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数字农业论文

摘要:数字农业中大量时空数据分散在异构系统中,有着不同格式规范、概念术语、数学模型和分析推理方法。采用时空推理、本体论、语义Web和专家系统等技术建立一个数字农业时空信息管理平台,对多源、异构的农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理。
数字农业论文

数字农业论文:农业科研档案数字化管理论文

一、农业科研档案数字化管理的重要性

1.提高了档案管理的效率

档案室工作人员在对档案进行分门别类的存储装订之后,电子存档是保障档案数字化的基础,对存入的每一份材料都要认真核实,制作详细的目录表格,把材料的各项信息填写清楚。做好这些前期工作,是档案数字化的前提与基础。在数字化基础之上,科研档案的借阅与查找才能不断提高效率,才能做到“有查立阅、有借立取”,更加方便科研人员对档案的需求。

2.减轻了历史档案的损伤

我国农业科研工作起步较早,农业科研档案的保存工作也同时起步,因此档案室内的部分科研档案具有一定的存储历史,有的档案储存时间已有50~60a,纸张的质量与字迹都已经发生了改变,每一次翻阅都可能会造成一定程度的损坏,但是又不能一味追求保存而不参与借阅,致使档案失去存档价值。档案数字化管理的应用,在一定程度上减轻了对历史档案的损伤,将档案资源转化为数字化的档案信息,以数字化的形式存储,形成一个有序结构的档案信息库,既提高了查阅速度,又避免了对非目标文件的翻阅,在一定程度上保护了档案。

3.防止丢失与排放混乱

档案管理工作自档案材料交接到档案工作者手中的时候就正式形成了,并在规定程序下对档案进行移交、存档,每一份档案都有自己所在位置与范围,错放、丢失都会影响档案管理工作。因此,档案一经存档,就要确保其所在编目位置,尽量避免错放,以减少混乱现象发生;在对档案进行录入后,只有成为目标文件时才会被查阅,减少查阅该文件时与其他相似文件混淆。而利用计算机系统直接对电子档案进行查档,检索系统直接生成文件内容,可以有效防止档案的混乱排放,减少丢失现象的发生。

二、提高农业科研档案数字化管理水平的主要措施

1.建立健全各项规章制度

农业科研单位在遵照国家相应法律法规规定的前提下,制定适合本单位实际情况的档案管理制度。一方面,使档案的收集、整理、立卷归档,保管、统计、借阅、利用以及安全、保密等各个环节有章可循,有力地促进档案管理的规范化,方便档案管理工作进行量化考核;另一方面,提品质案管理的保密力度。进一步提高管理人员的责任意识,牢固树立“保密工作无小事”的观念,在实际执行中,不断完善规章制度,确保农业档案管理的规范化、制度化。

2.加大投入力度,配备相应的硬件设施

传统档案基本上是以纸质或照片的形式存在,需要通过录入、扫描等工作进行数字化处理,才能生成数据库资源进行储备,最终实现档案的数字化管理。因此,现代化硬件设施、电子设备等资源是档案数字化的基础。要及时配备档案管理所需的设备,并对老化的设备进行更换,充分发挥现代科技在档案管理中的作用。而对档案管理的投入程度,直接反映出对此项工作的重视程度,这就需要农业单位的重视,作为一项系统工作来抓。

作者:王丽 单位:黑龙江省农业科学院牡丹江分院

数字农业论文:数字化技术农业机械论文

一、我国农机对数字化技术的实际应用

首先,是关于在绿色环保方面的技术设计。由于我国现在倡导的是可持续发展的科学发展观,所以我国在设计农业机械的数字化模板的时候,首先针对的就是关于农业机械对自然资源和社会资源的节约使用以及合理利用,防止农民在进行农业生产的时候,产生一些不必要的污染。这是我国的一项新型设计理念,这种设计理念主要就是为了产品在使用过程中,对于生产资源的优化,对工业生产带来的污染的防治等。只有这样,才能够符合我国倡导的可持续发展战略,实现我国的伟大复兴。

其次,是对农业机械进行概念化的设计。事实上这种设计理念就是对于农业机械进行设计的早期阶段,要拥有一个非常清晰的设计思路以及产品设计模式。换句话说,设计师在进行产品设计的时候,就要对设计出来产品的具体需求做出一个总结。在进行产品功能、产品原理以及整体布局的设计的时候,进行必要的规划。要能够做到在产品的设计过程中融入这些构思,使得生产出来的产品更加具有实用性以及创新性。设计师可以在产品的设计过程中将需要用到的知识以及其他资源进行一个综合性的总结,然后把得到的结果充分融入到数字化模板中去。将CAD作为一款重要的开发工具,制作出关于产品的设计经验、设计原理以及设计手册,帮助农民们在实际的生产生活中充分地了解产品的性能,让他们对产品做出合理的使用。

,对产品进行虚拟设计。许多的产品在设计最初的时候都会存在许多不合理的地方,这些不足都不可能一次性的解决,那么,就需要对产品进行虚拟设计,要对产品所需要的知识以及资源进行总结,建立一个基础模型,利用所建立起来的虚拟模型,进一步地对产品进行分析,对产品进行不断地完善。最终在产品的功能上做到尽善尽美,设计出需要的产品。

二、结语

总之,伴随着我国在技术上的不断进步以及信息化技术的普及,我国在社会的各个方面也对数字化技术拥有了一定的了解,并且积极地向这方面做出努力。虽然相对国外在这方面的成果,我国农业技术方面在数字化技术的发展相对来说是比较落后的。但是我们已经在积极地吸取国外的先进技术,并且也在数字化技术的普及方面取得了巨大的成果。这就充分说明了一点,那就是农业机械的数字化技术对我国农业来说并不是遥不可及的,它在我国的农业生产中还是具有非常广阔的前景。

作者:刘芳 张信威 单位:辽中县职业教育中心

数字农业论文:农业科研档案数字化管理论文

摘要:农业科研档案能够反映农业科研项目的研究进程,对农业科研事业的创新发展具有至关重要的推动与促进作用,在信息化发展的时代背景之下,农业科研档案管理应不断朝着数字化的方向发展,融入具有时代精神的信息化内容,以便为我国农业科研档案事业的可持续发展奠定良好基础。基于此,本文以加强农业科研档案数字化管理的价值为主要出发点,着重探讨加强农业科研档案数字化管理的策略。

关键词:农业科研档案;数字化管理;策略

农业作为我国国民产业中的基础性工程,在推动社会经济发展、提高人民生活水平等方面具有重要的促进作用。农业科研档案数字化,顾名思义,是以现代网络技术、现代数字技术为基础,对农业科研档案的各项资源进行优化配置,借助网络化的形式实现各环节之间的科学联系,进而形成良性运作的农业科研档案信息库,以供相关农业科研人员进行资料查询和信息检索。而农业科研则是推动农业事业长远发展的助推剂,注重对农业科研档案的科学管理对农业科研事业的发展有重要的引导与推动作用,更为良好地保存农业科研成果,为我国社会主义现代化事业的发展做出重要贡献。

1加强农业科研档案数字化管理的价值

1.1提升管理效率

农业科研档案工作以农业服务为宗旨,加强农业科研档案数字化管理,把不同载体的农业科研档案资源转化为数字化的信息,以数字化的形式存储,以网络化的形式互相链接,利用计算机进行管理,形成一个有序的信息库,有利于提高农业科研档案管理的水平和效率,极大程度上节约了农业科研档案的人力投入和成本投入,实现资源共享与传承,切实有效地满足科研人员的档案查询、借鉴与存档,对农业科研档案管理的各项资源进行高效配置,优化农业科研档案管理结构,以便更好地为相关科研人员所服务。

1.2保持档案完整性

加强农业科研档案数字化管理,有利于保持档案完整性,防治档案丢失现象的发生。农业科研档案管理是在农业科研研究工作基础上逐步完善的,传统的农业科研档案管理以纸质管理为主要方式,但是因我国农业科研档案管理工作起步较早,传统纸质化的农业科研档案管理工作极易发生变质,特别是在每一次查阅过程中均会发生不同程度的损耗,这对农业科研档案管理工作的稳定发展极为不利。对此,以数字化为主要途径开展农业科研档案管理工作,能够在一定程度上减少对科研档案的损坏,实现由纸质资源到数字化资源的系统转换,为农业科研档案信息数据库的建立奠定基础。

2加强农业科研档案数字化管理的策略

2.1建立健全农业科研档案数字化管理制度

要建立健全农业科研档案数字化管理制度,为农业科研档案管理工作的顺利开展和科学进行提供良好的外部框架,从而更好地制定与之相对应的数字化管理方案,不断提高农业科研档案数字化管理的实效性。农业科研单位要根据自身发展的实际情况,制定行之有效的档案数字化管理制度,保障各项管理制度符合我国相关的法律法规,引导其朝着规范化、科学化和制度化的方向发展。相关管理人员还要不断强化自身的管理意识,树立正确的管理理念,保障各项制度内容的贯彻与落实,强化档案管理工作的保密程度。

2.2加强农业科研档案数字化管理基础设施建设

要加强农业科研档案数字化管理基础设施建设,为农业科研档案管理工作的长远发展奠定重要的硬件基础,确定技术路线、技术结构及基础平台功能,并做好相关的安全保障措施。不断增强农科科研档案管理工作的现代化含量和技术化含量,从根本上提高农业科研档案管理工作的水平和质量。相关工作人员要在传统纸质档案管理的基础上,以计算机录入的方式对农业科研档案的各项内容进行科学配置,相关人员要对农业科研档案数字化管理的各项设备进行更换,结合当前时展的现实情况充分发挥现代科学设备在档案管理中的重要作用。要建立农业科研档案管理的数字化平台,连接农业科研单位的内部系统,将档案的形成、整理、传输和归档等内容放置于同一个系统平台之中,实现各模块之间档案资源的共享互惠。

2.3构建一批高素质的农业科研档案管理队伍

要构建一批高素质的农业科研档案管理队伍,不断提品质案管理者的综合素养和管理能力,为农业科研档案数字化管理提供强有力的人才支持,为其奠定良好的软实力基础。农业科研单位要加强对档案管理工作人员的培训教育,在提高农业科研档案管理工作者工作素养和管理能力的基础上,不断提高其现代信息技术的应用能力,保障农业科研档案管理工作的高效开展。农业科研档案管理工作者要科学制定工作计划,以本单位管理制度为基础对档案的接受、分类、整理及归档进行详尽记录,做到有据可依。农业科研档案数字化管理是一项系统性的工程,相关人员要在重视数字化管理工作的基础上,从制度建立、基础设施建设和人员素养提升等方面入手,不断提升农业科研档案管理工作的质量,保障各项档案资源的共享与利用。

作者:许正 单位:大连市农业科学研究院

数字农业论文:数字农业时空信息管理平台论文

摘要:数字农业中大量时空数据分散在异构系统中,有着不同格式规范、概念术语、数学模型和分析推理方法。采用时空推理、本体论、语义Web和专家系统等技术建立一个数字农业时空信息管理平台,对多源、异构的农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理。基于该平台构建数字农业应用系统更加方便快捷。

关键词:数字农业;时空推理;专家系统

0引言

数字农业应用涉及大量的气象、环境、水文、地质、土壤等领域的时空数据。这些时空数据分散在异构系统中,有着不同的数据格式和规范,采用不同的概念和术语,基于不同的数学模型和分析推理方法。这些多领域时空信息对农业生产、决策均起着重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技术手段,即使付出很高的代价,也很难将这些时空信息完整无损地共享和融合集成到数字农业应用中,在很大程度上制约了数字农业的应用发展。同时GIS等商业软件平台成本较高也不利于大规模应用推广。

为此,本文基于自主版权GIS、专家系统等系统软件,应用时空推理、本体论、语义Web、关系数据挖掘和专家系统等技术,建立一个数字农业时空信息智能管理平台,对多源、异构的数字农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理,便于在实际应用中进行融合、集成和共享。基于该平台快速建立起了数字化测土施肥系统、大豆种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批智能应用系统。这些应用系统控制农田每一地块种子、化肥和农药的施用量,在提高作物产量的同时,能够实现控制农业生产过程,有效降低成本,充分保障农业资源科学地综合开发利用,减少和防止对环境和生态的污染破坏,保持农业生态环境的良性循环,是实现“绿色农业”的重要途径。

1主要关键技术研究现状

1.1数字农业

数字农业是在“数字地球”的基础上提出并发展的,是21世纪新型的农业模式和挑战性的国家目标,包括精准农业、虚拟农业等内容,其核心是精准农业。以3S技术应用为核心的数字农业空间信息管理平台开发研究是数字农业研究的突破口[1,2]。美国于20世纪80年代初提出数字农业的概念,它是针对农业生产稳定性差、技术措施差异程度大等情况,运用卫星全球定位系统控制位置,用计算机定量,把农业技术措施的差异从地块水平到平方厘米水平,从而极大地提高种子、化肥、农药等农业资源的利用率,提高农产量,减少环境污染。法国农业部植保总局建立了全国范围内的病虫测报计算机网络系统。日本农林水产省建立了水稻、大豆、大麦等多种作物品种、品系的数据库系统。新西兰农牧研究院利用信息技术向农场主提供土地肥力测定、动物接种免疫、草场建设、饲料质量分析等各种信息服务。同时,我国紧跟国际研究的前沿,开展了系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统、地理信息系统等技术在农业、资源、环境和灾害方面的应用研究。

1.2时空推理

近年来,时空推理(Spatio-temporalReasoning)已成为十分活跃的研究方向,在军事、航天、能源、交通、农业、环境等领域有着广泛的应用。近十年来我国国家基础地理信息中心、清华大学、解放军信息大学、中国科学院、武汉测绘科技大学、武汉大学、吉林大学等单位在时态GIS、时空数据模型、时空拓扑、时空数据库等时空推理相关领域开展了大量研究工作。

1.3时空数据标准与共享

不同领域和应用环境对时空数据的理解存在很大差异,这造成了异构时空系统集成的困难,因此时空数据共享、互操作和标准化的研究具有重要意义。这方面研究最初从空间数据入手,近期开始向时间数据和时空结合数据发展。时空数据的共享有以下方式:

(1)空间数据交换

空间数据交换的基本思想是各系统使用自身的数据格式,通过标准格式进行数据交换。目前空间数据交换标准有:SDTS、DIGEST、RINEX等国际标准;以色列的IEF、英国的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我国的CNSDTF等国家标准;AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等厂商标准。尽管各GIS软件厂商提供了公开的交换文件格式来进行空间数据的转换,但由于底层数据模型的不同,最终导致不同的GIS的空间数据不能无损的共享。虽然空间数据交换仍然在使用,但效果并不理想。空间数据互操作标准是当前国际公认的,比空间数据交换标准更有前途的数据标准。

(2)基于GML的空间数据互操作

开放式地理信息系统协会(OpenGISConsortium,OGC)提出了简单要素实现规范和地理标记语言(GeographyMarkupLanguage,GML)。OGC相继推出了一整套GIS互操作的抽象规范,包括地理几何要素、要素集、OGIS要素、要素之间的关系、空间参考系统、定位几何结构、存储函数和插值、覆盖类型及地球影像等17个抽象规范,2003年1月推出GML3.10版[3]。近年来,国内外众多学者基于GML在空间数据共享等方面开展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]将GML与先前所定义的空间标准进行比较,认为GML能有效地满足空间数据交换标准。2002年,ZhangJianting等人[5]提出了一种基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年,ZhangChuanrong等人[6]在网络环境下以GML作为异构空间数据库交换共享空间数据的格式,成功实现数据的互操作。2003年,崔希民等人[7]提出了GIS数据集成和互操作的系统架构,在数据层次上实现GIS数据的集成和互操作。2003年,张霞等人[8]提出一种基于GML构造WebGIS的框架结构,给出实现框架技术。其中采用GML作为空间数据集成格式。2004年,朱前飞等人[9]提出了一种新的基于GML的数据共享解决方案。2005年,陈传彬等人[10]提出了基于GML的多源异构空间数据集成框架。GML数据类型较完整,支持厂家较多,相关研究丰富,是目前最有前景的时空数据标准。本文选择GML作为农业时空数据标准。

1.4时空本体

1.4.1本体、语义Web和OWL

本体方法目前已经成为计算机科学中的一种重要方法,在语义Web、搜索引擎、知识处理平台、异构系统集成、电子商务、自然语言理解、知识工程等领域有着重要应用。尤其是目前随着对语义Web研究的深入,本体论方法受到了越来越多的关注,人们普遍认为它是建立语义Web的核心技术。OWL是当前最有发展前景的本体表示语言。2002年7月29日,W3C组织公布了本体描述语言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的近期更新为2004年2月10日的版本[11]。

1.4.2时空本体

基于本体方法对时空建模的相关研究工作如下:

1998年,Roberto考虑了作为地理表示基础的某些本体问题,给出了关于一般空间表示理论的某些建议[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定义了一种考虑时间点和时段的时间本体[13]。2000年,Córcoles基于XML定义了一个类似SQL的时空查询语言,该语言包含八种空间算子和三种时态算子用于表达时空关系[14]。2003年,Grenon基于一阶谓词逻辑定义了时空本体,使用斯坦福大学的Protégé环境实现[15]。2003年,Bittner等人[16]提出了用于描述复杂时空过程和其中的持续实体的形式化本体。以上工作中Grenon的时空本体研究相对完整,相关研究成果已经在网上共享,本文在此基础上开展研究,建立农业时空本体。

2主要研究内容(1)农业时空数据规范

现阶段我国还没有公认的农业时空数据标准出台。本文基于时空推理技术,研究通用性更强的时空数据表示模型,能表示气象、土壤、环境、水文、地质等各领域的农业时空数据。GML是目前公认的时空数据标准,利用上述模型扩充GML,兼容中国农业科学院的“农业资源空间信息元数据的分类及编码体系草案”等国内现有的地方性标准,构建针对数字农业中时空数据的DA-GML标准,作为数字农业基础时空数据的规范。现有的土壤、环境等基础空间数据库均支持到GML格式的转换。

(2)农业基础时空数据库

基于笔者自主开发的GIS平台建立农业基础时空数据库,该平台具有运行稳定、资源占用少、结构灵活、功能可裁减、成本较低、便于移植等特点。采用了时空推理技术,支持对空间和时空信息的表示和推理。通过DA-GML能够直接从现有系统中获取领域农业基础时空数据,主要包括土壤数据库、环境数据库、气象资料数据库、农业生产条件数据库、林业信息数据库、影像数据库等。

(3)农业时空分析方法库与农业时空知识库

时空推理是研究时间、空间及时空结合信息本质的技术,通过时空推理技术将现有面向农业领域的时空分析技术进行整合和规范化表示,形成农业时空分析方法库。对领域农业时空知识进行归纳、整理,同时通过数据挖掘方法从基础数据中提炼知识,建立农业时空知识库。

(4)农业时空本体库

在(2)、(3)中存储的数据、方法和知识需要一个有效的机制进行组织和管理。就目前技术而言,本体是表达一个领域内完整的体系(概念层次、概念之间的关联等)的最有效工具,所以本文选择建立农业时空本体库。具体包括本体获取、本体管理、本体服务与展示三个模块。使用Protégé做本体开发环境编辑。Protégé是斯坦福大学开发的基于Java的本体编辑与知识获取工具,带有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本体编辑与输出。

以上三个库通过WebService方式提供基于Internet的服务,可以在线对库中信息进行维护和检索,并能无缝集成到应用系统中。

(5)系统体系结构

系统工作原理如图1所示。首先,外部系统的时空数据转换成GML格式(现在绝大多数系统支持该数据标准),进入农业基础时空数据库。通过本体获取与编辑模块将时空数据和时空知识整理,形成本体库。外部系统的请求通过WebSer-vices发给仲裁者,仲裁者区分各类情况调用三个库调用服务、提取数据和执行操作,结果返回给用户。

(6)基于平台开发农业生产智能应用系统

基于数字农业时空信息管理平台建立数字化测土施肥系统、作物种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批农业生产智能应用系统,解决实际问题。

3相关系统对比分析

3.1数字农业空间信息管理平台

平台基于信息和知识支持的现代农业管理的集成技术,对农田信息进行动态采集、分析、处理和输出,从而根据农田区域差异、农事安排进行模拟分析、决策支持管理和指挥控制,并对农业生产过程的区域差异进行定位、动态控制等定量操作[17]。

3.2全国农业资源空间信息管理系统

全国农业资源空间信息管理系统(NASIS)实现对全国农业资源空间信息的查询分发,具有系统管理、动态数据字典、数据检索、查询、数据分发、制图、报表统计、数据分发等功能。该系统已经用于全国农作物遥感监测、农业资源调查、农业科研和农业政策信息支持服务等方面[18]。

3.3中国西部农业空间信息服务系统

计算机技术、互联网技术的迅速发展为建立基于Web的中国西部农业空间信息服务系统提供技术支撑。本文从西部农业空间信息服务系统的数据库构建开始,地介绍了系统的运行模式和数据库访问技术,详细论述了系统的总体结构、平台环境和开发实现等。

(1)基于平台提供的开发框架,能方便、高效地建立大量的数字农业智能应用系统,基层农业科技人员也能快速开发出技术含量高的应用系统,各应用系统能互通、共享,便于升级维护。

(2)由于大量的底层服务、数据、知识和方法由平台集中统一提供,简化了开发数字农业应用软件的工作,节约了成本。

4结束语

数字农业时空信息管理平台从系统目标、适用范围、采用技术、系统接口等方面不同于任何现有的基础农业空间数据管理平台,是一个概念全新的系统,定位于基础农业空间数据管理平台的上层,更便于开发数字农业应用。其中的本体库等机制为将来建立农业时空数据网格奠定了良好的基础。

数字农业论文:数字农业的构想分析论文

论文关键词数字农业;问题;构想

论文摘要阐述数字农业的概念及其作用,指出数字农业建设中存在的问题,包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等,并对数字农业的建设进行了展望和设想。

在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。

1对数字农业的认识

数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。

有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。

事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、品质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。

2存在的问题

2.1农业信息化水平较低

收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。

2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强

一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显

数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。

2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强

地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。

3建设数字农业的基本设想

随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等

方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,提升台州农业工作的信息化和现代化水平。

3.1整合已有的农业信息

在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个多方位的农业资源和经济信息网络系统。

3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网

把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。

3.3强化对科研、管理等的服务工作

通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。

数字农业论文:数字农业构想论文

论文关键词数字农业;问题;构想

论文摘要阐述数字农业的概念及其作用,指出数字农业建设中存在的问题,包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等,并对数字农业的建设进行了展望和设想。

在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。

1对数字农业的认识

数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。

有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。

事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、品质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。

2存在的问题

2.1农业信息化水平较低

收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。

2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强

一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显

数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。

2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强

地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。

3建设数字农业的基本设想

随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等

方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,提升台州农业工作的信息化和现代化水平。

3.1整合已有的农业信息

在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个多方位的农业资源和经济信息网络系统。

3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网

把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。

3.3强化对科研、管理等的服务工作

通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。

数字农业论文:数字农业认识论文

论文关键词数字农业;问题;构想

论文摘要阐述数字农业的概念及其作用,指出数字农业建设中存在的问题,包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等,并对数字农业的建设进行了展望和设想。

在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。

1对数字农业的认识

数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。

有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。

事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、品质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。

2存在的问题

2.1农业信息化水平较低

收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。

2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强

一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显

数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。

2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强

地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。

3建设数字农业的基本设想

随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等

方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,提升台州农业工作的信息化和现代化水平。

3.1整合已有的农业信息

在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个多方位的农业资源和经济信息网络系统。

3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网

把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。

3.3强化对科研、管理等的服务工作

通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。

数字农业论文:数字农业时空信息论文

摘要:数字农业中大量时空数据分散在异构系统中,有着不同格式规范、概念术语、数学模型和分析推理方法。采用时空推理、本体论、语义Web和专家系统等技术建立一个数字农业时空信息管理平台,对多源、异构的农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理。基于该平台构建数字农业应用系统更加方便快捷。

关键词:数字农业;时空推理;专家系统

0引言

数字农业应用涉及大量的气象、环境、水文、地质、土壤等领域的时空数据。这些时空数据分散在异构系统中,有着不同的数据格式和规范,采用不同的概念和术语,基于不同的数学模型和分析推理方法。这些多领域时空信息对农业生产、决策均起着重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技术手段,即使付出很高的代价,也很难将这些时空信息完整无损地共享和融合集成到数字农业应用中,在很大程度上制约了数字农业的应用发展。同时GIS等商业软件平台成本较高也不利于大规模应用推广。

为此,本文基于自主版权GIS、专家系统等系统软件,应用时空推理、本体论、语义Web、关系数据挖掘和专家系统等技术,建立一个数字农业时空信息智能管理平台,对多源、异构的数字农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理,便于在实际应用中进行融合、集成和共享。基于该平台快速建立起了数字化测土施肥系统、大豆种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批智能应用系统。这些应用系统控制农田每一地块种子、化肥和农药的施用量,在提高作物产量的同时,能够实现控制农业生产过程,有效降低成本,充分保障农业资源科学地综合开发利用,减少和防止对环境和生态的污染破坏,保持农业生态环境的良性循环,是实现“绿色农业”的重要途径。

1主要关键技术研究现状

1.1数字农业

数字农业是在“数字地球”的基础上提出并发展的,是21世纪新型的农业模式和挑战性的国家目标,包括精准农业、虚拟农业等内容,其核心是精准农业。以3S技术应用为核心的数字农业空间信息管理平台开发研究是数字农业研究的突破口[1,2]。美国于20世纪80年代初提出数字农业的概念,它是针对农业生产稳定性差、技术措施差异程度大等情况,运用卫星全球定位系统控制位置,用计算机定量,把农业技术措施的差异从地块水平到平方厘米水平,从而极大地提高种子、化肥、农药等农业资源的利用率,提高农产量,减少环境污染。法国农业部植保总局建立了全国范围内的病虫测报计算机网络系统。日本农林水产省建立了水稻、大豆、大麦等多种作物品种、品系的数据库系统。新西兰农牧研究院利用信息技术向农场主提供土地肥力测定、动物接种免疫、草场建设、饲料质量分析等各种信息服务。同时,我国紧跟国际研究的前沿,开展了系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统、地理信息系统等技术在农业、资源、环境和灾害方面的应用研究。

1.2时空推理

近年来,时空推理(Spatio-temporalReasoning)已成为十分活跃的研究方向,在军事、航天、能源、交通、农业、环境等领域有着广泛的应用。近十年来我国国家基础地理信息中心、清华大学、解放军信息大学、中国科学院、武汉测绘科技大学、武汉大学、吉林大学等单位在时态GIS、时空数据模型、时空拓扑、时空数据库等时空推理相关领域开展了大量研究工作。

1.3时空数据标准与共享

不同领域和应用环境对时空数据的理解存在很大差异,这造成了异构时空系统集成的困难,因此时空数据共享、互操作和标准化的研究具有重要意义。这方面研究最初从空间数据入手,近期开始向时间数据和时空结合数据发展。时空数据的共享有以下方式:

(1)空间数据交换

空间数据交换的基本思想是各系统使用自身的数据格式,通过标准格式进行数据交换。目前空间数据交换标准有:SDTS、DIGEST、RINEX等国际标准;以色列的IEF、英国的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我国的CNSDTF等国家标准;AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等厂商标准。尽管各GIS软件厂商提供了公开的交换文件格式来进行空间数据的转换,但由于底层数据模型的不同,最终导致不同的GIS的空间数据不能无损的共享。虽然空间数据交换仍然在使用,但效果并不理想。空间数据互操作标准是当前国际公认的,比空间数据交换标准更有前途的数据标准。

(2)基于GML的空间数据互操作

开放式地理信息系统协会(OpenGISConsortium,OGC)提出了简单要素实现规范和地理标记语言(GeographyMarkupLanguage,GML)。OGC相继推出了一整套GIS互操作的抽象规范,包括地理几何要素、要素集、OGIS要素、要素之间的关系、空间参考系统、定位几何结构、存储函数和插值、覆盖类型及地球影像等17个抽象规范,2003年1月推出GML3.10版[3]。近年来,国内外众多学者基于GML在空间数据共享等方面开展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]将GML与先前所定义的空间标准进行比较,认为GML能有效地满足空间数据交换标准。2002年,ZhangJianting等人[5]提出了一种基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年,ZhangChuanrong等人[6]在网络环境下以GML作为异构空间数据库交换共享空间数据的格式,成功实现数据的互操作。2003年,崔希民等人[7]提出了GIS数据集成和互操作的系统架构,在数据层次上实现GIS数据的集成和互操作。2003年,张霞等人[8]提出一种基于GML构造WebGIS的框架结构,给出实现框架技术。其中采用GML作为空间数据集成格式。2004年,朱前飞等人[9]提出了一种新的基于GML的数据共享解决方案。2005年,陈传彬等人[10]提出了基于GML的多源异构空间数据集成框架。GML数据类型较完整,支持厂家较多,相关研究丰富,是目前最有前景的时空数据标准。本文选择GML作为农业时空数据标准。

1.4时空本体

1.4.1本体、语义Web和OWL

本体方法目前已经成为计算机科学中的一种重要方法,在语义Web、搜索引擎、知识处理平台、异构系统集成、电子商务、自然语言理解、知识工程等领域有着重要应用。尤其是目前随着对语义Web研究的深入,本体论方法受到了越来越多的关注,人们普遍认为它是建立语义Web的核心技术。OWL是当前最有发展前景的本体表示语言。2002年7月29日,W3C组织公布了本体描述语言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的近期更新为2004年2月10日的版本[11]。

1.4.2时空本体

基于本体方法对时空建模的相关研究工作如下:

1998年,Roberto考虑了作为地理表示基础的某些本体问题,给出了关于一般空间表示理论的某些建议[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定义了一种考虑时间点和时段的时间本体[13]。2000年,Córcoles基于XML定义了一个类似SQL的时空查询语言,该语言包含八种空间算子和三种时态算子用于表达时空关系[14]。2003年,Grenon基于一阶谓词逻辑定义了时空本体,使用斯坦福大学的Protégé环境实现[15]。2003年,Bittner等人[16]提出了用于描述复杂时空过程和其中的持续实体的形式化本体。以上工作中Grenon的时空本体研究相对完整,相关研究成果已经在网上共享,本文在此基础上开展研究,建立农业时空本体。

2主要研究内容(1)农业时空数据规范

现阶段我国还没有公认的农业时空数据标准出台。本文基于时空推理技术,研究通用性更强的时空数据表示模型,能表示气象、土壤、环境、水文、地质等各领域的农业时空数据。GML是目前公认的时空数据标准,利用上述模型扩充GML,兼容中国农业科学院的“农业资源空间信息元数据的分类及编码体系草案”等国内现有的地方性标准,构建针对数字农业中时空数据的DA-GML标准,作为数字农业基础时空数据的规范。现有的土壤、环境等基础空间数据库均支持到GML格式的转换。

(2)农业基础时空数据库

基于笔者自主开发的GIS平台建立农业基础时空数据库,该平台具有运行稳定、资源占用少、结构灵活、功能可裁减、成本较低、便于移植等特点。采用了时空推理技术,支持对空间和时空信息的表示和推理。通过DA-GML能够直接从现有系统中获取领域农业基础时空数据,主要包括土壤数据库、环境数据库、气象资料数据库、农业生产条件数据库、林业信息数据库、影像数据库等。

(3)农业时空分析方法库与农业时空知识库

时空推理是研究时间、空间及时空结合信息本质的技术,通过时空推理技术将现有面向农业领域的时空分析技术进行整合和规范化表示,形成农业时空分析方法库。对领域农业时空知识进行归纳、整理,同时通过数据挖掘方法从基础数据中提炼知识,建立农业时空知识库。

(4)农业时空本体库

在(2)、(3)中存储的数据、方法和知识需要一个有效的机制进行组织和管理。就目前技术而言,本体是表达一个领域内完整的体系(概念层次、概念之间的关联等)的最有效工具,所以本文选择建立农业时空本体库。具体包括本体获取、本体管理、本体服务与展示三个模块。使用Protégé做本体开发环境编辑。Protégé是斯坦福大学开发的基于Java的本体编辑与知识获取工具,带有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本体编辑与输出。

以上三个库通过WebService方式提供基于Internet的服务,可以在线对库中信息进行维护和检索,并能无缝集成到应用系统中。

(5)系统体系结构

系统工作原理如图1所示。首先,外部系统的时空数据转换成GML格式(现在绝大多数系统支持该数据标准),进入农业基础时空数据库。通过本体获取与编辑模块将时空数据和时空知识整理,形成本体库。外部系统的请求通过WebSer-vices发给仲裁者,仲裁者区分各类情况调用三个库调用服务、提取数据和执行操作,结果返回给用户。

(6)基于平台开发农业生产智能应用系统

基于数字农业时空信息管理平台建立数字化测土施肥系统、作物种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批农业生产智能应用系统,解决实际问题。

3相关系统对比分析

3.1数字农业空间信息管理平台

平台基于信息和知识支持的现代农业管理的集成技术,对农田信息进行动态采集、分析、处理和输出,从而根据农田区域差异、农事安排进行模拟分析、决策支持管理和指挥控制,并对农业生产过程的区域差异进行定位、动态控制等定量操作[17]。

3.2全国农业资源空间信息管理系统

全国农业资源空间信息管理系统(NASIS)实现对全国农业资源空间信息的查询分发,具有系统管理、动态数据字典、数据检索、查询、数据分发、制图、报表统计、数据分发等功能。该系统已经用于全国农作物遥感监测、农业资源调查、农业科研和农业政策信息支持服务等方面[18]。

3.3中国西部农业空间信息服务系统

计算机技术、互联网技术的迅速发展为建立基于Web的中国西部农业空间信息服务系统提供技术支撑。本文从西部农业空间信息服务系统的数据库构建开始,地介绍了系统的运行模式和数据库访问技术,详细论述了系统的总体结构、平台环境和开发实现等。

(1)基于平台提供的开发框架,能方便、高效地建立大量的数字农业智能应用系统,基层农业科技人员也能快速开发出技术含量高的应用系统,各应用系统能互通、共享,便于升级维护。

(2)由于大量的底层服务、数据、知识和方法由平台集中统一提供,简化了开发数字农业应用软件的工作,节约了成本。

4结束语

数字农业时空信息管理平台从系统目标、适用范围、采用技术、系统接口等方面不同于任何现有的基础农业空间数据管理平台,是一个概念全新的系统,定位于基础农业空间数据管理平台的上层,更便于开发数字农业应用。其中的本体库等机制为将来建立农业时空数据网格奠定了良好的基础。

数字农业论文:农业档案数字化创建

1农业科技档案管理数字化建设的必要性

1.1是有效改善档案管理工作的需要

纸质载体是农业科技档案的根本依据,但是避免不了局限性,存在着数量多、体积大、质量重,不易携带,不便查找,信息传递慢,无法检索等方面的不足。农业科技档案管理的数字化建设,可以从根本上克服这些弊端,即以现代通信、计算机网络、多媒体信息技术为基础,建立计算机网络平台,以建立好的各种档案信息库为资源,利用智能信息处理技术,将数据库转变为知识库,以供需要者查询、搜索,并且信息资源的使用维护方便,安全保密性强。农业科技档案管理的数字化建设,可以达到资源信息的数字化、资源管理网络化和智能化。

1.2是档案管理发展的大势所趋

农业科技档案资源的高效、快捷开发利用需要应用数字化技术。传统的查阅方法是到档案馆,采用人工捡索的办法查找所需的档案,费时、费力,查全率和查准率均不高。档案管理实行数字化后,全市农技推广机构通过互联网,进入市科技档案馆数字化信息中心,各单位的档案电子目录和开放档案数字信息均上传至市农业科技档案馆信息中心,方便全市农业科技档案资源的整合和利用,顺应档案馆现代化发展的需要。

1.3是现代农业发展的必须

在当今人们的时间意识越来越强,领导需要迅速、的决策;各职能部门工作要求快速及时;社会广大公众对档案信息需要量不断增加的情况下,要求档案部门必须尽快改变传统的原始管理、检索和提供利用的手段,运用现代信息处理技术手段来处理农业科技档案信息资源,提品质案资源的开发能力和利用效率,确保档案信息能及时、方便地提供。

1.4是节约农业档案机构建设资金的举措

库藏档案案卷数量的不断增加需要信息化来管理。以杭州市农业科学研究院为例,该院下辖农作、水产、茶叶、蔬菜、畜牧、生物等多个科研所,截止2010年全院库藏档案820卷,资料12088册,其中相当部分档案分散在基层建档单位,如果对这些档案进行有效整合,采用数字化管理,可大大减轻农业科技档案管理工作人员的工作量,降低费用支出,使档案管理人员能在有限的时间内搜集更多的信息,不仅降低了成本,而且极大地提高了效率。

2农业科技档案管理数字化建设总体设计

农业科技档案管理数字化建设的指导思想是:以需求为导向,以利用为目的,充分利用计算机软硬件功能,较大限度发挥人力资源和数字化加工设备能力,保护农业科技档案原件完好,保障数字化农业科技档案真实,更好地发挥农业科技档案信息资源的作用。农业科技档案管理数字化建设的原则是:档案数字化,工作标准化。档案数字化标准规范体系的建设,可以从管理、业务、技术等标准规范层面来研究制定。从简单的标准化向科学、的标准化过渡,从孤立的标准向体系化的标准推进。重要档案优先数字化。以利用需求为导向,结合实际,统筹规划,分步实施,突出重点,量力而行,将年限较长、具有馆藏特色、最为珍贵以及利用频率高的档案优先数字化。各部门分工协作。档案数字化工作相当繁琐,涉及面广,必须坚持分工协作、整体配合、长期坚持、相互理解的工作理念,充分发挥单位各个部门和各类人员的作用,明确工作任务,落实责任分工,真正做到各司其责,各施其能,协调配合,形成多方位、多层面、多角度、共同推进档案数字化建设的科学发展模式。多方位快速高效检索。数字档案管理系统应该建立多种满足档案利用者的检索方式,提高检索的自由度。完善的电子检索系统,能高效、快速、地从档案信息中检索出利用者所需的信息,并对档案利用进行快速统计。数字档案管理系统应及时公布、更新、维护网站网页内容,提供服务范围、内容,便于档案利用者了解档案信息动态,及时查找所需信息。注重档案数字化人才培养。要建立和完善档案人才选拔、任用和激励机制,重视人才的储备,以超前的意识搞好人才建设,造就一批既熟悉档案工作管理、通晓档案理论知识,又掌握现代档案数字信息技术的新型档案工作人才队伍,确保档案数字化建设及档案事业又好又快地发展。农业科技档案管理数字化建设需要投入,特别是建设初期软硬件配置投入较大,建成后也要保持一定的运行成本。因此,要按照成本效益较大化的要求,细化农业科技档案管理数字化建设的步骤。同时优化农业科技档案管理数字化的各种资源配置,根据不同的情况,进行农业科技档案管理专业人员和数字化技术人员、计算机和扫描设备的合理配置,构建农业科技档案管理数字化投入小收益大的新模式。具体步骤上:

一是建立农业科技档案管理数据库。及时步,输入文件级目录。在建立数据库的过程中,可边输入边打印,一方面补齐卷内文件目录,另一方面检验输入的正确性,从而确保农业科技档案管理数据库的真实性、完整性和有效性。第二步,采用扫描仪、数码相机等设备,实现原文件信息数字化。

二是加强电子文件的收集和积累工作。电子文件包括电子文件内容、电子文件载体和电子文件显示、修改的电子计算机软硬件平台组合,是未来数字农业科技档案管理最主要的来源。为了确保所形成的电子文件不被丢失,保障电子文件是可存取、可利用和可理解,必须及时对所形成的电子文件进行收集积累。电子文件的收集积累,不仅保障电子文件的真实性,还维护了它的系统性、完整性,同时,也防止了存有信息内容的载体在个人手中发生丢失、损坏,从而保护电子文件的安全,为电子文件的归档打下基础。电子文件的收集积累范围,应严格按照国家有关规定执行。用载体传递的电子文件,要按规定进行登记、签署,对更改处,要填写更改单,按更改审批手续进行,并存有备份件,防止出现差错。

三是农业科技档案管理数字化与上网利用同步。农业科技档案管理数字化及管理流程重组是一个管理思想不断变化的过程,农业科技档案管理数字化与上网利用同步即是新技术和新理念相互融合的表现。数字化农业科技档案管理分开放与不开放两种,开放农业科技档案管理即上互联网,建立农业科技档案管理资料网站,实施资源共享,在互联网上向政府和社会提供农业科技档案管理信息。

3农业科技档案管理数字化建设需要把握的几个问题

3.1提高认识,统筹规划

首先必须在思想上充分认识农业科技档案信息资源的重要意义。在当今信息公开程度越来越高的形势下,农业科技档案的文化性质和社会性质逐步强化,利用的范围和对象将逐步扩大,只有当农业科技档案信息资源在农业现代化建设中发挥重要作用时,农业科技档案和档案工作的意义和价值才能充分地地展现出来。其次,做好统筹规划。将大量的农业科技档案数字化,是一个庞大的系统工程。首先要做好馆藏情况的调查,包括档案的类型、载体形态与状态、馆藏数量、档案信息利用等基本情况。根据馆藏情况,制订农业科技档案数字化的科学规划,包括服务器、电脑、扫描设备等硬件的购置计划和数字化处理规划。,要保障档案整理过程的完整性。农业科技档案数字化是一项费时较长的工程,在大规模、流程化的数字化过程中,所有档案原件都需从档案库房分批大量取出,一定要保障档案原件的完整,不允许出现损毁和遗失的现象。

3.2加强基础工作,认真做好档案数字化

一是档案数字化必须有所选择。针对馆藏“浩瀚”的档案资源,不加选择地全部数字化既不可能、也没必要。应该根据一定的原则确定哪些馆藏档案原件应该数字化、哪些档案原件中哪些不需要数字化。二是做好数字化时扫描参数的优化设置。扫描系统扫描参数的选择和确定对扫描数字影像质量有较大影响,其中扫描分辨率直接关系到扫描文件的清晰度和还原效果。选择分辨率时应根据实际需要综合考虑,包括扫描文件的可阅读性、存储空间、输出打印质量等。三是做好档案数字化的全程控制。在档案数字化过程中,要注重的质量检查,加强数据的质量控制。

3.3开展档案数字化问题的研究,及时解决数字化进程中的疑难问题

农业科技档案数字化是档案工作领域的新事物,不可避免地会遇到一些新情况、新问题。比如,数字化档案信息压缩及存储的关键技术问题;业务形态与现有技术手段相抵触问题;数字化档案信息安全、保密技术问题;数字化档案信息的访问形式与安全控制问题;数字化档案信息知识产权问题;数字化档案信息的法律地位问题。针对这些新情况、新问题,应在抓档案原件数字化工作的同时,组织力量开展档案数字化问题的研究,及时解决工作中的一些业务问题和相关技术性问题,同时澄清和统一思想认识,确保农业科技档案数字化工作的顺利开展。

数字农业论文:数字化在农业经济管理中的可行性

一、农业经济管理信息化过程中存在的问题

1.农业信息无法满足不同受众的多种需要。

不同的农业信息产品的使用者,他们对农业信息内容的性、及时性和质量要求都不一样,因此农业信息产品的提供者也必须根据受众不同的需要提供多样化的信息产品,从而满足不同层次以及不同水平的信息接受者的要求。然而目前,我国农业信息网站能够提供的农业信息大多是一些新闻时政和农业科技类信息,以及转载其它网站的信息,市场前瞻性和综合分析能力不强,关于地方农业经济的信息较少,不能体现区域经济特色,无法为大部分信息接受者提供满意的信息服务。

2.农业信息基础工作水平低。

由于我国农业信息化是近几年才受到关注并逐渐发展起来的新工作,作为一个新生事物,我国农业系统的信息基础工作水平低,缺乏专门的信息技术人才来提供技术服务,特别是既深入了解农业知识又能熟练掌握信息技术的复合型人才十分匮乏。调查显示,现服务于我国县、市两级基层单位中,从事农业农村信息工作的人员,大部分都不具有计算机网络相关专业本专科学历,很多都是从农业类专业毕业后通过计算机网络知识的相关培训而转到农业农村信息化建设工作岗位上的。由于缺乏具有专门的计算机知识的技术性人才,从事农业信息工作的人员只能从事一些初级的信息资源采集和工作,对一些农业信息还不能进行深度开发,使大量信息资源得不到利用,严重影响了农业农村信息化的步伐。

3.农民的农业信息化能力不强。

农民的文化素质相对较低,再加上农村经济社会发展相对滞后,使得农民对新事物的接受能力弱,农业信息意识和利用农业信息的能力较差。此外,很多农民在农业信息化的过程中没有接受专业的信息化培训,计算机水平较低,无法有效依靠网络获取和农业信息。这在一定程度上限制了农业信息技术的应用和发展,阻碍了我国农村农业经济发展网络信息平台的构建,对我国信息化在农村经济管理的应用与发展造成严重影响。

二、加强农业经济信息化管理的具体措施

1.加大政府扶持力度。

首先,各级政府要把推进农业信息化建设作为农业农村经济工作的重点,切实做到领导到位、措施到位、资金到位。各相关负责部门要密切配合,尽职尽责,共同推进农业信息化建设。各级政府应从建设社会主义新农村的战略高度出发,深刻认识承担的农业信息化建设投资主渠道的职责。同时,政府要在政策、人员、资金等方面加大工作力度,为农业信息化体系建设提供充足的政策、人员和资金保障。其次,各级政府必须尽快制定一套健全完善的惠农政策,提供政策扶持,确保农业经济的健康发展。要加强对农业信息化相关政策的研究,学习发达国家的成功经验,研究和制定符合我国特殊情况的农业信息化政策支持体系,使农业信息化工作有法可依。调整我国利益分配格局,加大对农业的资金投入,政府还要组建专门的监督队伍,加强对资金使用情况的监管,确保资金使用到位,防止因建设不当等原因而造成资金浪费的情况发生,严厉杜绝贪污腐败现象的滋生。

2.加强农业经济信息网站建设。

农业信息网站的工作人员要根据农业、农村、农民的信息需求,加强高质量农业信息资料的收集与整理,优化农业信息资源的交流与整合。根据农业信息资源接受者的不同,对信息进行有针对性的分类和处理,从而既能保障农业信息资源的完整、和实效,又能满足不同接受者的信息需要。此外,还要进一步建立健全农业信息网站信息的交流与制度,加强农业信息资源的共享,提升信息的使用效率。

3.加强对农民与工作人员的培训。

农业经济管理的信息化,归根到底是农民经济管理的信息化,农村是农业信息化建设的主体。农民的信息化水平的高低直接影响并决定着农业信息化实施程度的高低。因此,要提高农业信息化水平,从根本上说必须加强对农民信息意识和信息知识的培训,采用多种方式来充实农民的农业知识,普及计算机相关知识,提高农民对农业信息的使用能力。此外,还必须对农业信息化工作人员进行专门培训,通过网站知识推广和远程教育培训等方式提高信息服务人员的素质和能力,提升信息人员的业务水平,从而建立一只专门的的农业信息服务队伍,充分发挥其在信息化建设中的重要作用。此外,还可以制定又会政策吸引信息专业知识的人才参与到农村的信息化的建设中来,高素质、高技能的专业化信息人才是农业信息化建设的有力保障。

4.加强农业信息网络与传统媒体的合作。

尽管信息网络在资料的收集、处理、分析和存储方面具有无与伦比的优势,它以其强大的交互功能,摆脱了时间和空间的限制,能够有效地进行信息传播和资源共享。但是我们也应该看到,目前农民网络的覆盖率还比较低,而传统媒体也以其覆盖面广、形式直观、传播迅速的优点依然赢得大部分农民的坚定支持,现如今电视和广播等传统传播方式依然是农民获取农业信息的主要方式。因此,要做好农业信息服务,还必须加强与传统媒体的合作,让网络媒体和传统媒体在农村信息服务中进行优势互补,从而提高农业信息服务水平。

作者:何亚玲 单位:宣威市来宾镇农业综合服务中心

数字农业论文:数字化技术农业机械设计应用

摘要:

随着数字化进程的加快,机械设计方面摒弃了传统的图纸设计模式,应用数字技术,利用CAD软件进行机械制图,既提高了设计效率,也节省了成本。本文主要探讨数字化技术在农业机械设计中的应用。这对我国农业发展具有十分重要的意义。

关键词:

数字化;机械设计技术;农业机械

目前,我国各大企业之间的竞争越来越激烈。各企业想要在如此激烈的竞争市场中占有一席之地,必须要不断提高自身产品的功能、性质以及质量等,特别是一些新型机械的使用,一定要做好售后问题。当下正是信息时代,企业可以充分利用信息技术解决好所遇到的问题。结合机械设计中数字化技术的应用,本文探讨在农业生产活动中应用数字化设计技术的优势。

1数字化机械设计技术

数字化机械设计技术是指将计算机技术应用于机械产品设计领域,通过基于产品描述的数字化平台,建立数字化产品模型,并将其应用到产品开发过程中,以达到减少或避免使用实物模型的一种产品开发技术。它更加注重加强机械的生存率,不同程度上节省了资源,提高了生产效率和生产质量。

2数字化设计技术应用的特点

2.1产品定义模型的统一

在传统设计技术应用过程中,同一类产品有时也需要采用不同的设计模式,无疑加大了设计技术的难度。同时,在转换各模块过程中,也容易丢失一些数据。应用数字化设计技术,则可以解决这个问题。数字化设计不但是一种单一形式的数字化产品模式,而且也是一种基础设计。数字化设计技术可以结合每个模式的特征,不断完善自身的不足。

2.2并行设计的实现

设计产品中,应该根据产品的设计要求,每个小组可以负责产品设计中的一部分,最终组合成一个完整的数字化设计模型。这样既可以提高工作效率,也能保障产品的质量。

2.3不依赖实物模型

数字化设计技术需要运用计算机进行模拟计算和仿真技术。在这个过程中,它将一些设计不合理、不科学的因素去掉,从而制造出一个实物模型。应用数字化设计技术不但可以节省设计成本,而且也能大大提高设计效率。

3研究现代数字设计技术的发展趋势

在我国与开发设计有关的理论中,通常包括着大量的论述。其中,Beitz和Pah1是最有影响力的两个理论。在这方面的理论中,他们指出机械设计包括的四个阶段,分别是设计任务、设计概念、设计技术、设计作业。这四个阶段循序渐进,紧密相关、缺一不可。华东理工大学周慧君教授将这四个阶段细致划分成规划、设计方案、具体设计、改进设备四个阶段。结合上述内容可见,国外注重产品的概念性设计,而我国注重产品的结构形式设计。简单来讲,其他国家更多是追求设计构造,而我国则是注重从产品使用中可能会遇到的问题出发展开设计。因此,我国更加重视产品的实用性。我国与国外在机械设计本质上可能有不同之处,但在开发机械设计上都是结合计算机辅助设计软件CAD展开的一系列设计和改造。CAD技术研发出来后,被广泛应用于我国的各行各业,解决了很多工作者在工作中无法解决的问题。不但提高了工作效率,而且也节省了材料成本,节省了人力资源,并进一步促使机械设计应用更为广泛。

4农业机械设计过程中数字化设计的实际应用

4.1应用虚拟技术

在农业生产活动中应用数字化设计技术,不但可以满足农业机械设计的多方面需求,而且也能加强农业生产活动的工作效率。数字化设计技术中的虚拟技术,也就是运用计算机图形系统、形式多样的控制设备、计算机三维设计技术等,使设计图像更加形象和逼真。在农业机械设计中,应用虚拟图像技术,既可以完善传统设计中的不足,也能设计一些复杂多变的结构部位。另外,运用声音定位系统和虚拟图像技术,也能使农业机械设计更加简单化。因此,在农业机械设计过程中,要充分利用虚拟技术,简单模拟机械运动的各个过程,完整分析相应的力学系统,从而确保设计的可行性。

4.2实现产品设计和产品制造的协同

产品设计与产品制造之间有着密切的联系。在现代农业机械设计过程中,充分利用数字化设计技术,可以保障产品设计与产品制造之间的协同性。结合计算机虚拟技术加强农业机械设计技能技术,并结合相应的协同理念,在设计农业机械中有效减少设计成本、缩短设计周期、提高设计的工作质量,同时优化和整合设计方案。可见,确保农业机械设计与制造之间的协同性,加强设计结构的性、科学性,可有效解决传统农业机械设计一直解决不了的问题。

4.3注重创新型设计

从农业机械设计层面上讲,必须要重视创新设计。在农业机械设计过程中,要充分运用数字化技术,加强设计的合理性、有效性。但是,也应该注意,设计中也会涌现出很多新问题。要及时解决好这些问题,就必须要将“创新性”贯穿于设计的始终。在应用新技术过程中,要重视创新设计理念,运用数字化设计技术,改进优化新技术,并结合创新性设计理论,进一步推进农业机械设计技术的可持续发展。

5结语

随着机械生产更新速度的加快,数字化技术在人们生活中所发挥的作用越来越大,应用领域范围也越来越广泛,成为日常生活不可缺少的一部分。但是,对于机械设计来讲,在数字化技术应用下,现代机械设计可以通过利用各种新型的技术和软件进行大量的生产和修整,不但提高了生产效率,而且也确保了生产质量,完善了传统机械设计中的不足。

作者:毛暖思 单位:广东省海洋工程职业技术学校

数字农业论文:数字时代农业科技档案信息利用

摘要

数字时代背景下,农业科技档案作为农业科技创新的重要信息资源,如何对其进行有效的开发和利用,是当下亟需探讨的问题。本文首先描述了数字时代背景下农业科技档案信息资源开发利用的意义;其次对当前农业科技档案开发利用存在的问题进行了的分析;针对相关问题,提出了加强农业科技档案信息资源开发利用的对策。

关键词

数字时代;农业科技档案;信息资源;开发利用

为推进我国农村发展,使农村跟上城市发展的节奏,解决城乡二元结构问题,农业科技创新逐渐成为新农村建设的重要工作。数字时代背景下,我国农业信息化服务体系建设逐渐进入新阶段,农业科技档案作为农业科技创新的重要信息资源,在农业科技创新的进程中,相关部门对农业科技档案信息资源的需求也不断提升。如何对其进行有效的开发和利用,提升农业科技档案相关服务的质量和效率,是当下亟需探讨的问题,对于农业信息化建设、现代农业发展有着重要的意义。

一、开发农业科技档案信息资源的意义

农业科技档案是对农业科研活动的原始记录,是农业科技信息的重要载体,其中包括农、林、牧、渔、水利、气象、土地等涉农各业在生产、经营等活动中直接形成的应归档保存的具有一定查阅价值的文字、声像、电子等资料。农业科技档案是一种特殊信息资源,其原始性特征使其在农业科研活动中具有不可替代的重要作用。由于农业科技档案信息资源的价值是持续的,因而对其开发与利用也是持续的。数字时代背景下,为推进我国农村发展,农业科技创新逐渐成为新农村建设的重要工作,我国农业信息化服务体系建设也逐渐进入了新阶段,农业科技档案作为农业科技创新的重要信息资源,在农业科技创新的进程中,相关部门对农业科技档案信息资源的需求也不断提升。为对其进行充分的利用,就需要进一步拓展农业科技档案信息资源的价值,只有这样才能提高农业科技档案管理工作的效益,将更多的农业科技档案信息资源转化为科研成果,促进农业科研院所科技发展水平的提高,从而促进农业生产力的进一步提升[1]31。

二、当前农业科技档案开发利用工作中存在的主要问题

虽然相关部门越来越重视农业科技档案信息资源的开发和利用,然而在实际的操作中,还存在许多不足,主要问题如下。

1.农业科技档案管理方法缺乏规范性。

随着我国对农业科技研发方面的重视,培养了大量的农业科技人才,农业科技成果也不断增多。然而,对于这些农业科技成果的收集归档,却由于管理方法不够科学合理,导致相关部门对于农业科技档案的收集、鉴定、分类、编目、归档等工作存在程序、步骤不规范的问题。这使得农业科技档案的完整性受到影响,难以很好地进行查考利用[2]17。

2.档案管理人员的专业意识薄弱。

农业科技档案成果往往就是一些文字、数据、影像等资料,里面的内容往往具有较强的专业性,内容枯燥,专业以外的人员往往无法认识到其中价值。目前,一些农业科技档案管理人员对于农业科技研究成果的重要性缺乏认识,档案管理的专业意识薄弱,在整理和管理的过程中,由于缺乏专业知识和专业态度,导致一些科技项目档案资料不齐全,无法很好地体现科技项目的全过程和具体成果。甚至有的农业科技档案管理人员将在工作中积累的有价值的科技档案资料据为己有,不愿移交归档,致使部分档案资料流失。

3.档案信息服务水平低,档案信息安全保障体系不健全。

数字时代背景下,信息技术发展迅速,已逐渐渗入了各个领域,在档案管理方面,越来越多的图书馆、档案管理服务企业都开始进行数字化改革,将内部保存的信息资源进行数字化处理,使更多的用户能够通过网络查阅和下载,使一个信息资源能够同时给许多不同的人查阅。然而,目前我国农业科技档案管理的信息服务水平相对低,没有跟上现实需求,农业科技档案的检索速度慢,且存在率不高的问题。此外,我国农业科技档案管理还存在安全保障体系不健全的问题,对于不同保密级别的农业科技档案没有进行区别对待,造成科技档案信息泄密事件时有发生[3]67。

4.档案信息资源开发不足,开发利用手段和方法落后。

我国农业科技档案开发利用的不足不仅仅体现在管理和利用上,还体现在开发方面。目前,我国对于农业科技档案的信息采集主要还是人工采集,仅在编写目录时才用到计算机的一些基本功能,档案的编研工作更是进行得较少,这非常不利于科技成果的推广转化。

三、数字时代背景下加强农业科技档案信息资源开发利用的对策

1.保障农业科技档案的质量和完整性。

农业科技档案的质量和完整性可以说是农业科技档案信息资源开发利用的物质基础。农业科研院所应严格依据《档案法》、《科学技术档案工作条例》等有关法律法规,结合单位实际情况,保障农业科技档案的质量和完整性,做到“三纳入”。“三纳入”即要将农业科技档案的收集、整理、归档等管理过程纳入农业科研的最初的工作计划中,只有这样,才能实现档案管理与布置科研任务同步,保障整个农业科研都做好记录和资料的保存;要将农业科技档案的收集、整理、归档等管理过程纳入农业科研的工作程序中,只有这样,才能保障农业科技档案管理与检查科研活动进度同步,从而推进农业科技档案收集、整理、归档等管理过程的规范化;要将农业科技档案的收集、整理、归档等管理过程纳入有关部门和有关人员的职责范围,只有这样,才能够做到农业科技档案管理与科技人员考核奖惩同步,实现权责分明,有责可追,保障农业科技档案的质量,维护科技档案的完整性和安全性[4]91。

2.提高农业科技档案管理人员的素养。

农业科技档案管理人员的素质是农业科技档案开发利用的关键。而农业科技档案管理人员的素质的提升是多方面的。首先,相关部门要加强农业科技档案信息作用的宣传教育,让农业科技档案管理人员认识到农业科技档案的重要价值,只有这样,才能使农业科技档案管理人员真正认识到自身所承载的责任和义务,从而提高农业科技档案管理人员对农业科技档案信息资源开发利用的重视程度。其次,相关部门应定期组织技档案管理人员开展专业培训,提升农业科技档案管理人员的科技档案业务知识储备,进一步了解自身的权责,提升自身的专业技能的应用能力,做好农业科技档案的管理工作,保障农业科技档案的完整性和安全性,对于需要进行保密的农业科技档案,也要严格做好保密工作。与此同时,农业科技档案管理人员还要熟悉农业科学研究的基本过程和程序,抓住关键阶段、重要环节,只有这样,才能增强农业科技档案管理人员与农业科研人员的互动性,做好农业科技档案的收集、整理、鉴定等工作,为农业科技档案的再利用做好准备。此外,相关部门还要顺应数字时代的需求,定期开展计算机应用的相关培训,提升农业科技档案管理人员的计算机应用水平,加强农业科技档案的统计工作,同时为农业科技档案管理的数字化转型打好基础。

3.加强档案信息安全保障工作,注重保密和知识产权保护。

数字时代背景下,随着科技体制改革和科研手段的现代化进程的推进,农业科研工作呈现出了课题协作多样化、学术交流多元化、情报交流网络化的发展趋势,这虽然促进了我国农业科技档案信息的交流和科技成果推广,但同时也大大提升了农业科技档案信息的保密工作的难度。我国相关部门要理清农业科技档案开发利用与保密的关系,对于鼓励推广的农业科技档案信息,要充分利用网络平台、信息技术,加强推广。对于要求严格保密的农业科技档案信息,严格依据《科学技术保密条例》《专利法》等相关法律法规,做好保密工作,对于泄密的农业科技档案管理工作人员依法进行惩处。与此同时,我国相关部门也要调拨专业技术人员,构建农业科技档案信息管理系统,依据农业发展不同阶段对科技信息的不同层次的需要,进行不同程度的加密,实现农业科技档案信息的推广与农业科技档案信息的知识产权保护的同步推进。

4.加强信息开发,提高服务水平。

明确服务方向,端正服务态度,数字时代背景下,农业科技档案工作要面向现代化,就必须树立信息观念、强化效益观念,农业科技档案管理部门要彻底转变传统的重保管、轻利用的服务理念和被动的服务方式,主动与农业科研部门开展合作,深入农业科研一线,主动了解新时期的农业科研工作的现实需求,明确服务方向。并在此基础上改进农业科技档案管理方法,提升农业科技档案的信息服务效率,调整农业科技档案信息收集的重点内容,提升农业科技档案信息的实用性[5]64。深化档案信息资源开发,拓宽工作领域。在明确服务方向,端正服务态度的基础上,农业科技档案管理部门要紧跟现实需求、充分利用信息技术,深化档案信息资源开发,主动拓宽工作领域。首先,农业科技档案管理部门要做好准备工作,跟随农科院的农业科研成果示范推广、科技下乡等活动进入一线,开展科技宣传、信息咨询等服务,一方面进一步发挥农业科技档案信息的作用,普及农业科技知识;另一方面深入了解农业科研工作对于档案信息的实际需求。对于一些值得宣传的农业科技档案信息,可以通过各类农业信息服务平台进行传播,实现农业信息化带动农业现代化。其次,农业科技档案管理部门要加强信息采集、整理工作,充分借助信息技术和网络平台,进行档案信息的深度加工,对一些重要的符合农业科研工作的现实需求的农业科技档案信息资源进行数字化处理,同时结合现实需求,构建科技成果数据库、农产品质量安全标准数据库等专题数据库,编制农业科技档案检索工具,方便农业科研工作人员进行查询检索。此外,农业科技档案管理部门还要利用信息技术,对农业科技档案信息资源进行统计分析等处理,提升农业科技档案信息资源的系统性,使农业科研部门能够很好地了解当前我国的农业科研状况,避免一些课题产生重复性的问题,减少国家农业科研资源的浪费。农业科技档案管理部门还要发挥农业科技学术交流的纽带功能,积极开办科技教育、信息交流等相关活动,这样一方面能够推进农业科技档案信息的共享,促进各相关部门互通有无,促进农业科技档案信息的开放和利用。另一方面还可以推进农业科技档案管理部门与其他相关部门的合作,拓宽农业科技档案管理部门的资金来源,从而为农业科技档案管理部门的信息化改革提供充足的资金支持。建立农业科技档案信息开发利用反馈制度。通过反馈信息,总结农业科技档案的开发与利用工作的经验教训,对于不足之处及时调整改进,使我国农业科技档案管理工作更加符合现代农业发展的需要。数字时代背景下,农业科技档案信息资源开发利用对于推进农业现代化有着重要的意义,本文基于农业科技档案管理方法缺乏规范性、档案管理人员的专业意识薄弱、档案信息服务水平低等相关问题,提出了保障农业科技档案的质量和完整性、提高农业科技档案管理人员的素养、加强档案信息安全保障工作等对策建议。

作者:陈茜茜 单位:南通市农业科技档案馆

数字农业论文:数字农业:颠覆传统耕作方式

长久以来,农业生产更多的是依靠人的经验进行,由于农业生产环境不能按人的要求而改变,对农业的生产全程进行实时精准监控,实现化的生产,在十几年前还是一个梦想。如今,在北京昌平现代农业科技园建立的2500亩精准农业示范基地里,一群来自国家农业信息化工程技术研究中心的农业科研人员正在利用现代信息技术将这一梦想变为现实。

——信息技术改造传统农业

利用先进的信息采集系统将一片土地的土壤类型、肥力等土壤信息,降雨、日照等气象信息,以及农业生产动态等信息收集起来,利用信息分析系统将这些信息进行综合分析处理,决定耕作的种类、方式,在生产过程中使用具有变量施肥、喷药功能的农用机械根据不同地块的情况进行精耕细作,从而有效提高产出、节约投入、减少环境污染———在位于北京市海淀区的国家农业信息化工程技术研究中心,中心精准农业工程技术部主任孟志军为记者描绘了这样一幅与传统农业截然不同的图景,这就是精准农业。

随着信息时代的来临,信息技术的飞速发展改变了人类的生活,这一技术在农业上的应用改变了几千年来传统农业的生产方式,翻开了农业发展的崭新一页。基于“3s”技术即遥感技术(rs)、地理信息系统(gis)、全球定位系统(gps)在农业中的应用,20世纪90年代中期以来,精准农业在美国、日本等发达国家中的实验研究与实践有了快速的发展,被誉为“信息时代作物生产管理技术思想的革命”。

承担这一项目的是一支年轻的队伍,平均年龄33岁,70%具有博士学位,多是有着农学与计算机专业背景的复合型人才,短短的五年时间,项目的研发已经有了实质性进展,他们开发出了收集信息的农田地理信息系统、分析信息的变量农业处方图系统、能进行全自动化操作的变量施肥机、变量喷药机等,目前他们正在打造一个更大的具有综合分析功能的平台系统。

——打造“数字农业”技术体系

事实上,精准农业也好、专家系统也好,还有设施农业、虚拟农业等等,这些基于现代信息技术的农业技术系统,都有一个共同的名字———“数字农业”。

“数字农业”是利用信息技术促进农业、农村可持续发展,建设现代化农业重要的科学支撑技术。“数字农业”的内容主要包括农业要素、农业过程及农业管理的数字信息化。

“数字农业”是农业信息化的核心,也是农业信息化的具体表现形式。

“数字农业”正在使人们对科学利用农业资源潜力的认识和作物生产管理观念产生深刻的变革,促进农业科技界突破传统的以单学科研究为主的工作方式,通过多学科的融合和协调,将多种科技成果组装集成,直接为农业生产的持续发展服务。

——以国产化与社会化为目标

“数字农业”是一个具有挑战性的国家目标。几乎所有现存的技术基础,目前都还不足以支撑这样一个战略目标的实现。“数字农业”在国内的发展,一方面是将其作为开展农业高新技术研究的重要方向,另一方面是通过“数字农业”技术体系的研究,从中分解出一系列适用新技术,进行国产化和社会化推广。

作为“数字农业”的核心之一,精准农业的发展正面临着令人振奋的前景。从精准农业示范基地的实施情况看,这一技术可以广泛应用于小麦、玉米等大田作物,对品质要求高的经济作物如烟叶、茶叶等效果也非常明显,可以有效提高产出率,节约肥料使用率,提高产品质量。

然而同所有引进的技术一样,精准农业面临成本过高以及如何本土化的问题,目前基地使用的全球定位系统和联合收割机等设备都由国外进口,价格高达100多万元人民币,只有实现国产化,其成本才能大幅降低,所以,今后精准农业要在关键技术上进行自主知识产权的研发和储备,建立的国产化的精准农业信息采集、分析以及应用体系。

孟志军介绍说,目前中心正在与黑龙江农垦总局、上海郊区的现代农业园区合作进行国产化试验,以目前研发的情况看,精准农业技术的国产化在3、5年之内就可以达到。这意味着被普遍质疑的实施精准农业成本过高的问题会得以解决,进行社会化生产成为可能。

从精准农业的特点来说,一家一户来使用它并不现实,从技术上,它的潜力巨大,一套系统可以服务于几万亩甚至数十万亩的农地。在国产化成本大幅降低之后,精准农业的推广重点将会放在建立社会化的服务体系上,面向一个乡镇、一个县,甚至一个省(区),在大的地区内建立一套这样的技术设备体系,再以社会化服务的方式为农户服务。

要保障21世纪我国16亿人口的食品安全,关键在于推动农业科学技术的发展,要进行一次新的技术革命,使传统农业向现代农业转变,粗放经营向集约经营转变。“数字农业”的发展无疑会发挥重大作用。我们期待着“数字农业”会带来更多更大的惊喜。

数字农业论文:论河北农业大学图书馆数字资源利用及探析

关键词:高校图书馆;数字资源;数字化建设

摘要:本文探讨了如何改善我校图书馆数字资源利用现状,分析了我校图书馆数字资源使用率低的原因,进而提出提高数字资源使用率的对策。

随着信息技术的飞速发展和普及,数字信息资源在图书馆文献资源体系中的比重和地位越来越高。许多大中型图书馆日益重视数字化资源建设.尤其是各大高校图书馆更是把数字化资源建设视为图书馆今后发展的重点。我校图书馆也尤为重视数字化建设,图书馆馆藏中的数字资源在迅猛增长。数字资源具有信息海量存储、检索快、查找方便、节约空间、及时性强、可多人阅读、存取方便等诸多优点,越来越赢得广大师生的青睐。但同时有些数据库的实际使用情况却不容乐观,利用率也不尽人意。

1我馆数字资源利用现状

1.1我馆引进数字资源现状

图书馆的数字资源是指凡是图书馆购买、租用、受赠和自建的.拥有磁、光介质或网络使用权的数字形态的文献资源。我校已购买的数字资源中包括超星电子图书数据库、方正Apabi电子图书、中国期刊全文数据库、中国硕士学位论文全文数据库、中国博士学位论文全文数据库、人大复印资料数据库、中经专网数据库:外文数据库包括CABI、Agris、Agri.cola三大农业外文文摘数据库、Agricola全文数据库、美星外文电子图书、国道数据库等。

1.2我校读者数字资源利用现状

为了了解我校数字资源利用率问题,笔者对我校保定东西两校区学生做了抽样调查。调查内容包括:是否经常登陆图书馆网页,是否经常使用图书馆的数字资源,在学校里查找网上文献资源是否方便,自己在检索网上文献资源方面的能力如何等问题。结果显示有23%经常访问图书馆网页,12%经常使用本馆数字资源,18%了解图书馆馆藏的数字资源,17%认为在学校查网上文献资源方便,14%认为检索网上资源的能力很好。分析调查结果发现,即便是经常来图书馆学习的人对馆藏的数字资源也不甚了解,更谈不上利用了,总体说来,我馆数字资源利用率较低。

2我馆数字资源利用率低的原因

2.1数字资源本身的因素

数字资源呈离散状态。从数据库内容看,每种数据库有各自的学科范围,同时数据库之间在内容上存在着一定的重复和交叉,这些因素导致用户需了解每一种数据库涵盖的学科范围。有些数据库中与我校无关的专业内容占去了很大比重,用户在检索的时候检索不到自己所需内容或检出的相关内容很少,下次可能就不会选择该库检索。

数据库检索界面的多样性及检索式构造的不统一。现在每家公司的数据库都有自己独特的检索界面。使用者必须熟悉每个数据库检索界面的特点,才能查找到需要的内容。虽然都可以刊名浏览、输入检索词、选择不同的检索途径检索。但用户面对形式各异的检索界面仍觉得茫然。另外,每个数据库中检索技巧都不尽相同,这对使用者来说也造成了不必要的精力投入,也会对读者的使用造成影响。不同的数据库有着不同的编码结构和表达方式。没有统一的分类体系,每个数据库使用的检索技术和数据存放格式不同,导致各种数据库以不同的检索界面呈现给用户。另外,不同的电子资源,由于出版厂家不一,阅读格式不一,当阅读不同的电子资源时。就需要下载不同的浏览器。因此,这些问题都导致用户花费大量的时间去熟悉检索系统。下载不同的浏览器,从而降低了数字资源的利用率。

2.2读者因素

读者信息意识比较淡薄,对图书馆的数字资源了解甚少。他们对数字资源的需求欲不高学生读者大部分是面临写毕业论文的高年级学生.一、二年级学生相对较少。读者文献检索能力的缺乏也限制了对数字资源的使用。面对浩瀚如海的数字资源.如果检索方法不恰当,对检索的结果不满意,将会影响其进一步使用数字资源

2.3图书馆因素

图书馆经费不足导致图书馆软硬件设备不能很好满足读者需求。如全文收录率较低,造成读者只能看见题录或摘要而无法浏览全文,进而影响其使用率;服务器配置较低,导致服务性能降低、进而影响读者使用;磁盘阵列空间不足严重影响数据的存储等。本馆数字资源访问类型多样,有本地镜像和远程访问及两种模式并行,因此图书馆的网络环境也影响读者对数据库的访问。图书馆对数字资源的宣传、培训不够。图书馆购买了数据库后,忽视了当代网络环境下信息的获取方式已发生的巨大变化,网上资源信息庞杂,没能很好地宣传、引导读者使用,从而降低了数字资源的使用率

图书馆馆员自身对数字资源的具体内容和使用方法不甚了解,导致在为读者提供服务时工作不到位,影响读者对数字资源的使用.进而大大降低了数字资源的使用率。

3提高我校数字资源使用率的具体措施

3.1加大数字资源经费投入,满足数字资源建设需要

在数字信息资源有偿使用、技术维护、设备更新、系统升级等方面,仍需要大量的经费支持。要使馆藏数字资源丰富多样,有力的吸引读者,提高资源的使用率,就要加大图书馆经费投入。

在争取经费的同时。图书馆要保障优先购买读者最需要的高质量的数据库,较大满足学校学科建设和发展的需要。加强自主开发有特色的数字文献库,增加专业资料数字文献库,并增加其全文收录率,满足读者的多方面需求。

图书馆自主开发或者购买相应的数据库整合软件,加强异购数据库,会更便于读者了解本馆数字资源,选择所需数据库进行检索,也方便读者检索。

3.2加大宣传力度。提高读者信息素养

调查显示经常访问图书馆主页的不多,因此只是在图书馆主页上作宣传是不够的,应多途径进行宣传。如:在学校主页上增加数字资源的超链接;结合传统宣传方式,印制《图书馆电子资源及服务指南》在新生入学时与《新生入学指南》一起发给学生,也可以在《新生入学指南》中加上重点介绍图书馆电子资源及使用的内容,让学生充分了解本馆的数字资源.激发其使用欲,进而提高数字资源使用率。

将校文献检索课改为必选课,在一年级就开设,提高学生的检索技能。我校虽已开设文检课,但系公共选修课,有很大一部分学生没有修该课,导致其检索技能低,在使用本馆数字资源时重重受阻。若改为必选课,学生入学后都学检索技能,定会提高数字资源的利用率。

3.3加强读者培训咨询工作,提高数字资源利用率

图书馆应积极对读者进行相关知识和技术的培训,根据读者的文化水平、知识结构、上机能力和实际需要,定期或不定期地举办数字资源读者培训班。读者咨询,就是把关于数字图书资源利用的知识、技能以及安全、文明、法制等内容做成超文本文件,放在图书馆主页中,这样使图书馆信息专家与图书馆读者之间就有了一个不受时空限制的沟通平台。通过这一平台,可及时解答读者提出的问题,从而提高图书馆数字资源的利用率。

3.4提高馆员自身素质,加强读者服务工作

通过参观、学习、交流等形式拓宽馆员视野,提高馆员自身素质,鼓励其学习各种新知识,不断调整知识结构,掌握新技能,具备为读者服务的新观念,进而提高数字资源的使用率。

4结束语

在网络环境下.我校图书馆应顺应信息技术发展的需要,加快步伐,拓宽思路,重视和加强数字图书馆馆藏资源建设和读者服务体系的建设.不断提高数字资源的利用率.这样.数字图书馆的建设才能发挥其社会价值。我们必须明白:数据库的购买,必须以读者的需要和学校学科建设、发展的需要为基础,才能拥有一定的用户数,保障一定的利用率,否则,就是以低的价格参加集团购买,也是一种浪费,不能盲目跟进。数据库购买以后,应该充分发挥图书馆馆员的作用.加大数据库宣传和利用辅导的力度,以多种方式向读者展示数据库,较大程度利用数据库,为教学科研服务。相信,随着我校学术氛围的日趋浓厚,数字资源利用环境的进一步改善,用户信息能力和图书馆馆员综合素质的不断提升,我校数字资源的利用率必将会有很大提高。

数字农业论文:试析数字农业空间管治信息质量指标研究

论文关键词:数字城市 空间管治 空间准入 空间管制 质量指标

论文摘要:本文探讨了数字农业空间管治信息质量指标。提出数字农业空间管治起源于农业发展中土地结构的更新改造,任何一项农业更新改造规划与实施,都需要对更新项目进行空间准人审批和空间管制决策评价。基于对农业更新改造的评价,建立了空间准入评价与空间管制决策指标体系。通过分析影响数据质量的因素,构建数字农业空间管治质量指标体系。

1.前言

农业空间管治是强调控制和协调,对农业地域空间资源的计划性配置的新理念川。跨人21世纪,国家正在建设信息高速公路、构筑数字农业。农业空间管治面临着发展的机遇和挑战。一方面,数字农业可为农业空间管治提供多元、分散、网络型和多样性的农业管理和控制决策支持信息流,利用数字农业信息高速公路网络构建农业管治决策支持系统,实现科学化的决策。对现代农业这一规模庞大、结构复杂、功能综合的自然与系统施行科学管理,对农业问题做出、地分析和评价,对农业未来发展进行科学、合理的推断与预测,使其协调可持续发展,并对农业空间管治决策进行科学论证。另一方面,经济的网络化、全球化,使农业空间格局发生变化,农业构造单元的活动已不再局限于本物理空间。若不采取新的农业空间管治模式,即没有数字化、网络化信息平台支持,农业空间管治就会失控失调。

农业空间管治是以农业空间资源分配为核心,将经济、社会、生态等可持续发展,以及资本、土地、劳动力、技术、信息、知识等生产要素,在虚拟四维时空中的数字化实现。数字农业空间管治可为政府部门和非组织管治决策提供多要素、多层次、多时态的农业自然、生产、社会与经济信息,使其能更好、更有效地实现农业空间管治目标。

数字农业空间管治信息是农业空间管治最基本和最重要的数据组成部分。农业空间管治所涉及的信息须按一定的标准和规范置于统一管理之下,使农业空间管治工作有一个规范标准化的高质量数据基础。信息数据质量的好坏,直接影响着空间管治分析评价与决策结果的程度和空间管治目标的真正实现。对于农业空间管治,由于其操作对象具体,功能目标明确,应用范围集中于农业区域,空间信息的尺度变化较大,数据质量对应用结果的影响非常明显,在数据质量方面的要求也就更高。因此,在数字农业空间管治研究中,信息数据质量体系研究是一项十分重要的基础研究工作。

2数字农业空间管治信息数据质量的影响因素

数字农业空间管治信息数据主要有图形数据和属性数据两大类。图形数据包括基础数据和专题数据,如土地测量数据、地图数据和遥感图像数据等。这些数据的各种数据源都带有一定的误差因素,并将之引人数字农业空间管治信息管理的数据库中。另外,数据源在时间精度(即现势性)和数据空间范围与数据内容方面,若不能满足农业空间管治应用的需要,也会严重影响农业信息数据应用的质量。

数字农业空间管治信息数据的质量问题,实际上是伴随着数据的采集、处理与应用过程而产生并表现出来的。及时个阶段是空间管治信息数据的采集和保存;第二个阶段是数字农业空间管治信息系统数据库的建立,包括数字化、数据录人和必要的数据转换、数据处理;第三个阶段则是在数字农业空间管治决策支持信息系统中对数据的操作、分析评价和决策。每一个阶段都包含前一个阶段所带来的原有误差,并增加了本阶段所引人的新的误差因素。因而,数据质量的影响因素可以数据获取和应用过程的这三个阶段为线索来考查。

(1)数字城市空间管治数据源影响数据质量的因素

数字农业空间管治的数据源,通常包括外业测量、勘丈、调查记录的数字化数据、图纸、图像和文档材料等。数字农业空间管治数据源的质量问题,包括这些数据源的采集和生成过程中产生的误差,如测量中由测量方法、仪器及人员操作带来的误差,遥感的系统误差及干扰误差,文档材料在社会调查和统计时产生的误差,地图本身固有的误差(包括数学基础的展绘、编绘、清绘、制图综合、地图复制以及套色误差),遥感解译过程中产生的定位和分类误差等等,以及数据源在保存过程中产生的误差,如图纸变形误差等。

(2)数字农业空间管治决策支持数据库建立中对数据质量产生影响的因素

根据目前的技术方法和设备条件限制,数字农业空间管治决策支持信息系统所采用的数据源,主要还是来自土地利用规划图、外业测量和调查、统计资料等。这类数据源,必须经过数字化和数据录人以及二者之间的连接配准,也许还要经过一定的格式转换,才能进人空间管治决策支持系统,成为数字农业空间管治决策支持信息系统数据库中的原始数据。

这一部分数据质量问题,包括决策支持信息系统数据获取、数字化和数据录人以及数据格式转换所引起的质量问题。影响这部分数据质量的因素主要在于数字化采集仪器的精度、数字化方法以及数字化操作精度、统计数据录人中的差错等。这类数据质量问题相对比较简单,影响因素容易发现,可控制程度相对较高。

(3)数字农业空间管治分析和处理过程产生的数据质量问题

在数字农业空间管治评价和决策过程中,运用农业空间管治决策支持信息系统分析和处理,可能影响其数据质量问题的因素包括计算、拓扑、叠加。这一部分的数据质量问题,是由数字农业空间管治决策支持系统的分析和处理过程引人的问题比较复杂,影响因素较隐蔽,产生的误差也比较难估计。

3数字农业空间管治信息的质量指标

3.1数字农业空间管治评价与决策指标体系

数字农业空间管治是一项起源于农业发展中土地结构的更新改造活动,促进农业可持续发展的工作。从任何一项农业更新改造规划开始,到更新方案实施,农业空间管治都需要依据国家的各种法规对更新项目进行空间准人审批和空间管制决策评价。从规划控制的系统结构来看,评价对农业更新改造有着十分重要的意义。

(1)农业空间管治评价类型与结构。根据农业空间管治评价对象和方法的不同,农业空间管治的评价可分为三种不同的类型:

现状评价:分析和评价土地利用、农业生产结构和环境质量优劣程序,确定现状综合评定值。对现状息信进行评价是农业更新规划控制的起点。一方面,总体上根据现状评价的结果在整个农业区划范围内界定更新的对象,排列土地结构更新的先后次序。另一方面,针对具体更新区域的不良因素进行罚分评价,为下一步制定更新目标提供充分的现状信息。

空间准人评价:针对农业发展目标,评判农业更新改造项目对现状的改进程度,确定更新方案的综合评定值,是确立正确的土地利用规划目标所依靠的有力手段,它不仅可以对单一的目标进行评价,以确定它是否符合农业区划建设,社会、经济、环境发展的原则和农业更新的实际需要,而且可以对多种土地利用方案和目标进行比较和挑选,从中选出最为合理的方案和目标。

空间管制评价:评价土地利用规划目标的实现程度,确定更新后的综合评定值,是对于更新以后的土地利用所进行的检测。它一方面对前一阶段的土地利用规划目标进行检验,另一方面为下一步的土地利用规划控制提供新的决策信息。

其评价体系主要由两大部分构成,即评价指标体系和评价方法体系。指标体系是整个评价程序的框架和基础,也是建立科学的评价方法的必要前提。因此,我们有必要建立一套较为完善的农业空间管治评价指标体系,使农业空间管治的评价在内容上趋于客观和.在结构上趋于系统和严密,使得农业空间管治的决策更为科学和合理。

(2)农业空间管治评价指标体系的建立

影响因素分析:影响农业空间管治的因素很多,诸如国家对国土资源开发利用、耕地保护、建设社会主义新农村的农业政策,国家的经济实力,农业的整体结构和功能,社会对土地利用规划更新的期望值,以及更新区域的社会物质条件等等。其中,对农业空间管治具直接影响的因素是土地结构更新区域的物质和社会状况,农业的社会物质条件所包含的内容极为丰富,既包括土地结构、建筑建造、农业基本设施、道路交通等,也包括社会组织、历史文化、人文景观、农民收人等经济文化因素。它是土地结构更新地区农民生活质量和农业现代化的尺度和标志,也是农业土地结构更新评价指标的原始素材。因此,需要根据国家现行的各类相关法规和规程规范,综合地考虑农业空间管治的各种影响因素,建立评价指标体系。评价指标体系:根据其不同内容将其分为两大类。即空间准人评价体系和空间管制评价体系。

评价体系均以统一标准的位置(坐标)、高程、面积三种几何物理量作为评价指标。无缝镶嵌于数字农业空间管治信息分类体系中。图1为空间准人评价指标体系之一:农业生产控制评价指标体系。

3. 2数字农业空间管治信息数据质量指标确定

数据质量指标是农业空间管治数据质量控制的重要依据。根据对数据误差来源、性质、类型和大小以及产生的原因的分析。提出数据质量控制指标确定思路。

首先,数据质量是一个相对的概念,甚至衡量数据质量的标准也会随具体应用的特点和要求而变化。其次,数据质量本身具有不确定性,除了可度量的空间和属性误差外,许多质量因素是很不明显或是很难确定的。因此,数据质量问题中,有可以减小甚至消除的误差,也有很难检测和控制的因素。本文研究数字农业空间管治信息的数据质量控制,先仅针对其中可度量和可控制的质量问题而言,主要集中在数据源的信息采集、数字化处理和过程部分。数据质量不确定性另设专题研究。例如土地使用与管理单项空间管治数据质量指标确定,土地资源调查质量指标确定如图2所示。

根据上述确定的空间管治信息质量分类指标,可将空间管治信息质量分类指标归纳统计于表1.

从表1可确定出数字农业空间管治各种信息质量需求及数据采集所适宜的必要精度、方法与等级。

4结语

数字农业空间管理新模式—空间管治决策支持所需动态地理空间信息的质量控制指标,为数字农业空间管治信息数据采集与处理的生产限差的确定提供了依据。随着数字农业空间管治机制的实施和发展,数据量与信息种类都将不断地升级换代,这项工作任重道远。

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