数字农业特点范文
时间:2023-12-26 18:08:21
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篇1
1电子信息技术的概念
电子信息技术主要就是对信息的采集,存储以及传输等过程进行研究的一项技术。通过电子信息技术的高效利用,可以让计算机软件的程序不断融入到我国各行各业中,随着我国科学技术的不断进步,我国在电子信息技术方面也获得了突破性的进展,电子技术所带来的创新发展方式,已经为人们的日常生活和工作带来了巨大的变革,与此同时,为我国的农业生产也提供了相应的技术支持。目前电子信息技术发展速度较快,在我国农业机械领域行业的具体应用中,获得了较明显的效果,对农业信息资源的优化提供了极大的帮助,同时还能够提高农产品的生产效率及生产数量,电子信息技术可以让我国的农业机械不断朝信息化,智能化的方向发展。
2电子信息技术在农业机械工作中的特点
2.1促进网络化控制
将电子信息技术的通讯功能与传统的农业机械相结合,可以在农业机械中设置计算机控制的终端,是农业机械的功能,可以通过计算机远程控制这项技术,主要需要运用先进的农业机械装备,还可以利用电子信息实现远程通信的功能,能够保障农业机械的运行过程,可以被有效的监督和控制,从而实现机械内部的结构以及系统能够与计算机终端相连接,不断提高我国农业机械的自动化程度。
2.2增强农业机械的通信功能
农业机械的通信功能,首先是体现在生产环节过程中,在生产环节中,农业机械可以获取农作物,周围的环境以及农作物的产量和生产,当地的土地情况等等数据,现代电子信息技术可以通过无线信息功能,将这些数据准确地传达到计算机终端,从而方便管理部门对于农业生产过程中的管理不断规划和设计,农业生产发展的方向。其次,农业通信功能还可以通过远程控制来让农业机械能够自动化的进行工作。通过电子信息技术与卫星定位技术的不断结合,农机管理部门可以检测先进的农机装备,具体的工作情况,这有利于管理部门对农业生产的实际过程进行评估,除此之外,当农业机械设备在工作的过程中遇到了故障,还能够通过远程通信设备及时的将故障信息上传到管理部门,管理部门可以有针对性的,采用维修措施进行补救,帮助解决农业设备在生产过程中产生的各种问题。
2.3自动化控制农机设备
目前我国的农业装备目前仍然还需要依赖大量的人工进行操作,随着我国电子信息技术不断与农业机械设备进行融合,这种状况得到了显著的改善。操作人员在使用农业机械设备的具体过程中,通过现代化的电子技术,可以获得农业机械目前工作的状态,还可以通过传感器对工作区域的地形以及施工的方案有更加深入的理解,能够让工作人员在使用农业机械设备的过程中更加了解工作区域的具体情况,这就在一定程度上帮助农业机械提高了生产效率。除此之外,操作人员还可以通过人机接口技术不断提高人员与机械的配合程度,使农业机械的具体操作和应用变得更加便利。
2.4具备数据统计的功能
为了不断提高农业机械工作过程的科学性,需要对农业设备工作区域中的地理环境以及地形状况等等信息进行相关的收集,通过电子信息技术与农业机械设备的不断融合,可以利用现代化的电子信息技术,对农业机械工作区域中的土质环境,农产品产量和水文状况等等信息进行收集,并且还可以利用地理信息技术系统对收集回来的数据进行准确的分析,以及运算运算结果以及统计的数据,可以帮助我国农业管理提供更加科学有效的数据支持,有利于我国的农业生产不断朝更加科学智能的方向发展。
3目前电子信息技术应用在农业机械生产过程中的问题
3.1没有引起足够的重视
尽管我们目前已经处于信息化时代的大背景下,但是还是有许多农业管理部门的管理人员,更加倾向于使用传统的农业机械设备,而电子信息技术主要是被应用在了气象预报以及互联网建设等核心领域,在农业机械设备的融合过程中,还是没有发挥其有效的作用。与此同时,农业机械设备领域目前还没有得到相关部门的重视,缺乏对农业机械设备的深入研究,这就导致电子信息技术不能够充分地发挥绩效果,目前我国电子信息技术融合在农业机械设备中的应用,还是与西方发达国家之间存在一定的差距,许多管理部门的管理人员对于电子信息技术本身的了解较少,因此没有重视农业机械设备的创新发展,缺乏创新意识。
3.2缺少资金投入
目前电子信息技术已经获得了社会各界的广泛关注,并且被不断利用到我国各行各业中,虽然在农业生产领域过程中也得到了相应的发展,但是就目前的发展状况来看,电子信息技术在农业设备生产过程中的起步较晚,发展时间较短,再加上相关部门不够重视,因此,我国的农业机械设备中嫌少,运用到电子信息技术,这就限制了农业设备的创新发展。想要不断的研发农业设备的智能化技术,就需要相关部门投入更多的财力支持高素质人才,不断借鉴国外先进的设备和经验,对我国目前的农业机械设备进行进一步的研究。但是我国在农业机械设备上投入的资金量并不充足,这就导致电子信息技术在农业设备中的应用不能得到较好的研究,限制了电子信息技术在农业机械设备中的应用和发展。
3.3缺乏专业人才
目前我国相关部门对于农产业的传统观念保留较为深刻,农业方面的工作人员大多都没有接受过系统的知识体系,培训文化水平参差不齐,并且对于新鲜事物的接受能力较低,必须要经过长时间的培训和实践操作,才能够完全熟练。而电子信息技术是我国在不断发展过程中研发的新兴技术,对于操作人员的专业素质和综合素养具有较高的要求,而我国农业工作人员多数缺乏使用电子信息技术的经验,这就导致电子信息技术在实际的应用过程中遇到了较大的挑战,无法在农业机械设备中得到有效的运用。
4将电子信息技术应用在农业机械中的具体方法
目前我国的农业机械已经不断向智能化和信息化的方向发展,因此,在发展的过程中,需要为农业机械设备配备专业的传感器,通过让农业机械设备与计算机终端相连接,能够更好地监督农业机械设备的整个工作流程,满足我国农业发展的需求。与此同时,农业机械设备在进行电子信息技术装配的环节中,还需要多种类型的科学技术支持,不断加强农业机械领域信息化的研究力度,提高农业工作人员的专业水平,才能够帮助现代化的电子信息技术,更好地应用在农业机械生产过程中。
4.1培养相关人员农业机械使用方法
要想从根本上推动我国农业机械设备的发展,提高农业机械设备在工作过程中的使用效率,首先应该提高使用人员的专业技能。农业生产活动中的主体就是农民,因此,一切的实践活动都应该首先要考虑到农民群体的专业素质。电子信息技术本身就对于操作者具有较为严格的要求,因此我们必须加大对于农民专业素质的培养,不断提高农民专业技术操作能力,向农民普及和宣传农业机械电子化设备的使用方式,不断推动我国农业生产向智能化的方向发展。
4.2加强农业信息化领域的开发力度
目前我国的相关部门对于农业机械设备创新重视程度较低,这就导致我国农业机械电子化信息技术发展速度较慢,实用性较低,针对这种情况,我国的相关部门应该吸取西方发达国家的经验,加大对于农业机械设备创新的资金投入,建立起一支高素质的研发团队,不断推动我国农业机械设备潮,智能化和自动化的方向发展。
4.3结合农业发展的实际状况
想要使农业机械等信息化程度不断提高,就需要联系我国目前农业发展的实际状况,从根本上提高对农业机械的研发力度,是电子信息技术能够更好地运用在农业机械领域中。目前我国电子信息技术在具体的应用过程中,实用性较低,这就对农业机械的创新以及生产效率造成了制约,因此应该不断的驱动创新研发机械内部的电子装备,这样才能够加强电子信息技术在农业机械领域中的应用。
篇2
关键词:数字化设计;设计技术;农机设计
1数字化设计技术的含义及特点
1.1含义。农业机械设计需要结合使用方向来进行,优化功能组成,这样在使用阶段可以降级故障发生几率,农业生产任务也能够高效完成。数字化设计理念在农机产业中虽然应用实践较短,但却取得了很好的成果,所设计的机械结构更能够满足使用需求,基于计算机设备完成的设计任务,可以节省数据分析运算所用时间。借助计算机中的功能软件,能够轻松的完成图纸绘制工作,并通过系统模拟来观察运行期间的设备稳定性,最终得到的产品生产方案更安全可行。
1.2特点。数字化技术是科技发生的成果,农机生产行业正在向自动化控制方向发展,要求设计环节科学高效,必然会应用到数字化技术。分析技术应用特点可以了解到,在设计时间上有明显的节约,可以同时完成多项任务,包括数据的录入与运算,帮助提高产品设计效率。数字化技术还能够结合使用需求对设计方案做出优化,并通过计算机软件来完成设备的运行模拟,这样所确定的最终方案更安全可靠,有效的降低来生产成本。传统设计方法中,需要同时得出多种设计方案,增大了工作任务的难度,这一点在数字化技术中得到来解决。
2当今数字化设计技术研究的热点
2.1计算机辅助概念设计(CACD)。新型技术的应用离不开计算机设备,农机设计过程中会涉及到大量的图纸绘制,计算机绘图软件可以完成这一任务,在工作任务开展期间,技术人员将所得到的参数输入到计算机中,选择相应的功能,便能够将机械图形展现在其中。目前管理图纸绘制的软件也正在完善,功能也有明显的增多,为农业机械设计提供来便捷性。
2.2知识工程(KBE)。知识工程在数字化设计技术中的应用愈来愈广泛。现代设计之所以不同于传统的设计,是由于市场、竞争和技术进步形势的变化,它比过去任何时候都更加依赖于对新知识的获取,而不是依赖经验。过去的一二十年间,在人工智能和知识工程等领域发展起来的基于框架、规划、模型、本体等多种知识建模技术,主要是为实现计算机对知识的智能推理,提高计算机智能服务的。对于新知识的获取,通常有以下几个来源:已有知识;市场信息;数字仿真或虚拟现实;物理模型试验;样机试验;已有产品运行表现。
2.3虚拟原型(VP)。虚拟原型技术,近年来作为数字化设计的一个重要的分支,得到了人们的普遍关注。虚拟原型技术是在CAX(如CAD、CAM、CAE等)/DFX(如DFA、DFM、DFS等)等技术基础上发展而来,它将信息技术、先进制造技术和先进仿真技术等应用于复杂系统全生命周期,并进行综合管理,从系统的层面来分析复杂系统,支持“由上至下”的复杂系统开发模式。虚拟原型是根据产品设计信息或产品概念产生的在功能、行为和感观特性等方面和物理原型尽可能相似的可仿真的计算机模型。虚拟原型技术经过近十年的发展,已经可以部分替代物理原型,在产品设计中得到了广泛的应用。
3农业机械数字化设计技术的发展趋势
农业机械属于制造业的范畴,门类广、种类多,市场需求潜力巨大,据统计,目前我国农业机械产品拥有14大类、95小类,3000多种产品。尽管我国能生产的农业装备品种很多,但产品技术水平、产品结构与发达国家还存在相当差距。在构型设计方面除了利用计算机辅助设计加速产品开发的同时,基于知识工程,利用计算机仿真对产品性能进行预测以优化产品结构也得到了人们的关注。在农业机械产品概念设计方面的研究也有学者开始涉及。今后数字化设计技术在农业机械中的发展趋势,应注重以下几点。
3.1突出产品创新设计。设计过程中应当突出产品的使用功能以及创新性,消费者在购买机械设备时拥有更多的参考。应用数字化技术后,设计阶段创新理念可以更好的展现,结合农机设备使用阶段容易发生的故障问题来进行,将故障发生几率降至最低,这样才能够降低农业生产的成本投入,确保设备具有消费市场。农机设计生产企业有很多,只有突出设计阶段的创新性,才能偶在激烈的市场竞争中占据有利位置。可以明确,产品创新设计涉及到数据开采、知识发现及其重用技术、知识的表达与组织、知识数据库的开发、基于知识的决策技术等。
3.2重视虚拟现实技术。虚拟现实技术的出现,给产品设计带来了一场新的革命,它集3D图形、声音等多媒体为一身,让设计者/用户身临其境的感受产品的设计过程,体验其性能,从而提高设计的成功率。该技术在农业机械设计及制造中非常重要。对于结构复杂、设计困难、设计周期长的大型农业机械的设计,采用虚拟现实技术,既便于模拟产品的某些性能,又便于设计人员对产品的修改,更便于用户针对产品的原型了解产品的结构和性能等,提出反馈意见,加快了产品投入市场的速度。目前国外已提出了两种基于VR的工程设计方法,一种是增强可视化,它利用现有的CAD系统产生模型,然后将模型输入到VR环境中,用户充分利用各种增强效果设备如头盔显示器等产生临境感。另一种是VR-CAD系统,设计者直接在虚拟环境中参与设计。国内相关的研究才刚起步,尤其是VR在工程上的应用方面还缺乏一套较为完善的理论和方法。
3.3强调产品协同设计。农业机械制造企业面临着新的商业环境,如产品定制需求的增多;跨部门甚至跨企业共同协作进行产品设计与制造等,因此,产品设计制造的协同是现代企业适应全球经济的重要手段,也是我国发展农业机械行业乃至整个机械行业所需要瞄准的方向。据估计,发达国家制造企业在新产品的开发过程中往往有40%~70%的工作是与其他企业和合作伙伴共同完成的。如何从浩瀚的产品资源中选择合适的为己所用,这就提出了在已有知识库中的搜索算法实现问题。PTC公司的Web服务器上保存了众多世界领先的零件供应商的百余万个零件,且每月增加几万个新的零件。尽管象PTC公司这样将所有资源都纳入自己的服务器的做法在搜索算法实现上较为容易,但在我国目前采用是不现实的,并且从长远看也不是方向。一个可行的办法就是由供应商在自己的服务器上提供零件的资源信息,这样采用什么特征及其参数引导在众多的供应商之间搜索,以及如何实现客户端各种异构的应用系统与服务器各种异构数据库之间信息的传递就成为研究的方向。农业机械在农业经济和农业的发展中始终处于十分重要的地位,将数字化设计技术引入农业机械行业是改变传统农业机械生产方式,用新技术改造传统农业,支持新兴农业技术,提高农业竞争力的重要手段。
参考文献
[1]王维亮.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].才智,2013(7):126.
篇3
[关键词]“数字农业”;信息化;可持续发展
[中图分类号]F32[文献标识码]A[文章编号]1003-8353(2010)02-0070-04
“数字农业”作为“数字地球”技术体系在农业领域的具体体现,是农业信息化的核心,也是21世纪农业的重要标志。发展“数字农业”及相关技术,是发展现代农业必然选择的支撑技术,主导着农业现代化的方向。我国是一个人口大国,保障食物安全事关国家安全大计。我国是世界上人均资源非常短缺的国家,耕地、水等农业资源的人均占有量远低于世界平均水平,农业的可持续发展面临诸多严峻挑战。根本出路在于依靠科技进步,大力发展“数字农业”,以最少的资源占用和资源消耗获取最大的优质产出,突破瓶颈制约,实现农业可持续发展。
一、“数字农业”的含义
1997年,美国正式提出了“数字农业”的概念,它是指在地学空间和信息技术支撑下的集约化和信息化的农业技术。1998年,美国副总统阿尔・戈尔再次把“数字农业”定义为:数字地球与智能农机技术相结合产生的农业生产和管理技术。
我国比较统一的认识为,“数字农业”(DigitalAgricul-ture)是“数字化农业”简称,是指运用数字地球技术,包括各种分辨率的遥感、遥测技术、地理信息技术、全球定位技术、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等技术与现代农业技术相结合的农业生产管理高新技术系统。具有以下特点:
1、“数字农业”要求对农业各个方面(包括种植业、畜牧业、水产业、林业)的各种过程(生物的、环境的、经济的)全面实现数字化,即各种农业过程都要应用二进制的数字以及数字模型加以表达。
2、“数字农业”数据库中存储的数字具有多源、多维、时态性和海量的特点。
3、对于涉农的多维、海量数据的组织和管理,特别是对时态数据的组织与管理,需要研究新一代时态数据库管理系统,并进而形成时态空间信息系统。不仅可以有效地存储空间数据,同时能够形象地显示多维数据和时空分析后的结果。
4、“数字农业”要在大量的时空数据基础上,对农业某一自然现象或生产、经济过程进行模拟仿真和虚拟现实。如农作物生长、农业自然灾害的虚拟现实。
二、“数字农业”的主要内容
1、农业要素的数字信息化任何农业系统都会有四大要素,即生物、环境、技术和社会经济要素。每个要素中又包含多个因素,如生物要素中,在作物方面有小麦、水稻、玉米、棉花等要素;而同一种作物的生长发育,又含有光合、呼吸、蒸腾、营养等因素。所有这些因素,按照“数字农业”的数字信息化的要求,都需用二进制数字表达。
2、农业过程的数字信息化各种农业过程的内在规律及外部联系,可以利用农业数学模型予以揭示、表达。农业模型将农业过程数字化,使农业科学从经验的认知提高到理论的概括,是20世纪农业科学发展的一项重要成就,也是“数字农业”中一项十分关键的技术。
3、农业管理的数字信息化农业管理大致包括农业行政管理、农业生产管理、农业科技管理及农业企业管理。按照数字信息化的要求,目前已经形成由农业信息技术支撑的各类农业管理系统。如农业数据库系统,对各级各类农业数据进行科学、集中的管理,包括农业生物数据库、农业环境数据库及农业经济数据库;农业规划系统,应用各种数学规划方法对农业问题进行辅助决策;农业专家系统,充分利用专家经验对某些农业决策提供支持;农业模拟优化决策系统,将农业过程的模拟与农业的优化原理相结合,提供农业决策的支持。
4、农业生产的数字化现代农业已经由过去的手工操作走向现代的机械化和现代化操作,数字农业要求农业的生产和管理实现自动化,即从播种、育苗、灌溉、施肥、撒药、收割等过程全部实现精准化、自动化和智能化。
三、“数字农业”的技术体系
1、农田信息快速采集技术
(1)遥感技术(RemoteSensing)
遥感是由卫星上的传感器、传输系统和地面上的接收系统组成的一种不通过直接接触目标物而获取其信息的一种技术。RS是未来“数字农业”技术体系中获得田间数据的重要来源。RS技术是“数字农业”技术体系中获得农业动态信息的重要来源。农业的生产和管理是一个动态的过程,要求及时摸清农业资源的现状,了解农作物田间生产状况,监测其变化并预测其发展。遥感技术具有速度快、信息真、现势性强、多时相、更新快、效益高等特点,是农业生产管理和决策的重要手段。农业资源分布在广阔的地理空间,农业生产也在广阔的地域上展开,遥感技术在解决我国资源与环境问题,促进农业和农村的可持续发展中起着相当重要的作用。如农业资源调查及动态监测,大面积农作物长势监测与估产,农业灾害遥感监测和损失评估等方面。
(2)全球定位系统(GlobalPositionSystem)技术
GPS作为新一代卫星导航与定位系统,不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力,而且具有良好的抗干扰性和保密性。GPS的空间部分使用24颗卫星组成卫星星座,每天24小时为全球陆、海、空用户全天候提供三维位置、速度和时站。它由空中卫星,地面跟踪检测站,地面卫星数据注入站,地面数据处理中心和数据通讯网络等部分组成。
GPS在“数字农业”中的关键作用即是提供相关要素的准确的空间位置信息,一方面使农业的管理具有更强的空间针对性、实用性,发挥更大效益;另一方面,通过GPS实时地对土壤水分、肥力、杂草和病虫害、作物苗情及产量等进行描述,对各要素进行跟踪,从而实现田间的精准化操作。因此,GPS技术的精确定位功能为“数字农业”的实施提供了切实可行的技术手段。
2、农业信息贮存、管理技术
(1)数据库系统(Databasesystem)
农业数据库是一种有组织地动态地存储、管理、重复利用、分析预测一系列有密切联系的农业方面的数据集合(数据库)的计算机系统,它是信息存储、管理、传递的最有效手段,也是“数字农业”最基础的工作。农业数据库包括农业资源数据库、农业生产资源数据库、农业技术数据库、农产品市场数据库、农业政策法规数据库、农业机构数据库等。
(2)数字化图书馆(DigitalLibrary)
数字化图书馆是一个系统工程,主要包括馆藏数字化、信息传输数字化与网络化、资源共享化、信息服务终端化等,其优势在于不受时空、地理位置的限制。
(3)地理信息系统(GeographicInformationSystem)
GIS技术是以地理空间数据为核心,是存储和处理分析空间数据的最佳工具。农业及其各相关要素空间位置数据是农业生产管理的重要信息,也是“数字农业”中各类空间数据库建立的重要基础之一。GIS是一种采集、处理、传输、存储、管理、查询检索、分析、表达和应用地理信息的计算机系统,是分析、处理和挖掘海量地量数据的通用技术。主要包括空间数据输入子系统、空间数据存储与管理子系统、数据处理和分析子系统、输出子系统。
(4)农业管理信息系统(MIS)
管理信息系统是收集和加工系统管理过程中有关信息,为管理决策过程提供帮助的一种信息处理系统。
3、农业信息应用技术
(1)农业自动控制技术(AutoControl)
农业自动控制技术的发展是农业信息化的基本特征,是信息农业的核心技术。利用传感器通过计算机和自动控制系统实现农业生产和管理的自动化,对农业的增产增质产生了巨大的经济效益和社会效应。
(2)农业专家系统(ExpertSystem)
ES是以知识为基础,在一定领域内模拟人类专家解决复杂实际问题的计算机系统。是一种智能的农业信息技术,不仅可以保存、传播各类农业信息和农业知识,而且能把分散的局部的单项农业技术综合集成起来,经过智能化信息处理,针对不同的条件,给出系统性和应变性强的各类农业问题的解决方案,为农业生产全过程提供高水平服务。农业生产管理专家系统涉及农作物生产管理、畜禽养殖、市场管理、农业经济分析等多种领域。
(3)决策支持系统(DecisionSupportSystem)
DSS是利用系统知识和数学模型,通过计算机分析或模拟,协助解决多样化和不确定性的问题以进行辅助决策的软件系统,是一种人机对话式的计算机系统。一般包括以下四个部分:对话生成及其管理系统,模型库及其管理系统,数据库及其管理系统,知识库及其管理系统。农业生产中采用决策支持系统后可以感受到更高的决策质量、沟通的改进、成本削减、生产率的提高及节约时间等方面的改善。
4、农业信息传播技术
(1)计算机网络和通讯技术
“数字农业”的建立是以海量的数字化的农业信息为基础,因此信息的交换和传播将是“数字农业”的重要环节。计算机网络和通讯技术为“数字农业”信息的顺畅交流提供了重要的技术支撑,从而实现信息的交换和共享,发挥信息的最大作用。主要包括农业信息互联网络、卫星数据传输系统等技术。
(2)多媒体技术(Multimedia)
多媒体是20世纪90年代以来应用计算机把图、文、声、像综合集成技术,是新时期农业知识、技术推广应用的重要手段。
(3)虚拟现实(VirtualReality)技术
VR技术是指创建一个能让参与者具有身临其境感,具有完善的交互作用能力的虚拟现实系统。虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术,它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支,从而大大推进了计算机技术的发展。由此延伸而得到现在的虚拟农业的概念。
四、“数字农业”对农业可持续发展的作用
可持续发展是指既满足当前需要又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展,可持续发展作为一种新的社会发展模式,为越来越多的国家所理解和接受,并且正在逐步深入地影响到人类社会生产和生活的各个领域。农业可持续发展是整个社会可持续发展的基础。改革开放以来我国农业取得了举世瞩目的成就,但是,影响农业可持续发展的诸多矛盾并没有得到根本性的缓解。在经济全球化的环境中,农业发展越来越受到资源和市场的双重约束,传统农业面临巨大的竞争压力,农民在生产经营中承受着自然的风险和市场的风险,而且市场风险给农民的影响又远远大于自然的风险:在工业化、城镇化加速发展阶段,耕地资源呈逐年下降趋势,持续增长的人口对农业的压力不断增大,水资源短缺与农业用水浪费并存,过量施用化肥农药及养殖业的废弃物排放,导致严重的农业面源污染;农业科技转化为实际生产力的比重低,农业科学技术创新能力尤其是原始创新能力不足。这一切都制约着农业的可持续发展。数字农业是突破制约农业可持续发展瓶颈的有效途径。
1、数字农业促进传统农业向现代农业跨越
我国广大农村地区相对落后,交通不便,信息闭塞,导致农业生产经营的重复性、盲目性,农业生产技术落后且更新速度慢。而数字农业可以通过电子商务、电子政务等促进农业经济活动的信息化。实行信息服务手段多样化,重点加强农业信息网络建设,建立以农业信息网络为依托,互联网与电信、电视等其他现代媒体相结合的应用模式,把计算机网络信息量大与电视、电话、手机普及率高的优势结合起来,拓宽信息覆盖范围。农业领域的市场信息、生产信息、管理信息的广泛交换和共享,可以大大增加农业的开放度,降低农业活动的交易成本,加强农业生产者与农产品加工、市场流通、农业生产资料供应等部门的联系,进一步促进农业科研和技术推广,使农业生产经营突破地域限制,日益走向国际化、全球化,使传统农业向现代农业转变。
2、数字农业有助于农业产业结构调整
改革开放以来,我国一直在调整农业产业结构,经过30余年的努力,农业产业结构已经大为改善,其合理化程度有了明显的提高,对发展农业生产、增加农民收入、保证市场供给发挥了重要的作用。但从目前来看,我国农业产业结构仍然存在不少问题和矛盾。随着城乡居民生活的逐步提高,市场需求结构发生了很大变化,农业产业结构的缺陷也日趋暴露出来,主要表现在农业结构趋同现象严重,农业产业结构层次低,农业产业链不完整,农业比较效益差等。而过去的调整多在数量上做适应性的调整,不能适应当前日益国际化、市场化的国民经济对农业发展提出的新要求。加入WTO为战略性经济结构调整和技术进步乃至现代农业发展提供了难得的机遇,迫切需要“数字农业”来缩小与发达国家的差距。
“数字农业”具有指导农业发展、加强市场监管和促进农民增收、更好的服务“三农”功能,实现农业产前、产中、产后的整个产业链条的一体化决策服务,更好地指导农业生产;建立的农产品网上推介展示系统,实现全国各级现有的龙头企业、名优特新农产品全部上网,集中展示,实现网上交易。“数字农业”将现代信息技术与农业的融合,能够实现在数字水平上应用前沿技术对农业的生产、农产品管理、储运、流通、市场配送、乡镇加工业、信息服务以及农业资源环境等整个农业产业链、产业群进行改造和重构,通过信息链改造产业链,更加合理地配置农业资源,加快现代农业产业结构调整的进程。
3、数字农业提高农业产品竞争力农产品要取得竞争优势,必然要在农业信息技术研究和应用上取得重大突破,促使先进的信息技术及时充分地应用到农业生产中去,加速数字农业全面向农业渗透,大幅度提高农业信息化整体水平,实现农业生产力水平、农产品质量的飞跃。发展数字农业,可以优化农村资源配置,降低生产成本,减少环境污染,增加农民收入,使农业向精确化、环保型和可持续方面发展,不仅可以加速实现农业现代化,而且可以提高农业的市场竞争力。只有不断提高农业技术水平,在关键领域达到并保持世界先进水平,才能迅速提高农业的国际竞争力。
4、数字农业保护农业生态环境
数字农业的根本目的就是强调最大限度地节省资源,以最少的投入,获得最高的经济收益和最佳的环境效益,重视环境保护和生态均衡,实现精准农业生产,以保持农业的可持续发展。数字农业不仅为大规模有效监测农业、资源、生态环境和灾害提供了基本的技术框架,可对农业生产的资源环境、生产状况、气象和生物性灾害等进行有效测报,有利于实现农业的减灾、防灾、农作物病虫害和畜禽疫病测报与防治,而且能够实现农业生产的自动化精确控制,根据各种变异情况实时实地采取相应的农事操作,可实现智能化的科学管理,提高农业的可控程度,从根本上减少了对非再生资源的利用和对化肥、农药的依赖,有利于节约各种农业物质资源,同时也能够减少消耗和农业对环境的污染,促进生态农业的发展,提高资源的利用效率,最大限度的提高经济收益和环境效益。
五、基于农业可持续发展的数字农业优先行动领域
在发展“数字农业”方面,要本着“有所为,有所不为”的原则,首先集中力量解决数字农业实现过程中的关键技术难点,在现阶段主要是完成必要的技术储备和相关软硬件的开发,保证“数字农业”持续稳步发展。
1、进行精准农业技术集成与示范
发展精准农业是数字农业的核心部分。精准农业作为一种数字、信息和知识管理农业生产系统的新理念,它的实践运用将对于推动应用现代数字技术、信息技术改造和提升我国传统农业科学技术与农业装备技术水平,倡导科学管理与经营农业生产过程的新思路,实现农业的跨越和可持续发展,都具有革命性的意义。精准农业主要是运用现代数字技术、信息技术、农业高新技术,并将其三者科学地相结合,致力于实现农业资源的高效利用,提高产出,节约投入,降本增效,采用高新技术,提高生产率,减少环境污染,实施可持续发展,适应当今建立农产品品质保障与食物链安全生产跟踪与产品安全认证技术体系的新要求,实现粮食的安全生产。主要进行地理空间信息技术的农业应用、农田空间分布信息快速采集先进传感技术与高效实时信息处理技术、农田土壤与作物生产精细化管理决策支撑技术、智能化变量作业与农业装备技术和系统集成与分析技术等科学技术的集成创新。精准农业不仅包括应用地理信息系统(GIS)技术绘制出田块内要素(如土壤养分、土壤水分、病虫草的数量及严重度等)的分布状况,农业机械根据图中要素值的大小调整操作;而且农业机械在田间操作时,应用传感器直接测定要素值,同时自动地通过农业模型确定施肥量和用药量等,再由农业机械自动化地调整操作。这样施肥、灌溉、用药等操作用量更为准确,可同时达到高产、优质、高效,并将对环境的污染减到最低程度。精准农业需要一系列现代高新技术的集成,我国尚处于探索“精准农业”实践的起步阶段,因此,必须建立试验基地,搞好精准农业生产技术的集成和示范。
2、制定统一的规范标准,重点解决元数据规范化
数字共享是“数字农业”科学工程的关键,也是当前“数字农业”中面临的主要问题,信息共享要首先解决数据标准化,同时要有一个适合中国国情的数据共享政策,在保护知识产权的前提下,应优先实现数据共享。而要实现数据共享就必须首先解决元数据管理和共享机制,进行总体统一设计。
元数据是关于数据集的数据,是数据集的说明或描述。元数据是一种数据共享机制,通过它可以起到提高系统的查询检索速度、提高系统分析效率的作用。在“数字农业”科学工程的实施过程中,通过元数据可以清晰有序地组织异地数据,元数据的建设、管理成功与否关系着“数字农业”科学工程建设的效率问题,甚至决定着“数字农业”科学工程成败。
3、建设农业数据仓库
农业数据仓库是实施数字农业科学工程的核心和基础。计算机农业数据库的广泛建立,是数字农业最基础的工作。农业数据仓库中包括基础数据库、数字农业专业数据库和其它数据库。基础数据库中包括基础地形数据库、专题图件数据库、DEM数据库以及遥感影像数据库等,多可以在数字地球框架下,以共享方式从国家公用数据库中获取。数字农业专业数据库包括标准法规数据库、农业生物数据库、农业环境资源数据库、农业经济数据库和收费数据库等。其它数据库包括代码数据库、社会经济统计数据库、多媒体数据库以及模型数据库、元数据库等。
4、加强“数字农业”基础设施建设,鼓励发展网络项目
在国家信息基础设施的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央-省-市-县信息骨干高速宽带网络系统。即以省级农业信息中心为核心,上可与全国农业信息网对接,以各地(市)为枢纽,县(市)为网点,具有统一的数据规范和共享标准,无缝连接,可任意漫游和放大,通过因特网、局域网等信息网络技术,建立一个功能完善、性能优异、可拓展的农业综合信息网络系统并与其它网络互联,形成全方位的农业资源和经济信息网络系统,开辟数字化农业市场为全国农业服务的大平台。
支持、引导、鼓励企业或协会,以产品为基础,以市场为目标,进行销售网络建设,在开发过程中要坚持“以产养网”的道路,使数字农业能走向良性发展的轨道。
篇4
关键词:农业机械;数字化技术;制造技术;应用
在信息时代背景下,传统农业逐渐向数字农业发展,数字农业主要指将工业技术和数字信息技术进行有机结合,使农业各对象可视化表达的目标得以实现,能够为农业机械制造过程提供可靠的依据和支持,对提高农业生产水平有较大的积极作用。下文首先对数字化设计与制造技术进行概述,其次对两者在农业机械上的应用进行阐述,以期为农业机械制造企业提供一定参考。
1数字化设计与制造技术简述
数字化设计与制造技术主要指使用计算机硬件、软件和网络环境对相关产品的设计,分析,装配以及制造等过程进行全面模拟,能够为实际生产过程提供可靠的依据。在农业机械设计及生产中应用数字化设计与制造技术具有如下优势:农业机械产品开发能力有所提升;产品研制周期明显缩短;农业机械开发成本有所降低;能够最大程度的实现初期设计目标,可以提高农业机械制造企业的市场竞争力,同时可以为其带来更多的经济效益。
2农业机械数字化设计与制造技术应用分析
数字化设计与制造技术包括多种先进的技术,下面对几种常用的技术进行说明:其一,对CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM进行说明。前四种分别指计算机辅助设计,计算机辅助工程,计算机辅助工艺过程设计及计算机辅助制造,以上工具的合理应用对提高产品开发效率及效果有较大的积极影响;其中PDM技术能够对产品相关的数据和信息、人及各类组织等进行有效管理,使分布环境中数据共享的目标得以实现,同时为异构计算机环境提供了相应的应用平台。其二,对异地协同设计进行说明。其主要指在有网的环境中能够对相应产品进行定义、建模、产品分析、设计、数据管理和产品数据交换,使用其对多人、异地产品协同开发提供了便利条件。其三,对虚拟设计及制造进行说明。使用仿真、建模及虚拟现实技术等可以对产品的模型进行合理构建,在构建完成后工作人员可以对产品的性能,可装配性以及可加工性等方面的问题进行发觉,在经过分析后可以及时采取合理措施进行调整,进而提高产品设计合理性,为后期制造过程奠定坚实的基础;其四,对并行设计进行说明。并行设计主要指使用并行工程模式进行产品开发和制造,其对以往串行式产品开发模式存在的缺点进行弥补,在农机产品开发初期能够对后期实际需求进行更多的考虑,进而使产品研发效率较高,且研发效果较好。下面笔者对智能CAD技术在农机产品设计中以及数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用进行分析。
2.1智能CAD技术应用分析
第一,智能CAD技术在农机产品设计中的应用分析。工作符号推理是农业机械设计过程中的重要内容,传统CAD技术在符号推理方面存在一定的缺失,智能CAD技术能够对其存在的缺失进行弥补,在使用智能CAD技术后农业机械设计过程中信息利用率有所提升、重复设计情况明显减少且产品研发时间明显缩短,能够在短时间内完成农机产品的设计工作,进而可以为农业机械制造企业带来更多的经济效益。第二,参数设计在农机产品设计中的应用分析。农业机械设计过程具有型号、种类较多以及受季节影响较大的特点,为了更好的保证设计和合理性及效率在实际设计过程中可以对视力推理模块化参数设计及变量设计进行合理应用,并且在使用后能够对智能CAD技术使用中存在的问题进行最大程度的规避,为设计方案的合理性提供更多的保障。第三,装配模型在农机产品设计中的应用分析。装配模型其属于支持概念设计和变型设计中的一种,其主要指构建相应零部件的几何模型,在构建完成后结合装配信息对设计意图,产品原理以及功能等进行诠释,能够让工作人员尽快领悟设计意图,进而能够尽快展开生产。
2.2数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用
数字化制造技术在我国农业机械设计及制造中得到广泛应用,在实际应用过程中可以使用数控及虚拟技术等对农业机械产品的虚拟样机进行制造,为实际生产过程提供了一定的有利条件。下面对使用三维CAD技术设计农机产品虚拟样机的流程进行说明:其一,使用参数设计、变型设计等技术对相关产品的三维CAD模型进行构建,通过模型的构建能够实现所有零部件模式化的目标;其二,根据相关数据和信息对二维工程图进行构建;其三,使用各类分析原理对模型进行分析,将其同三维装配体设计进行有机结合;其四,将三维CAD模型作为主要依据对PDM结构体系进行合理构建;其五,工作人员严格按照虚拟样机的要求对三维CAD产品进行制作,与此同时对开发体系进行合理构建;其六,对三维虚拟样机进行监测和试验,通过以上两过程可以准确的发现虚拟样机存在的问题,在经过分析后可以采取有效措施进行处理,从而对虚拟样机具有较高的合理性进行提升。
3结束语
通过上文可知在农业机械研发及生产过程中对数字化设计及制造技术进行合理应用对缩短研发时间及提高产品质量有较大的积极作用,为此农业机械制造企业需要对数字化设计及制造技术产生足够的重视,根据自身实际情况和时展的需求对其进行分析和研究,不断的扩大应用范围,使农业机械研发及实际生产过程向数字化、智能化技自动化的方向发展,加快农机制造企业的发展速度。
引用:
[1]陈英姿.农业机械数字化设计与制造技术的应用[J].农家科技(下旬刊),2015(10):305-305.
[2]吴发辉.农机数字化设计与制造技术的研究与应用[J].南方农机,2016,47(7):50,71.
[3]任晓光,刘佳.农业机械数字化设计技术研究与展望[J].河北农机,2014(2):33-33,34.
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农业科研档案记载着科研院所的历史与今天,并将传承到未来。它记录了农业科研单位各个时期科研工作的存在与发展,包含科研准备阶段、实验阶段、总结鉴定验收阶段、成果报奖以及推广应用阶段的文件材料和原始数据。农业科研档案是农业科研院所工作的重要组成部分,做好农业科研档案的管理工作对于服务农业有着重要意义。
1 农业科研档案的重要作用
1.1 农业科研档案的继承作用
科研工作是一种创造性劳动,需要借助前人的成果和研究方法,这在很大程度上需要借助大量的科研档案。在前人的研究基础上创新,可避免重复性试验。重复研究,会在一定程度上浪费物力、人力、资金和时间,借助于科研档案能够系统、客观、完整和连续地反映出科研项目的研究进展,由此避免研究工作的重复。建立集中统一管理下的分散式系统是农业科研档案较理想的管理模式。通过自动化、实时化、网络化档案管理,能使集中管理和利用有机结合,同时更有利于保护农业科研的知识产权,推进科研成果的交流、转化和应用,创造更大的经济效益和社会效益。
1.2 农业科研档案的参考作用
一项科学研究有时候需要借鉴前人研究的经验与方法,而档案管理更重要的价值在于提供开发利用。将两者加以结合,可以更好的为科研工作提供辅助参考作用。农业科研档案管理信息化建设,使有关部门在农业决策时更具连续性、科学性。广大民众,也可以通过信息档案指导自己的实践活动,保证农业的科学发展,对推动农业科技进步和现代农业的建设具有重要意义。
1.3 农业科研档案的凭证作用
农业科研档案是农业科研工作者在科研、生产、应用推广等工作中产生的,它具有一定的专业性和保密性。当农业科研知识权属发生纠纷时,鉴定过程较为复杂,给知识产权保护带来很大难度。农业科研档案便成为保障产权保护有利的凭证,这也是档案生命力和价值的另一种彰显。
1.4提高工作效率
首先,将传统的手工及集中建档变为微机建档和经常性建档,可使档案管理人员从繁琐的手工劳动中解脱出来,以便更有效地从事档案的收集、编研和建档工作;其次在档案采用上更方便快捷。档案资料的电子化更便于科技人员根据档案管理权限自行查询,实现多次利用,提高农业科研的效率。
2 如何做好农业科研档案的实体管理
2.1 农业科研档案工作的库房和设施要求
档案的实体大多是由纸质、照片和光盘等磁性载体组成。为了增加保存时长,档案库房应做好温湿度控制和调节,并有防盗、防火、防腐、防光、防有害生物和防污染等安全措施。照片和底片应放入专门的相片档案册,存放在背光暗处,避免阳光直射。光盘等磁性载体需要放入防磁柜中保存。
2.2 农业科研档案管理工作的建章立制
档案的管理工作包括收集、整理、保管、鉴定、统计、利用六个环节。按照不同环节,分别制定管理制度。建立健全档案归档制度、档案保管制度、档案鉴定销毁制度、档案统计制度、档案利用制度、档案保密制度以及档案安全防护制度、档案员岗位责任制、档案库房管理制度等。
2.3 要把农业科研档案管理工作纳入绩效考评
要把农业科研档案工作列入本单位的发展计划,应把科研档案工作与计划管理、课题管理、成果管理紧密结合。每年从本单位科研经费总额中划拨出一定数额作为科研档案工作经费。把农业科研档案工作与科研考评、绩效挂钩。
2.4 分设专职档案员和兼职档案员
专职档案员负责制定实施细则和管理制度;及时提出对科研档案的管理要求;指导和监督单位的兼职档案员做好科研档案形成文件的归档立卷工作;负责本单位科研档案的接收、整理、保管、组织鉴定、统计、开发利用等项业务工作;按有关规定做好科研档案移交工作等。《科学技术研究档案管理暂行规定》要求实行由科研课题(项目)负责人主持立卷归档的责任制,由科研人员负责文件材料的形成、积累、立卷、归档工作。在各科研部门、课题组设立兼职档案员,协助课题负责人完成档案的立卷归档工作。
3 新形势下建设数字信息化农业科研档案的措施
随着信息化水平的不断进步,农业科研资源的不断积累,新形势下农业科研院所对于档案工作质量与效率的要求日益提高。农业科研档案数字信息化的出现,一方面可以增加实体档案的保管时长,对于原始载体的档案起到保护作用。另一方面从空间和时间的角度为科研人员的借阅提供了方便。通过网络信息平台进行管理有利于避免查阅、归还过程的错漏,而且在查阅过程中后台管理也可提供时时统计,一定程度上为档案员的工作提供便捷。科研档案信息化是顺应时代潮流的必然趋势。
3.1 农业科研档案的数字化建设措施
3.1.1 建立各环节的规章制度,使数字信息化档案的管理有章可循 科研院所在建立数字信息化建设时要结合本单位的实际工作情况,制定一套完善的制度体系和技术规范。
3.1.2 配备基础设施 农业科研档案的数字信息化建设需要配备硬件设施和软件设施。计算机、扫描仪、刻录机、空调、加湿器、防磁柜、档案管理软件、缩微复印技术、OCR软件等。
3.1.3 选择管理系统 完成实体档案的数字化转化,根据本单位的实际情况选择或研发一款管理软件对农业科研档案进行现代化保存、管理与统计、利用。
3.1.4 搭建两个平台 数字信息化档案具有开放的特点,可修改,易复制,能删除给档案信息安全带来了挑战。原始档案需要妥善保存,所以在建立数字信息网络化平台的同时,需要一个脱机保存平台。使农业科研档案可恢复,真实性、完整性不受到威胁。
3.1.5 建设两个数据库 分别建立档案目录数据库与档案全文数据库。根据查阅权限来设置可查阅内容。即可以达到农业科研档案的知识共享又可以保护农业科研档案中知识产权不受到侵犯。
3.2 农业科研档案的数字信息化建设方案
完整的档案数字化建设流程包括案卷交接、档案整理、目录著录、档案扫描、图像处理、OCR文字识别、数字校对、数字质检、数据挂接、整理还原、案卷入库等环节。
4 结语
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关键字:数字农业,GIS,RS,GPS
Abstract: 3 S technique known as the geographic information system (GIS), remote sensing (RS), global positioning system (GPS) has set up a file in the foreign widely used in digital agriculture engineering, in our country is still at the local scope or the experimental stage. This paper ARCGIS software ERDAS and 3 S technology used in every field of digital agriculture, expounds analysis realizing agricultural informatization and the sustainable development of agriculture in important ways, introduces the current domestic in the application of digital agriculture, explore 3 S technique in the practice of the digital agriculture application and prospect.
Key words: the digital agriculture, GIS and RS, GPS
中图分类号:TN711.5文献标识码:A 文章编号:
一、前言
土地是人类赖以生存和发展的自然资源,我国是一个农业大国,大部分土地在农村,作为国民经济的基础,农业不仅提供食品,还提供工业原料,可直接影响我国的工业总产值的形成。长期以来,由于农业管理技术手段落后,尤其是农业资源的数据和信息缺乏现势性,不能为规划和决策提供及时可靠的数据和信息,制约了我国农业的发展。总之,中国的农业是一个既关系经济繁荣,也关系国家安定稳定的大问题。解决中国农业问题、获取农业信息的一条重要途径就是利用3S技术走数字农业的道路。
二、3S技术的含义及其应用特点
“3S”技术是指全球定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS),是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮管理、更新、分析和应用的三大支撑技术。
GIS是地理信息系统,它是为特定应用目标建立的空间信息系统。是在计算机硬件、软件及网络等支持下,对有关空间数据进行预处理、输入、存贮、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。
RS是遥感技术,遥感就是遥远感知事物的意思,是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性,通过观测电磁波,识别物体以及物体存在环境条件的技术。也就是不直接接触目标物,在距地物几公里到几百公里、甚至上千公里的飞机、飞船、卫星上,使用光学或电子光学仪器(称为传感器)接受地面物体反射或辐射的电磁波信号,并以图像胶片或数据磁带形式记录下来,形成数字影像。该影像传送到地面,经过各种校正后,进行影像分类、解译,最后获取所需要的信息。遥感技术是上一世纪60年代蓬勃发展起来的,随着空间技术、电子技术和计算机技术、信息科学、环境科学等的发展,遥感技术已成为一种影像遥感和数字遥感相结合的先进、实用的综合性探测手段。
GPS是全球定位系统, GPS具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经我国测绘等部门的使用表明,GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、资源勘察等多种生产领域。
三、国外数字农业的应用
全世界共有80多个国家,利用3S技术在ArcGIS和ERDAS软件下进行农业监测和管理。比如:
也门农业部门利用ERDAS软件探测灌溉的迁移和评估水资源情况并根据坡度、坡向图、径流方向-确定作物水源位置。
澳大利亚农业部门利用ERDAS软件进行红外波-土壤养分测定,实现精确农业中的精确施肥等。
四、3S技术在数字农业中的应用
利用GIS,RS,GPS技术可在数字农业工程中发挥重要作用,采用ArcGIS和ERDAS先进的技术,加上GPS技术,可在数字农业中实现如下领域的应用。
(一) 精细农业
“精细农业”技术是用现代高新技术特别是信息技术来改造传统农业,在机械化的基础上,把地理信息系统(GIS)、定位系统(GPS)、决策支持系统、传感技术进行集成,定量获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤肥力、含水量、苗情、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。在“精细农业”技术体系中,DGPS的定位应用以及GIS的应用开发是实施“精细农业”实践的关键技术之一,即利用DGPS定位引导定量获取农田内作物产量和影响作物生长的环境因素的差异性信息,在GIS中利用各种空间分析方法生成差异性信息分布图,通过分析影响小区产量差异的原因,制定经济、合理的生产决策方案,生成作物管理处方图,指导农田定位作业。
(二)山坡地的可持续发展研究关系当地的经济发展、环境保护,有着十分重要的意义。生态环境的好坏,直接影响着整个流域。流域的坡耕地分布状况与土地适宜性类型,区域内既有经济较发达的平原,也有经济欠发达的高原山区。目前在山坡地研究中,大多采用传统的实地丈量,手工圈绘等方法。在研究中针对这种情况,采用先进的地理信息系统(GIS)方法,通过空间分析、模型运算,对该地区的地理环境、土壤类型、土壤质地等进行了详细地分析研究,划分出该地区坡耕地分布范围,并对该地区进行土地适宜性评价,得到了较好的结果。
(三) 农作物监测及估产
农作物的生长状况与产量是全社会都十分关注的问题,对每一种作物在生长过程中会发生什么问题,能取得什么样的收获,是国家管理部门和农民们在作物播种后到收获的一段时间内随时都想了解的。
因此,长期以来对农作物产量的预测是农业系统的一项重要工作。随着科学技术的发展,预测的方法和手段逐步完善和提高,不但能较准确地估测出各种作物的最终产量,也能跟踪监测各类作物在不同生长期的长势,从而根据需要及时采取有效措施,对农作物的生长进行监控,保证当年产量的稳定增长。为了在农作物监测和估产中充分发挥和利用现代科学技术的成果,提高快速、准确、经济地获得监测和估产信息,为国家经济建设和农业生产服务,虽然农作物估产和监测技术与理论十分复杂,若干问题还有待进一步探索,但利用现有的遥感、地理信息技术和资料,从不同于传统的统计部门得到信息的途径,已经能够为决策部门提供辅的、快速的、客观的决策信息。
(四)农业气象服务
农业气象服务系统是在GIS和RS平台上开发的集农业气象、遥感应用于一体的业务运行系统。它集成了农业气象服务为城市“菜篮子、米袋子”服务的科研成果;建立了遥感、地学、气象、农情、社会经济统计等基础数据库;建立适应农业发展新需求的服务产品;将GIS分析功能应用于洪涝灾害监测、灾害损失评估、资源合理布局等领域,获取较好的服务效果。比如建立了下述分析模型。
1.暴雨涝害和叶菜损失综合评估模型
2.蔬菜生产资源综合评价模型
(1)气候适宜性评价模型
(2)土壤适宜性评价模型
(3)暴雨承灾能力评价模型
(4)区位优势评价模型
(5)技术优势评价模型
(6)灌溉水污染评价模型
(五)农田监管
我国人多地少,耕地资源十分贫乏,人均耕地面积相当于世界平均数的四分只一,中低产田占三分之二。由于环境污染、水土流失等原因,耕地总体质量还在不断下降。随着国民经济持续高速增长,各项建设占用耕地的问题越来越突出,造成耕地、特别是优良耕地面积不断减少,人地矛盾不断加剧。因此,利用GIS和RS对基本农田进行特殊保护和监管刻不容缓。
(六)绿色农业
进行绿色农业工程,对所有农田的土壤重金属含量进行GIS分析,对绿色农作物的生产进行决策。
(七)草原防火
利用GIS和遥感技术对草原的火灾进行预防和分析。
(八)捕鱼GPS/GIS定位
利用GPS/GIS定位技术,对鱼群的流向进行监控,指挥渔船实现最佳的捕鱼方案。
(九)牲口疫发生点管理
利用GIS技术,对牲口疫发生点进行直观有效的管理,并对牲口疫防扩散进行决策。
(十)植物病虫害分析
利用GIS和遥感技术,对植物病虫害进行分析,高光谱分析也是常用方法。
(十一)土壤养分测定
利用遥感技术,进行土壤养分测定,为精确施肥服务。
(十二)农业运输GIS调度
利用GIS中路经优化调度功能,实现农业运输GIS调度。
(十三)农田水淹没分析
利用GIS和遥感技术,实现农田水淹没分析,评估农田损失情况。
(十四)园区温控室GIS监控
利用GIS技术,对农业园区的温控室进行GIS监控。
(十五)移动GIS在农业应用
利用ESRI公司的ARCPAD软件技术,在掌上电脑上装入电子地图,农田和作物信息等,并在PDA中插入GPS,供农业工作人员在广阔的田野中进行现场GIS操作,信息查询和分析。
五、结束语
近年来RS、GIS技术在农业资源管理中得到了综合或集成应用,GPS技术也为土地利用的变化的精确定位做出了贡献。这3种空间信息技术的广泛的应用,必将为农业管理和发展的科学决策提供可靠的支撑,必将推动数字农业的建设,推动农业资源管理的信息化、科学化和现代化管理水平。
1.刘刚 张漫 汪懋华,基于DGPS和GIS的农田空间信息管理系统的研制,2000
2.辜寄蓉 苗放 朱章森 王成善蔡靖疆,GIS在岷江流域坡耕地分布与可持续发展研究中的应用,2000
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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。这些应用系统精确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,能够实现精确控制农业生产过程,有效降低成本,充分保证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,用计算机精确定量,把农业技术措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平,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、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。目前工作草案的最新更新为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精确定位、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,全面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。
参考文献:
[1]于淑惠.数字农业及其实现技术[J].农业图书情报学刊,2004,15(7):5-8.
[2]唐世浩,朱启疆,闫广建,等.关于数字农业的基本构想[J].农业现代化研究,2002,23(3):183-187.
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[4]RANCOURTM.GML:spatialdataexchangefortheinternetage[D].NewBrunswick:DepartmentofGeodesyandGeomaticsEngineering,UniversityofNewBrunswick,2001.
[5]ZHANGJianting,GRUENWALDL.AGML2basedopenarchitectureforbuildingageographicalinformationsearchengineovertheinternet[DB/OL].(2002).cs.ou.edu/database/documents/zg01.pdf.
篇8
记者:GIS技术在人们的传统印象中大都是应用于交通、农业、公安等领域,而现如今GIS技术开始逐步应用于数字社区、电子物业管理系统、远程监控系统、报警应急这些与人们日常生活密切相关的方面。作为GIS应用领域的专家,请您为大家介绍一下国内GIS技术在民用领域的应用情况,以及发展的趋势。
曹总工:我国GIS技术应用从90年代开始主要以政府行为为主,应用于环境、资源、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市规划、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等领域。到90年代末期国产GIS软件开始打破进口软件的垄断,廉价的GIS开发平台推出,中小型GIS应用系统得到快速发展,GIS走出传统领域,由政府行为转为企业行为,深入到民用各个领域。
2000年以后,我国宽带网得到高速发展,给网络GIS发展与应用提供了必要的条件,一个覆盖中国各大中城市的数字城市GIS服务系统全面启动,城市网格化管理、电子地图导航等日益深入到民用领域以及老百姓生活的各个方面,渐渐开始与普通大众亲密接触,特别是GIS与虚拟现实技术的结合真正让平民百姓开始感受IT信息科技给现实生活带来的影响,让GIS走入大众生活将是民用领域GIS发展的趋势。
记者:今年年初,齐维与建设部签订了关于开发符合国家“十一五”攻关课题和《建筑和居住区数字化技术应用》国家标准的社区综合服务平台的合作协议,成为建设部软件研发战略合作伙伴。请您简单介绍一下,地理信息系统在社区信息化的建设中主要承担了哪些方面的功能?
曹总工:数字社区是数字城市的最基本单元,贯彻建设部《建筑和居住区数字化技术应用》国家标准对数字社区的发展以及与数字城市的无缝连接至关重要。基于Web GIS数字社区集成平台采用了面向空间、面向对象、面向用户的组件设计思想,通过构建一个智能化设备通信协议服务器,实现智能化现场总线等异构网与以太网的集成,使数字社区智能化综合管理平台具备开放、互操作、可升级、可扩展性。将GIS与网络、通信、数据库、分布式计算、组态技术;flas和虚拟等众多技术集成,实现了空间可视化、管理智能化的功能。社区居民、服务企业、基层政府、辖区派出所通过社区电子地图导航,可快速进入各自所需的管理、服务与被服务层面。
记者:早在九五期间,国家便将地理信息系统的研究应用作为重点项目予以支持,其中国产GIS软件自1998年起开始打破进口软件的垄断,市场占有率正不断提高。齐维作为GIS领域的民族企业,目前在自主知识产权建设方面的情况是怎样的?同时请您谈谈坚持自主知识产权在GIS技术发展过程中的必要性。
曹总工:齐维在从事建筑智能化、安全监控、农业等领域的GIS应用中,利用组件技术、中间件、分布式计算技术等,使应用系统平立并具有维护、升级方便等特点。齐维开发了具有自主知识产权的软件产品,包括:change well map server(齐维地理信息平台),基于Web GIS建筑智能化系统集成平台,齐维数字社区综合管理平台,齐维物业管理系统,齐维数据采集、设备监控异构网络通信协议服务器,基于GIS RFID定位监视系统集成平台等。正是因为齐维具有这些软件的自主知识产权,极大降低了系统开发成本,降低分布式地理信息系统的复杂性和建设难度,并有效地解决GIS应用领域中的协作问题。避免用户因昂贵的商业GIS平台难以接受,使得在中小型应用系统使用GIS平台成为可能。
根据有关报道,目前我国已拥有从大型基础平台软件到各类应用软件的全系列GIS软件产品,形成了一大批以中小企业为主的、有活力的GIS企业群体,从事GIS软件和应用开发的企业超过1000家,软件商品销售年产值数亿元。在GIS软件市场,国产软件却一枝独秀,占有率高达35%以上,打破了国外软件在该领域的垄断。事实证明开发具有自主知识产权的GIS软件具有强大的生命力,一批致力于自主创新、具有国际竞争力的高科技企业,在软件技术的研究和产品的开发上取得了显著的进步,在市场和应用方面不断取得新的进展。
记者:作为建设部数字社区示范项目的宁波万达广场于今年二月完成了综合软件系统开发项目的工作。此项目有哪些亮点是值得我们注意的?齐维在项目的安装、调试工作中收获了哪些经验可以与大家分享?
曹总工:宁波万达广场数字社区综合软件系统开发我们在设计上根植于本土文化、用户的需求,成功地将GIS与社区各个监控、管理与服务系统集成在一起,特别是建筑智能化设备监控组态技术、flas技术与Web GIS技术结合在一起,实现Web远程互操作;在安全监控上,当系统接收到安全报警信号,将自动优先弹出报警页面,在社区电子地图上以适当比例居中显示报警的位置,如周界防区或家庭报警的楼栋单元号、房型、报警的类型和报警传感器的位置并发出声光提示和处理预案,同时自动联动附近的监控视频图象,这是系统的亮点。
我们在系统安装、调试工作中,现场总线异构网与以太网集成是关键,通过几年来在设备通信上所累积的通信协议模块,我们开发了支持国内外大部分安全监控、建筑设备智能化通信协议的服务器,使得安装调试工作变得极为简单,大部分设备通信做到即插即用。
记者: 据了解,您曾在气象领域从事了多年的研究工作,在气象与农业发展研究方面取得了丰硕的成果。农业是国家生存和发展的基础,可谓立国之本。GIS技术对于农业数字化的建设具有怎样的特殊意义?
曹总工:数字农业含义非常广泛,一般来说要求对农业各个方面(包括种植业、畜牧业、水产业、林业)的各种过程(生物的、环境的、经济的)全面实现数字化;各种农业信息技术最广泛地应用于农业;在农业的各个部门(生产、科研、教育、行政、流通、服务等)全面地实现数字化与网络化管理。数字农业的发展必将使农业实现更高的效率,农产品达到更高的质量,使农业更好地满足人们生活不断增长的需求。同时,又使农业环境得到更有效的保护,实现农业符合现代化要求的可持续发展。地理信息系统是数字农业的基础平台,GIS技术与遥感技术、卫星定位技术、网络通信技术结合在一起,也就是所谓3S+C技术在农业资源与环境、农业监测、分布式农业控制、精准农业技术应用上具有重要必不可缺少的手段。
记者:Google Earth的出现可以说是地理信息系统(GIS)的一次成功应用。但不少业内人士认为Google Earth尚未进入到满足我们日常生活真正需求的领域,将其变成可实际应用的产品,并使其成为一个产业,还有很长的路要走。对于这一点您是如何看待的?另外请您展望一下民用电子地图行业的发展前景。
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测控技术是21世纪信息技术的一部分,它是集计算机技术、信息技术、电子技术和光电技术等多种高新技术为一体的综合性技术。在新经济时代,社会经济的发展、人民生活水平的日益提高,现代测控技术更是延伸到人们生活的各个领域,尤其是国防、航天、电子、农业等重要领域起着不可忽视的作用。本文主要探讨了现代测控技术的组成、特点,并分析了现代测控技术的发展与应用态势。
【关键词】
测控技术;组成;特点;发展;应用
在21世纪现代信息技术高速发展的社会环境下,现代测控技术也得到了较快的发展。它是现代高新技术的重要组成部分,是集计算机技术、信息技术、电子技术和光电技术等多种高新技术为一体的综合性技术。随着相关技术的更新换代,测控技术也不断走向网络化、信息化和智能化的道路。现代测控技术就是依靠人工将实时监控到的数据录到电脑中去,并结合现代计算机处理技术进行相关数据分析,得到有用的信息。随着现代测控技术的发展,数据信息的速度和准确率上都有较大的提升。现代社会不断发展、人民生活水平的日益提高,现代测控技术更是延伸到人们生活的各个领域,尤其是在国防、航天、电子、农业等重要领域起着不可忽视的作用。
1 现代电子测控技术介绍
现代测控技术就是依靠人工将实时监控到的数据录到电脑中去,并结合现代计算机处理技术进行相关数据分析,得到有用的信息。现代测控技术主要是在现代测控系统的指导性进行自动化控制,它主要依赖的就是现代计算机处理技术。
现代测控系统的组成。现代测控系统主要有控制器、程控设备和仪器、测控应用软件、总线与接口和被测试对象等五大部分组成。控制器是测控系统的控制和指挥中心,主要指的是计算机等;程控设备和仪器包括有各种程控开关及仪器、、存储器件和显示器件等;测控软件有驱动和应用程序等;总线和接口是各种设备和仪器的连接通道,有连接器、插槽等;被测试对象则是根据任务的不同进行确定的。按照结构不同可以把现代测控系统划分为基本型、闭环控制型和标准型三类。
2 现代电子测控技术的特点
随着相关技术的更新换代,市场日趋激烈的竞争环境和人们需求的多样化、高要求化,测控技术也在实现自身技术的突破,不断走向网络化、数字化、分布式化和智能化的道路。
2.1网络化
随着网络覆盖面的扩大,计算机技术和现代信息技术的不断发展,测控技术与现代计算机技术、网络技术和通信技术的日益密切,测控技术逐步走向网络化。除此之外,传感器技术在测控系统中的应用也使得现代测控技术使用的更加便捷。现代测控技术的不断更新与发展,其应用范围也在日益深化,逐渐应用到国防、航天、电子、农业等重要领域。
2.2数字化
现代测控技术就是依靠人工将实时监控到的数据录到电脑中去,并结合现代计算机处理技术进行相关数据分析,得到有用的信息。由此可见,使用现代测控技术就是为了有效监测被试对象,以期获得有用的信息。在信息高速发达的社会,数字化技术是现代高新技术发展的必经之路。数字化主要包含有通信数字化、信号数字化了、多媒体数字化等。多媒体数字化主要应用于教学,通信数字化主要使得人们无线交流起来更加便捷。
2.3智能化
智能化是现代信息技术发展的主题,像最基本的手机、电脑都是智能化的产物,机器人同样是智能化发展的结果。随着现代测控技术的发展,数据信息的速度和准确率上都有较大的提升。为了使得技术发展的更加人性化、精确、方便,那么在现代测控系统里使用智能化仪器则成了必然的需求。仪器智能化在人工智能和微电子技术的发展基础上也得到了较快的发展,智能化仪器在工业中的应用必将促进工业的快速发展。
2.4分布式化
分布式即是将测控系统中的五大部分有机的联系起来,利用分布化的结构将整个系统有机的协调起来,实现测控系统的有效运转。测控系统的分布式管理不仅提高了生产的效率,更是有效节约人工监测成本。借助计算机网络技术为微型计算机技术的发展,分布式测控技术也将不断更新完善。
3 现代电子测控技术的发展现状
在新经济时代,社会经济的发展、人民生活水平的日益提高,现代测控技术更是延伸到人们生活的各个领域。但是我国目前的测控技术同发达国家的技术相比还存在较大的差距,所以必须借鉴国外先进技术和有效的发展模式,尽量与国际技术发展接轨。随着相关技术的更新换代,市场竞争环境日趋激烈化和人们需求的多样化、高要求化,测控技术也在实现自身技术的突破,不断走向网络化、数字化、分布式化和智能化的道路。在信息化高速发展的现代社会,现代测控技术的发展前景依然还是非常广阔的。现代测控技术的应用尤其是在工业发面的应用,逐步推动了社会的发展和进步。
4 现代电子测控技术的应用
现代测控技术更是延伸到人们生活的各个领域,尤其是国防、航天、电子、农业等重要领域起着不可忽视的作用。新兴传感器技术的应用,目前研发的新兴传感器主要有数字化传感器、智能传感器等,这些新兴传感器应用于社会发展的各个方面,有利于维护社会的和谐和稳定。远程测控技术的应用,其中无线通信的远程测控,包含有远程监测水、电、煤气等自动抄表等,这使得人们日常生活更加方便、快捷。现代测控总线技术应用,促使了电子企业的更好发展,极大地提高了企业的自动化管理和网络相关行业的发展。虚拟仪器技术的应用是现代测控技术的突破性发展,它交互性强、灵魂便捷,也实现了系统化和网络化发展。
5 总结
作为新世纪的高新技术,随着现代社会不断发展、人民生活水平的日益提高,现代测控技术更是延伸到人们生活的各个领域,尤其是在国防、航天、电子、农业等重要领域起着不可忽视的作用。随着竞争环境和人们需求的多样化、高要求化,测控技术也在实现自身技术的突破,逐步走向系统化、网络化和智能化之路。
【参考文献】
[1]吕辉.现代测控技术[D].西安电子科技大学出版社,2006(05)
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与此同时,中国数字农村网在致力于新农村经济建设的同时,凭借自身优越的资源和渠道优势,发力新农村文化建设,通过与旅游公司的合作,为广大农民朋友提供“港澳贵宾免费游”项目,在助农经济发展的同时丰富农民朋友的精神文化生活。
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