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關鍵詞水資源;現(xiàn)狀;農業(yè)缺水;原因;對策;吉林梨樹
水利是農業(yè)的命脈,當今水資源短缺,一些河流斷流、干枯,河道萎縮以至枯竭,水庫蓄水量也大幅減少,地下水源的開發(fā)利用已入不抵出,水位下降,漏斗區(qū)擴大,誘發(fā)地面下沉、水質惡化等不良現(xiàn)象頻發(fā),嚴重影響農業(yè)的正常生產[1-4]。人類應遵循自然規(guī)律,依靠科技的力量實現(xiàn)農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1水資源現(xiàn)狀
一是降水。梨樹縣位于吉林省中南部,南北長105 km,東西寬92 km,幅員面積4 209 km2。屬于溫帶半濕潤季風大陸性氣候。春季多風沙干旱,夏季溫熱多雨;每年5—9月為雨季,據50年統(tǒng)計年平均降水量為560 mm,年份間差異較大,最大差異達444.5 mm。地區(qū)間分布也不相同,降水自西北向東南逐漸增多,東南多年平均600 mm以上,西北多年平均400 mm以下;降水多集中于7—8月,占全年降水量的58%,4—5月降水偏少,僅占全年降水量的13%左右,因此春旱十有八九,嚴重影響播種出苗質量。二是地表水。境內有9條較大河流,其中東邊河、昭蘇太河和條子河最大。境內有中型水庫2座,小型水庫14座。地上水資源比較豐富,但這些水利資源主要用于種植水稻。三是地下水。地下水資源由于地形和含水層巖性不同,地域差異性較大。東邊河、昭蘇太河和條子河中上游,地表坡度大,含水層多系砂礫層,透水性較好,地下水流暢通。東邊河下游河谷地區(qū),地表坡度平緩,水位淺藏,地下水徑流遲緩,有大面積的閉流區(qū),使地下水逐漸礦化,因而地表面土壤鹽堿化普遍。而今,由于受全球氣候變暖的影響,自20世紀90年代,梨樹縣旱災連續(xù)發(fā)生,使縣域水庫蓄水量嚴重不足,小水庫幾乎干枯見底,大河斷流小河干,地下水位嚴重下降,致使全縣水田大部改為旱田。水資源危機給梨樹縣的農業(yè)生產發(fā)展構成嚴重威脅,因此節(jié)約用水、建立節(jié)水型農業(yè)已迫在眉睫。
2農業(yè)缺水的原因
一是用水量的增加。人民生活水平不斷提高,工業(yè)、農業(yè)生產迅猛發(fā)展;設施農業(yè)、灌溉性用水等大大增加勢必導致用水量的增加。二是環(huán)境惡化。如林木的無序砍伐,荒山的大面積開發(fā)、墾荒,不僅嚴重破壞了自然生態(tài)環(huán)境,還會造成土壤蓄水能力下降,蒸發(fā)量上升,土壤沙漠化,水土流失日趨嚴重等,導致干旱災害的頻繁發(fā)生,給農業(yè)生產造成了極大的不利。三是河水利用率下降。一些小企業(yè)和礦山開發(fā)流出的有毒有害廢水直接排入河流,使河流受到污染農業(yè)生產不能利用。四是水資源減少。降水量減少,1990—2009年,前10年年平均降水量為555 mm,后10年年平均降水量為477 mm,降水呈現(xiàn)逐漸偏少的趨勢,使消耗的地下水、地表水得不到補充。
3對策
一是提高整地質量。通過深耕、深松打破堅實的犁底層,增加土壤耕層厚度,增加土壤滲透性,廣泛接納降水,提高蓄水保墑能力,減少地面徑流與蒸發(fā)。促進作物根系的生長發(fā)育,擴大根系的吸水吸肥范圍,從而增加作物的抗旱能力。二是秋整地秋施肥。該項技術完全適應梨樹縣“十年九春旱”的氣候條件,秋天作物成熟后要及時收獲,及時整地、施肥,避免春天整地動土,有利減少土壤水分蒸發(fā),提高土壤水分利用率?!凹{蓄天上水,保住土中墑”是實現(xiàn)一次播種實現(xiàn)全苗、齊苗、壯苗的關鍵措施之一。三是種植抗旱性作物。本著注重市場效益的原則,選種優(yōu)質、高效、節(jié)水的抗旱性作物,壓縮高投入、低產出、耗水大的作物。增加耐旱節(jié)水優(yōu)質高效的作物品種,如耐密型玉米、谷子、高粱、豆類、花生、芝麻等。四是中耕少動土。鏟、趟抗旱,但干旱嚴重,表層無濕土,鏟趟只能使旱情加重,而且傷根后易形成三類苗或死苗。因此,在生產上,應采用精量播種技術,早間苗,科學應用化學除草技術,實現(xiàn)中耕少動土的管理措施。五是推廣應用保水劑,解決干旱年份土壤墑情不足的問題。保水劑含有大量的強吸水集團,其貯存的水分可被農作物的根系直接吸收,從而達到作物抗旱的效果。六是旱地施肥技術。開展農化相結合,實施測土配方施肥技術,積極應用秸稈粉碎直接還田等技術,以培肥土壤調水,以水調肥,充分發(fā)揮水肥協(xié)同效益,提高土壤抗旱能力。七是推廣滴微灌溉技術。該技術是按照作物需水要求,通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在末級管道上的灌水器,將水以較小的流量均勻準確地直接輸送到作物根部附近的土壤表面或土層中,調節(jié)土壤水分,達到促、控結合,以節(jié)水灌溉方式獲得最佳經濟效益,實現(xiàn)既能提高水資源的利用率,又能提高水的利用效果的目的。八是其他措施。如催芽坐水播種、玉米秸稈覆蓋保墑等栽培措施。搞好封山育林、提高地面森林覆蓋率,減少水分流失,防止土壤沙漠化等都有利于提高土壤蓄水保墑能力,促進農業(yè)生產的發(fā)展。
4參考文獻
[1] 王強.合理開發(fā)利用水資源對策研究[J].地下水,2010,34(4):13,146.
[2] 張祥宏.淺析我國水資源管理現(xiàn)狀及對策[J].管理觀察,2010(5):67-68.
關鍵詞:數(shù)據收集;信息平臺;資源調配
在我國,產業(yè)結構中農業(yè)所占比例遠遠高于其他產業(yè),從產業(yè)發(fā)展的根本現(xiàn)狀來看,農業(yè)的生產水平是決定社會經濟發(fā)展程度的關鍵性因素。因此,將飛速發(fā)展的科學技術創(chuàng)新性的應用于農業(yè)領域,實現(xiàn)數(shù)字化農業(yè)發(fā)展的新方向,是現(xiàn)階段我國產業(yè)經濟發(fā)展的重中之重。
1數(shù)字化農業(yè)技術概述
在農業(yè)領域進行數(shù)字化管理其實質是將先進的管理技術運用到農場建設發(fā)展的各個方面,利用系統(tǒng)化的管理方式,維持農場的健康高效運行。數(shù)字化管理技術,是根據我國的農業(yè)發(fā)展水平創(chuàng)新性的運用現(xiàn)代化技術對農場人員調配、基礎機械建設、財務數(shù)據運行等方面進行全方位的管理,將先進的科技手段與傳統(tǒng)的管理經驗相結合,研發(fā)出的一種加強農業(yè)管理效率,提高農業(yè)產出的綜合管理系統(tǒng)。可以有效填補傳統(tǒng)管理系統(tǒng)的漏洞,提高農場運行效率,實現(xiàn)人力的充分調動與農場資源的合理配置,改善農業(yè)機械的利用水平,從而促進農業(yè)產業(yè)的快速、健康發(fā)展,為農場的現(xiàn)代化建設提供有效的技術支持。與此同時,增強現(xiàn)代化技術在農業(yè)產業(yè)的運用,也為農業(yè)經濟在當今激烈的市場競爭中占據一席之地提供了技術上的保障。數(shù)字化農業(yè)就是將數(shù)字化信息技術運用到農業(yè)生產的整個流程,實現(xiàn)可視化管理,從而使農業(yè)管理的過程實現(xiàn)數(shù)據的高效有序處理、控制農業(yè)經濟運行成本和加強基礎農業(yè)機械的建設等發(fā)展目標?,F(xiàn)階段,我國農業(yè)發(fā)展區(qū)域水平差異較大,數(shù)字化管理技術通常與地區(qū)農業(yè)發(fā)展水平相適應,農業(yè)發(fā)達的區(qū)域對于數(shù)字化管理技術的應用范圍更加廣泛。為此加強農業(yè)數(shù)字化進程,首先要強化其在區(qū)域推廣的力度,促進區(qū)域農業(yè)的高速發(fā)展,只有當區(qū)域農場的發(fā)展具有規(guī)模性,才能帶動該區(qū)域對數(shù)字化管理的技術需求,從而有效推動農業(yè)產業(yè)整體的快速發(fā)展。在此基礎之上,率先成為數(shù)字化管理的試點地區(qū),將為全國范圍內推行的現(xiàn)代化農業(yè)運行模式提供了參考模板。需要注意的是運用現(xiàn)代化管理技術手段實現(xiàn)農場管理方面的統(tǒng)籌規(guī)劃時,要切實將數(shù)字技術應用于管理系統(tǒng)的內部,不要只將其作為一種外在的技術手段。在農業(yè)生產實踐環(huán)節(jié)、農業(yè)技術研發(fā)環(huán)節(jié)和農產品的運輸存儲環(huán)節(jié)要切實落實數(shù)字化管理技術,實現(xiàn)現(xiàn)代化技術對農業(yè)產業(yè)的全面管理。
2農場農業(yè)統(tǒng)計信息系統(tǒng)的建立
準確全面的信息采集,是建立數(shù)字化農場管理系統(tǒng)的基礎環(huán)節(jié)。在建立農場統(tǒng)計信息系統(tǒng)時,農場應加強專業(yè)化機械的建設,使用專業(yè)化技術人才進行農業(yè)指導,建立專門的監(jiān)督管理機構,制定明確的規(guī)章制度,從而保證信息管理技術的全面有效推行。保證信息的準確性和時效性,建立實時傳遞的信息渠道,實現(xiàn)信息資源的有效利用,從根本上降低不必要的資源損耗。
2.1農場經濟統(tǒng)計數(shù)字化系統(tǒng)的數(shù)據采集
(1)在信息的存儲方面。將農場信息通過網絡數(shù)據的模式進行存儲,在保證信息完整性,將農場歷年的產量、收益進行對比,制作明確的統(tǒng)計報表,分區(qū)域實行綜合績效等方面提供了極為便利的技術輔助。(2)在對農場大數(shù)據的處理方面。數(shù)字化的網絡技術,可以進行準確有效的分析計算,對于農場的財務管理、產量統(tǒng)計、農產品運輸?shù)确矫娴臄?shù)據信息管理提供了便利。然而,盡管數(shù)字化管理技術在全國范圍內開始大力推行,但由于歷年來信息數(shù)據的保存不當和基礎數(shù)據的記錄不完善,使得農場數(shù)據的采集和區(qū)域內農業(yè)信息的交互沒有達到預期的效果。(3)在農業(yè)信息采集方面。建立一個專業(yè)化的信息交流存儲平臺,成為了數(shù)據信息有效管理的首要前提。相關部門應將農業(yè)數(shù)據平臺作為各區(qū)域農場實時信息數(shù)據存儲的數(shù)據庫和區(qū)域化數(shù)據對比的網站,從而實現(xiàn)對農場數(shù)據信息的有效管理。
2.2農場經濟統(tǒng)計數(shù)字化系統(tǒng)的指標表達與實現(xiàn)
(1)利用Access數(shù)據庫技術實現(xiàn)數(shù)據的存儲,并利用基于ASP動態(tài)網站技術開發(fā)的網絡應用系統(tǒng),最終實現(xiàn)了散點圖分析、經濟增長率分析等。這一技術在農業(yè)數(shù)字化研究的實現(xiàn),可以直觀、具體地展示農業(yè)經濟投入和經濟增長的比例關系,突破了農業(yè)數(shù)字化研究中單機版系統(tǒng)現(xiàn)狀,實現(xiàn)了網絡下多終端共享,并為農場數(shù)字農業(yè)集成系統(tǒng)網絡平臺的一步研究奠定了基礎方法。(2)數(shù)字化農場的方差貢獻率是指它所包含原始指標信息變化的程度,當累計方差貢獻率達到80%至106%以上時,我們還可以認為這幾個主分量可以代表原來的多個變量來反映原始指標的信息。在分析過程中應該根據每個主分量中載荷因子相關系數(shù)大小排序,說明第一主分量主要表達了農場產出收益能力;第二主分量主要代表了第一、二產業(yè)結構調整的能力;第三主分量主要表達了林業(yè)的高產效益類指標。
3結語
農場經濟作為農業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié),在發(fā)展過程中應深化數(shù)字化管理技術在實踐環(huán)節(jié)的應用,保證信息化數(shù)據收集的準確性,加強數(shù)據共享平臺的建設,實現(xiàn)數(shù)據收集與存儲的全面有效性。將先進的科學技術應用于農業(yè)管理方面,不僅是農業(yè)產業(yè)建設發(fā)展的需要,也是推動我國現(xiàn)代化進程重要舉措。
【參考文獻】
[1]張海波.發(fā)展數(shù)字化農業(yè)提升大農業(yè)層次[J].農場經濟管理,2016(3).
【關鍵詞】數(shù)字化校園 信息技術 信息來源
1 農業(yè)類高職院校數(shù)字化校園建設的現(xiàn)狀
進入新世紀以來,信息技術已廣泛地應用于學校的教學、科研、學生管理、行政管理等各個領域,我國高等院校數(shù)字化校園建設發(fā)展十分迅速,取得了良好的效果。但是,由于農業(yè)類高職院校在信息技術上的弱勢,在數(shù)字化校園的建設中,農業(yè)院校普遍落后于理工類院校,而高職類院校又普遍落后于本科類院校。
在數(shù)字化校園的建設過程中,農業(yè)類高職院校普遍缺乏數(shù)字化校園建設的專業(yè)知識,沒有做出整體規(guī)劃,更沒有在校內建立數(shù)字化校園建設的統(tǒng)一協(xié)調機構,而只是由學工處、教務處、計財處等部門根據自己的部門需求來開放設計或者購買軟件系統(tǒng)。缺乏全局的數(shù)據標準,建立的系統(tǒng)也是按照當時的需求進行短期設計。因此,部門間數(shù)據的同步、信息的交換、資源的共享都有很多困難,由此而產生許多“信息孤島”。因此,本人認為,農業(yè)類高職院校數(shù)字化校園建設主要面臨以下問題:
1.1 信息系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的數(shù)據標準
傳統(tǒng)農業(yè)類高職院校教學、科研、學生管理部門大多各自使用本部門設計研發(fā)的系統(tǒng)。目前各個部門現(xiàn)有的軟件管理系統(tǒng)功能單一、數(shù)據管理凌亂,整個學校沒有建立統(tǒng)一的數(shù)據存儲格式,以上各項原因導致全校產生了很多“信息孤島”,因此,亟待建立一套能夠得到整個學校認可的、公共統(tǒng)一的數(shù)據標準,以促進教學、科研和學生管理過程的標準化。
1.2 信息系統(tǒng)缺乏標準的數(shù)據接口
江蘇農林職業(yè)技術學院與大多數(shù)農業(yè)類高職院校一樣,由于前期的信息化建設大多缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃,造成了各種不同應用系統(tǒng)之間普遍缺乏標準化的數(shù)據接口定義。學校至今不能夠根據統(tǒng)一的數(shù)據標準進行數(shù)據的整理和收集,更沒有建立共享數(shù)據平臺。
目前江蘇農林職業(yè)技術學院正在使用的絕大多數(shù)業(yè)務系統(tǒng)都是彼此孤立的,信息資源無法共享,導致一個業(yè)務系統(tǒng)用到另外一個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據是必須重新輸入。例如,學工處已經將某學生推學,教務處成績登記表中仍有該同學,計財處收費名單中仍顯示該同學為欠費。也就是說,學工處要共享學生信息,但目前教務處、計財處系統(tǒng)沒有與學工處系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享。
目前學校學生的基本信息來源于學工處,課程的基本信息來源于教務處,學生收費信息又來源于計財處,但數(shù)據分別由各個不同的部門提供,各部門提供的數(shù)據格式又不統(tǒng)一,最終每個部門都可以提供數(shù)據,但學校卻無法拿出格式統(tǒng)一、權威的準確數(shù)據。因此,開發(fā)和完善數(shù)據共享平臺系統(tǒng),建設江蘇農林職業(yè)技術學院數(shù)據共享資源體系,推進數(shù)據的共享和綜合開發(fā)利用,實現(xiàn)學校各部門信息數(shù)據共享和互聯(lián)互通, 使各個部門都能查看或使用準確、統(tǒng)一、及時更新的標準數(shù)據,使數(shù)據共享平臺成為學校建設的支撐和服務平臺,并為后續(xù)系統(tǒng)的建設提供標準的數(shù)據接口。
1.3 信息系統(tǒng)技術落后、亟待改造
農業(yè)類高職院校,大多在數(shù)字化校園建設經費投入上不如工科類院校。因此,從學校數(shù)字化校園建設的成本考慮,需要整合原有的各部門已經購買的軟件系統(tǒng),也就是盡量保留已有的運行良好的軟件系統(tǒng),不完全推倒原系統(tǒng)重建。同時,將運行良好的各部門的原有獨立系統(tǒng)納入數(shù)字化校園平臺中。所以對,為了將原有獨立系統(tǒng)納入新的統(tǒng)一平臺中,需要使用新技術開發(fā)相應接口。通過新技術的使用,將各部門原有的獨立系統(tǒng)的數(shù)據在整個統(tǒng)一平臺中實現(xiàn)數(shù)據格式統(tǒng)一和資源共享。同時,我們對新的系統(tǒng)使用新的開發(fā)技術,按照統(tǒng)一的數(shù)據格式和信息標準進行開發(fā),使新系統(tǒng)完全實現(xiàn)統(tǒng)一身份認證、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一數(shù)據。
但是,舊系統(tǒng)改造的最大困難是如何將舊系統(tǒng)融入到新系統(tǒng)中去,有些數(shù)據的整合在技術上,是無法完全實現(xiàn)的。另外,例如財務系統(tǒng)等少數(shù)的專門系統(tǒng),由于其部門工作的特殊性,也無法完全統(tǒng)一和整合。
2 農業(yè)類高職院校數(shù)字化校園建設的原則和目標
2.1 建設原則
數(shù)字化校園建設應緊緊圍繞江蘇農林職業(yè)技術學院的自身特點,體現(xiàn)農業(yè)類院校、高等職業(yè)技術學院的辦學特色,同時根據學院的組織機構劃分,根據各部門工作的各項實際需要。建設原則為因地制宜、逐步推進、軟件與硬件并重、持之以恒;設計原則是技術先進、設計實用、方法合理,采用面向服務的基礎架構,通過校園信息門戶、公共數(shù)據交換和統(tǒng)一身份認證,集成各種信息資源、整合各類應用系統(tǒng),有步驟、按計劃地構建立體化、多層次、數(shù)字化、信息化、網絡化的數(shù)字化校園。
2.2 建設目標
筆者對農業(yè)類高職院校的數(shù)字化校園建設進行了較為深入的調研,從調研結果來看江蘇農林職業(yè)技術學院數(shù)字化校園建設亟待建設以下內容。
關鍵詞:數(shù)字化;信息采集控制;溫室大棚
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2017)07-0213-02
從傳統(tǒng)農業(yè)方式向數(shù)字化現(xiàn)代農業(yè)方式過渡階段,在農業(yè)生產過程中占據重要作用的是溫室大棚的數(shù)字化和智能化,它能最大限度地改變粗放的傳統(tǒng)農業(yè)生產經營方式,并大幅度提高溫室大棚的生產功效和產量、質量,推進農業(yè)信息化進程的飛速發(fā)展,實現(xiàn)“手機或者電腦也能種地”的宏偉藍圖。
在我國農業(yè)種植中占比重較大的是溫室大棚種植方式,這樣可以極大地豐富人民群眾的日常成活消費水準,而傳統(tǒng)的溫室種植也可以實現(xiàn)這個目的。但是由于傳統(tǒng)種植方式無論是對作物的種植還是對生長環(huán)境的控制基本憑借經驗和感覺來實現(xiàn),導致溫室種植的效率、產量和質量不夠高。
對溫室大棚采取數(shù)字化的智能監(jiān)控可以免除棚內種植的作物受空間和時間的約束,可以全年沒有間歇的種植和收獲,獲得的農產品產量高、質地優(yōu)良。根據溫室大棚種植作物的高投入和高產出,以及高效益的特殊生產方式,結合不同作物不同時期的生長需求,對溫室內的環(huán)境參數(shù)進行適當調控,可以提高作物產量、改善質量,極大提高農產品的經濟效益。
1現(xiàn)階段溫室大棚的國內外現(xiàn)狀
隨著我國農業(yè)現(xiàn)代化程度的不斷提高,要求農業(yè)生產必須高效產出,因此提高農業(yè)設施的科技含量是當前農業(yè)發(fā)展的重中之重。依據我國“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要和“農業(yè)農村信息化”發(fā)展規(guī)劃要求,為實現(xiàn)農業(yè)生產產業(yè)化經營模式的盡快推進,最大程度的提高農業(yè)生產的智能化、數(shù)字化程度,必須盡快全面實施數(shù)字化農業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)進行環(huán)境數(shù)據采集和控制,為實現(xiàn)“智慧農業(yè)”或“數(shù)字信息化農業(yè)”提供契機和動力。將數(shù)字化環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應用在溫室大棚的環(huán)境信息采集和監(jiān)測、生產意外情況預警、設施環(huán)境智能調控和農作物長勢診斷等領域,可以大大提高農業(yè)生產的效率和產量,使得傳統(tǒng)的粗放農業(yè)大棚生產方式得到極大改進,為農業(yè)生產數(shù)字化程度的提高提供高效、科學、合理的依據和支持。
而我國現(xiàn)階段的傳統(tǒng)種植經營管理模式,大部分都是依靠種植者摸索經驗和感覺來實現(xiàn)作物生長期間的通風遮陽、灌溉加濕、溫度調節(jié)等各項指標,需要消耗大量人力,實時性差,生產效率低下,一旦判斷有誤或偏差大就會造成資源浪費或者產量減少。也有一部分溫室大棚簡單的實現(xiàn)了數(shù)字化但成都不高,只能夠進行基本的溫度、濕度采集,然后根據采集的數(shù)據人工實現(xiàn)環(huán)境調節(jié),如澆水、遮光或通風等,無法完全實現(xiàn)數(shù)字化、智能化。
而且即使實現(xiàn)了智能溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),仍然存在很多問題。例如對于使用有線傳輸?shù)膱龊?,當溫室大棚面積較大時,布置的采集信息點也較多,因此鋪設的線路也是錯綜復雜的,這樣的情況對于使用和維護都帶來一定的難度,受到很大程度的限制;其次大部分的通信都是采用有線傳輸,在溫室內部溫度高、空氣潮濕,土壤和空氣具有較強的腐蝕性,容易損壞通信電纜出現(xiàn)故障,使系統(tǒng)的可靠性降低。
國外的數(shù)字化溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)程度較高,隨著在斯坦福大學召開的基于Internet的遠程監(jiān)控診斷會議的成功舉辦,基于Internet的遠程監(jiān)控診斷示范系統(tǒng)被開發(fā)并得到了制造行業(yè)、計算機行業(yè)和儀器儀表行業(yè)等多家公司的大力支持。隨著網絡技術的不斷發(fā)展,數(shù)字化程度較高的控制系統(tǒng)不但在工業(yè)領域得到較大的發(fā)展,也逐漸的滲透到農業(yè)生產的各個領域。而我們原來采用的傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)不夠精細和高度數(shù)字化,已經無法滿足國家社會發(fā)展步伐對現(xiàn)代化農業(yè)生產的精細要求,因此人們也越來越認識和重視到數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)在農業(yè)生產中的巨大作用,監(jiān)控系統(tǒng)也發(fā)生了很大的改變,正在向遠程監(jiān)控逐漸過渡,這使得農業(yè)遠程監(jiān)控自踴生產成為現(xiàn)實。
2數(shù)字化溫室大棚的實現(xiàn)總體方案研究
數(shù)字化溫室大棚為了實現(xiàn)遠程環(huán)境監(jiān)控,必須借助網絡對遠程端進行監(jiān)視和控制,完成環(huán)境參數(shù)采集、參數(shù)調節(jié)、遠程控制和故障恢復等操作。因此系統(tǒng)方案采取基于B/S結構的模型來實現(xiàn),其中的服務器端運行在Web服務器上,是搭建在主控制端的;而客戶端運行在遠程本地客戶機上,主要用來采集環(huán)境信息數(shù)據,并進行數(shù)據分析。數(shù)字化遠程監(jiān)控系統(tǒng)是以網絡作為通信平臺,以HTTP技術為基礎,充分利用現(xiàn)有的網絡資源,實現(xiàn)信息的實時獲取和實時控制以及信息、資源的合理化配置,能夠簡單、高效的實現(xiàn)系統(tǒng)配置控制目標,也是農業(yè)生產中普遍應用網絡實施的遠程監(jiān)控模式。
【關鍵詞】高職院校 圖書館 讀者服務
【中圖分類號】G718.5 【文獻標識碼】 A 【文章編號】1671-1270(2014)02-0025-02
為讀者服務是高職學院圖書館永恒的主題,也是圖書館的立身之本。本著“讀者第一,服務至上”的原則,高職院校圖書館應全面提高服務質量,不斷擴充館藏文獻資源,充分發(fā)揮自己的特色與功能,使文獻資源最大限度地滿足讀者的需要。下面以成都農業(yè)科技職業(yè)學院圖書館為例,談高職學院圖書館讀者服務工作。
一、成都農業(yè)科技職業(yè)學院圖書館軟硬件現(xiàn)狀
成都農業(yè)科技職業(yè)學院由溫江農校,成都畜牧學校,成都農機校三個中專校于2005年合并升級而成。成都農業(yè)科技職業(yè)學院新圖書館于2006年2月動工,7月底竣工。建筑面積10752平方米。設計新穎獨特,氣勢恢弘,是我院的標志性建筑。新圖書館竣工后,學院將圖書館的自動化,網絡化設備進行更新,擴展,圖書館現(xiàn)有的設備設施將煥然一新。學院圖書館環(huán)境優(yōu)美,電子閱覽室擁有100個機位。電子信息資源,網絡數(shù)據庫為全院師生員工提供24小時網絡檢索服務;優(yōu)質圖書資料將為讀者提供全開架服務,包括閱覽、外借、參考咨詢、用戶培訓、聲像視聽等多種信息服務。我院圖書館將擁有各類紙質圖書40多萬冊,閱覽座位近1000個,是一個設施先進、功能齊全的現(xiàn)代化圖書信息中心。新館建成后招聘了幾個年輕大學生充實圖書館隊伍,這樣圖書館的軟硬件都得到了提升。
二、高職學院圖書館的一般現(xiàn)狀及存在的問題
高職學院圖書館的一般現(xiàn)狀及存在的問題:底子較薄,館內設施陳舊,館藏文獻信息陳舊,且數(shù)量不足,自動化、網絡化、信息化建設嚴重滯后,閱讀推廣活動少。成都農業(yè)科技職業(yè)學院新館的建成改變了高職學院圖書館的一般現(xiàn)狀。隨著科學技術的迅猛發(fā)展以及社會網絡化、信息化程度的不斷提高,人們對圖書館提供信息的能力、服務的廣度和深度的要求也隨之提高。要使圖書館充分利用自己的時空和資源優(yōu)勢,就必須順應時展的潮流,不斷拓展服務領域,深化服務層次。
三、高職院校圖書館讀者服務工作
針對高職學院圖書館的一般現(xiàn)狀及存在的問題,提出讀者服務工作建議:
(一)加強館舍建設
高職學院應緊緊抓住自身發(fā)展的大好機遇,加大圖書館基礎設施建設的投資力度(如成都農業(yè)科技職業(yè)學院新建了圖書館),改善藏書與讀者的學習條件,保障給讀者提供一個舒適,安靜,優(yōu)雅的綠色學習環(huán)境。毫無疑問,這必然會激發(fā)讀者濃厚的閱讀興趣,提高讀者的閱讀效果。
(二)加強藏書建設
圖書館的讀者服務工作是建立在豐富的館藏文獻基礎上的,館藏質量關系到圖書館工作水平和服務能力的高低。第一,應提高書刊的采集質量,以讀者的需求意向為依據,購買質高且適于讀者的圖書。第二,應根據高職院校的自身特色來組織館藏。高職院校的特點是為社會各行各業(yè)培養(yǎng)高素質的具有一定理論知識的應用型人才,故高職院校圖書館在組織館藏時應充分考慮到這個特點,一要突出應用性,多采購一些偏重于實際操作教學參考書,使學生能夠得到與今后從事職業(yè)的有關實用知識,以便與未來的工作實現(xiàn)良性對接收;二要突出專業(yè)性,根據本校開設的專業(yè)有重點地組織館藏。
(三)為教師和學生讀者提供信息服務
隨著全國計算機、網絡化、數(shù)字化的現(xiàn)代化進程,數(shù)字資源成為了高職院校圖書館館藏資源的重要組成部分,使得高校讀者群信息需求方式發(fā)生了根本改變。數(shù)字時代高校圖書館館藏資源極大豐富,不再受空間和地域的限制,高校教師和讀者只需坐在辦公室或家中就可以遠程訪問圖書館網站,應用引進和開發(fā)的文獻或選擇網上免費的數(shù)字資源獲取所需信息,了解國內外最新研究成果和相關領域的科技動態(tài)。
1.為教師讀者提供專業(yè)化教學信息服務
向廣大教師宣傳推介數(shù)字教學成果,開展信息推送和傳遞服務,定期向一線教師征集需求采購的紙質、電子書刊信息,使教師能夠參與館藏資源建設,利用好各類數(shù)據庫資源。
2.為學生讀者提供多樣化知識信息服務
開設文獻檢索課和信息資詢服務,開辟新書目錄專欄,舉辦數(shù)據庫應用專題講座和培訓等,提高大學生專業(yè)學習能力和綜合素質;組織形式多樣的讀書活動和交流座談會,培養(yǎng)大學生的讀書興趣和社會責任感;利用圖書館服務生加強對圖書館閱覽室的管理,營造安靜舒適整潔的學習環(huán)境,提高大學生自我約束,自我管理能力。圖書館在知識遞的同時,要“以人為本”,服務育人,鼓勵大學生讀好書做好人,樹立正確的人生觀和價值觀。
(四)為讀者提供閱讀推廣
高職學院圖書館作為校園閱讀文化中心,擁有豐富的館藏資源和人力資源,這些資源促使圖書館成為開展閱讀推廣的主要陣地。圖書館給讀者推薦書目,與讀者分享閱讀心得和閱讀體會等等,使閱讀成為日常生活中不可或缺的一部分。目前,成都農業(yè)科技職業(yè)學院圖書館的閱讀推廣活動有推薦書目、閱讀征文、演講比賽、信息培訓、資源介紹、讀書之星等等。
(五)改變服務觀念,變被動為主動
圖書館不僅只是被動的滿足到館讀者的借閱需要,還要主動的“為己找人,為人找書”增加圖書的使用率。改變傳統(tǒng)的服務觀念,變被動服務為主動服務,讓服務更加人性化。比如成都農業(yè)科技職業(yè)學院發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢,服務地方特色種養(yǎng)項目,主要包括“青白江區(qū)福洪鄉(xiāng)種植優(yōu)質杏”,“金堂淮口鎮(zhèn)帽頂村林果地散養(yǎng)生態(tài)土雞、蔬菜新品種臺灣苦瓜、甜玉米”,“雙流縣牧馬山二荊條海椒”等,圖書館通過積極參與這些項目,為當?shù)剞r戶提供相關的專業(yè)圖書、信息簡訊和圖書導讀。
(六)提高館員的綜合素質
在圖書館,館員們直接面對成千上萬個讀者。館員們的綜合素質影響到讀者利用圖書館的效果。建設一支具有良好職業(yè)道德的高素質的館員隊伍,是搞好讀者服務工作最重要的前提。要積極深入地開展職業(yè)道德教育,使館員樹立全心全意為讀者服務的意識。隨著電子信息技術的普及和應用,圖書館傳統(tǒng)手工操作的采編、流通、檢索等日常工作已被計算機所代替。因此館員只有不斷加強計算機、網絡信息電子等新技術的學習,才能更全面地為讀者服務。
【參考文獻】
[1]黃曉燕.高職學院圖書館讀者服務工作芻議.《新西部》,
1中國農業(yè)產業(yè)信息化發(fā)展現(xiàn)狀
近些年來,中國農業(yè)產業(yè)化發(fā)展速度逐漸加快,從刀耕火種、鐵犁牛耕,最終發(fā)展到全機械化操作模式。近年來,隨著中國科學技術的不斷發(fā)展,使得中國農業(yè)產業(yè)已經進入了信息化與數(shù)字化的發(fā)展時代,在農業(yè)生產過程中,可運用科學合理的數(shù)字化技術手段,不斷改進農業(yè)生產技術,例如運用互聯(lián)網大數(shù)據分析技術,通過分析農業(yè)病蟲害防治數(shù)據,從而得出農業(yè)病蟲害的具體防治方法及相關注意事項。中國互聯(lián)網覆蓋面積逐漸增大,廣大農村地區(qū)甚至是偏遠地區(qū)均可連接互聯(lián)網,因此,數(shù)字化和信息化農業(yè)技術的發(fā)展將會對農業(yè)發(fā)展產生深遠的影響。在傳統(tǒng)農作物生長過程中,離不開陽光、空氣、水分及土壤等生長要素的影響,但隨著農業(yè)生產技術的不斷升級,已經出現(xiàn)了無土栽培、暗室培育等新型的農業(yè)生產技術,極大地提高了農作物質量及產量?,F(xiàn)在,農業(yè)信息化技術被應用在農作物播種、施肥、收割、儲存、銷售等各個環(huán)節(jié),為數(shù)學期望在農業(yè)生產中的運用打下了良好的基礎。
2將數(shù)學期望與農業(yè)生產應用相結合的重要意義
農業(yè)產業(yè)作為中國經濟發(fā)展的基礎性產業(yè)之一,改進農業(yè)經營與發(fā)展模式十分重要。因農業(yè)產業(yè)自身的特殊性和復雜性,會導致農業(yè)生產模式在改進與創(chuàng)新的過程中出現(xiàn)一系列的問題,農業(yè)產業(yè)生產模式的改進與創(chuàng)新必然是一個長時間的過程,在短時間內無法實現(xiàn)對農業(yè)產業(yè)結構和生產模式的變革。在農業(yè)生產活動中,相關部門需關注農業(yè)生產模式和生產技術的革新,重點關注農作物生產與銷售過程中存在的問題,幫助農業(yè)生產者提高農業(yè)生產的質量和效率,保證農業(yè)的基礎性產業(yè)地位。與此同時,涉農企業(yè)也要根據農產品交易市場的價格變動情況及時調整農產品收購價格,保證農民增收。涉農企業(yè)在生產經營過程中,如果遇到了比較復雜的農業(yè)產業(yè)發(fā)展問題,需與當?shù)氐霓r業(yè)管理部門積極溝通,共同促進農業(yè)產業(yè)發(fā)展結構的調整,提高農業(yè)產值。在此過程中,相關部門需積極探索數(shù)學期望理念的實際應用范圍與應用方法,將數(shù)字化與信息化技術不斷融入到農業(yè)產業(yè)發(fā)展過程中,使數(shù)學期望理念能夠更好地幫助農民提高種植收益,使數(shù)學期望成為農業(yè)生產領域內的決策工具。
3數(shù)學期望在農業(yè)生產中的作用
3.1幫助農業(yè)生產者確定農業(yè)生產決策目標
在農業(yè)生產過程中,農業(yè)企業(yè)的管理者在遇到農業(yè)生產與經營難題時,首先需對農業(yè)生產的相關決策目標進行判斷,在此過程中,數(shù)學期望可幫助農業(yè)生產者確定農業(yè)生產決策目標。需重點分析農業(yè)生產決策目標是否得當,也需分析農業(yè)生產環(huán)節(jié)中各個要素之間的關系,保證農業(yè)生產決策目標的正確性,從而制定出正確的農業(yè)生產決策目標。
3.2幫助農業(yè)生產者分析農業(yè)生產問題并計算概率
一方面,數(shù)學期望可幫助涉農企業(yè)或農業(yè)主管部門避開不利因素,制定更合理的農業(yè)產業(yè)決策方案,也可以幫助農業(yè)生產者更合理地規(guī)劃農產品種植種類和規(guī)模。另一方面,農業(yè)產業(yè)決策方案出臺后,在具體實施過程中,需及時考慮影響農業(yè)產業(yè)的諸多不確定性因素,從而運用數(shù)學期望分析農業(yè)產業(yè)和農業(yè)生產問題并計算發(fā)生概率,將有利因素最大化,保證農業(yè)產業(yè)生產決策的妥善制定與順利進行。
3.3幫助農業(yè)生產者對農業(yè)生產收益進行合理估算
[關鍵詞] 現(xiàn)代制造技術 農業(yè)機械制造行業(yè) 應用研究
[中圖分類號] S23 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650(2017)03-0221-01
由農機消費大縣邁向農機生產大縣,是河南省汝南縣的全新定位。該縣在新農機的研發(fā)和應用方面,建立以農業(yè)機械研發(fā)、生產、銷售、服務等為主體的3平方公里的農機產業(yè)園,為推動農機產業(yè)發(fā)展搭建了平臺。平臺的誕生,不但催生了農機生產企業(yè)加速成長,也吸引了大批農業(yè)機械制造項目扎根汝南縣,這些項目的建成投產填補了汝南縣農業(yè)大縣無大型農機制造的空白。目前,該縣農機總動力達到120萬千瓦,農業(yè)機械總值16.3億元,農業(yè)機械總擁有量5.1萬臺,其中大中型農業(yè)機械1.2萬臺,配套農具11萬臺(套)主要農作物耕種收綜合機械化水平達到86%以上,小麥基本實現(xiàn)生產全程機械化,玉米機收率達75%以上,玉米秸稈還田率達80%以上,實現(xiàn)了農機合作社鄉(xiāng)鎮(zhèn)全覆蓋。
1 數(shù)控機床技術在農業(yè)機械制造行業(yè)中的應用
進入新世紀以來,隨著我國改革開放不斷深入,數(shù)控技術在各個領域都得到了比較廣泛的應用,特別是在我國農業(yè)機械制造行業(yè)中應用更加頻繁。最近幾年,我國各種中高職院校培養(yǎng)了大批數(shù)控技術人才,為了數(shù)控機床制造技術發(fā)展做出了巨大的貢獻。在過去我國機械制造行業(yè)中,很多數(shù)控技術都是由外國企業(yè)控制,引進國外的機械設備,國內機械制造行業(yè)對國外技術比較依賴,國內的農業(yè)機械制造企業(yè)所生產出來的零部件技g水平較低,缺少自己的核心技術體系。為了進一步促進數(shù)控技術在農業(yè)機械制造行業(yè)中的應用,提高自身的凈勝能力,需要我們逐漸構建屬于本國特有的體系化和規(guī)?;瘮?shù)控機床產品,為我國的農業(yè)機械制造領域提供充足的零部件,滿足現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展需要。數(shù)控技術在農業(yè)機械制造行業(yè)扮演著十分重要的角色,其可以整體提高農業(yè)機械設備的配套能力,同時,在農機設備機床可靠性方面,也能夠利用數(shù)控技術得以實現(xiàn)。此外,應用數(shù)控技術還能夠有效提升農機設備生產質量和水平,使農業(yè)機械制造行業(yè)逐漸向著自動一體化方向發(fā)展。最近幾年,我國很多機械制造企業(yè)不斷推出了大量高性能的數(shù)控機床產品,顯示了我國在機床生產水平提升。我們相信國內機械制造企業(yè)完全可以依靠自主數(shù)控技術制造高質量的農業(yè)機械設備。
2 數(shù)字化技術在農業(yè)機械制造行業(yè)中的應用
首先,CAD技術在農業(yè)機械制造行業(yè)中的應用。隨著工業(yè)技術更新加快和競爭日趨激烈,機械產品更新?lián)Q代速度越來越快,產品的設計周期越來越短,現(xiàn)代化的CAD技術也在不斷向前發(fā)展。過去傳統(tǒng)的CAD技術主要以計算為基礎,處理符號推理。但是傳統(tǒng)的CAD技術已經不能很好適應創(chuàng)造性設計要求,工作很困難,因此,在農業(yè)機械制造行業(yè)中的應用CAD技術必須在系統(tǒng)中引入人工智能方法,采用專家系統(tǒng)技術,積極發(fā)展智能化CAD技術,以適應創(chuàng)造性設計要求。智能化CAD設計系統(tǒng)是由多個智能體功能模塊有機組合在一起而設計出來的復雜系統(tǒng)。在農業(yè)機械制造行業(yè)中的應用應用智能化的CAD系統(tǒng),可以很好解決農業(yè)機械設計制造過程中復雜的設計、利用率低的難題,縮短機械產品開發(fā)周期,在未來具有巨大的經濟效益和應用前景;其次,數(shù)字化技術在農業(yè)機械裝備制造中的應用。隨著數(shù)字計算機的誕生,其逐漸被應用到控制加工機床的加工運動方面,形成了數(shù)字控制機床。經歷了長時間的發(fā)展,數(shù)控機床技術逐漸稱為衡量一個國家機械制造能力的重要標準。在國外發(fā)達國家的機械制造企業(yè)中基本上已經實現(xiàn)了無圖紙生產,廣泛使用CAD技術和CAN技術,實現(xiàn)了全部的數(shù)字化設計。最近幾年,數(shù)字制造技術在我國有了一定的發(fā)展,如數(shù)控技術、制造信息支持持系統(tǒng)為主體的技術在我國農業(yè)機械制造行業(yè)中不斷得到應用。但是從目前整體的發(fā)展情況來看,數(shù)字化技術在農業(yè)機械制造行業(yè)中的應用還比較滯后,但我們相信在今后的農機制造領域將會越來越多的應用到數(shù)字技術,直接推動農機制造行業(yè)實現(xiàn)自動化發(fā)展
3 虛擬技術在農業(yè)機械制造行業(yè)中的應用
首先,虛擬裝配技術在農業(yè)機械制造行業(yè)中的應用。利用虛擬樣機技術在農機產品開發(fā)階段進行裝配評價,從而保證在農業(yè)設備設計階段對整個產品的功能、性能從裝配角度進行分析,避免設計中存在失誤,為接下來的生產定型提供方便,節(jié)省大量時間和金錢。采用二維圖紙進行了平面設計和線性設計無法及時發(fā)現(xiàn)重設計制造過程中存在的的裝配干擾問題,在生產過程中一旦出現(xiàn)裝配干擾問題在后續(xù)需要花費大量時間和金錢重新設計,增加了制造成本,浪費大量時間和精力。而通過使用虛擬裝配技術,設計人員在設計階段就可以對產品進行模擬加工,對設備零部件進行全方位的檢查,通過程序自動檢查機械設備設備裝配存在的干擾問題;其次,虛擬制造技術在農業(yè)機械制造行業(yè)中的應用。其中應用比較廣泛的是熱加工技術的應用。模擬系統(tǒng)針對機械金屬材料的物理特性和化學特性以及制造技術難度進行全面分析,模擬機械設備成型過程中各種數(shù)值和物理量,對機械設備形成過程進行動態(tài)化的仿真模擬,在不同生產條件和制造環(huán)境分析不同金屬材料的配置情況,進而對機械設備熱成型零部件的質量和性能急性控制和優(yōu)化,充分發(fā)揮不同看金屬材料的潛能,實現(xiàn)生產加工最輕化和材料應用最優(yōu)化。
參考文獻
關鍵詞:數(shù)字農業(yè);時空推理;專家系統(tǒng)
0引言
數(shù)字農業(yè)應用涉及大量的氣象、環(huán)境、水文、地質、土壤等領域的時空數(shù)據。這些時空數(shù)據分散在異構系統(tǒng)中,有著不同的數(shù)據格式和規(guī)范,采用不同的概念和術語,基于不同的數(shù)學模型和分析推理方法。這些多領域時空信息對農業(yè)生產、決策均起著重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技術手段,即使付出很高的代價,也很難將這些時空信息完整無損地共享和融合集成到數(shù)字農業(yè)應用中,在很大程度上制約了數(shù)字農業(yè)的應用發(fā)展。同時GIS等商業(yè)軟件平臺成本較高也不利于大規(guī)模應用推廣。
為此,本文基于自主版權GIS、專家系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件,應用時空推理、本體論、語義Web、關系數(shù)據挖掘和專家系統(tǒng)等技術,建立一個數(shù)字農業(yè)時空信息智能管理平臺,對多源、異構的數(shù)字農業(yè)時空數(shù)據和推理分析方法進行集中統(tǒng)一的規(guī)范化管理,便于在實際應用中進行融合、集成和共享。基于該平臺快速建立起了數(shù)字化測土施肥系統(tǒng)、大豆種植標準化管理系統(tǒng)、無公害水果蔬菜栽培指導系統(tǒng)等一批智能應用系統(tǒng)。這些應用系統(tǒng)精確控制農田每一地塊種子、化肥和農藥的施用量,在提高作物產量的同時,能夠實現(xiàn)精確控制農業(yè)生產過程,有效降低成本,充分保證農業(yè)資源科學地綜合開發(fā)利用,減少和防止對環(huán)境和生態(tài)的污染破壞,保持農業(yè)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán),是實現(xiàn)“綠色農業(yè)”的重要途徑。
1主要關鍵技術研究現(xiàn)狀
1.1數(shù)字農業(yè)
數(shù)字農業(yè)是在“數(shù)字地球”的基礎上提出并發(fā)展的,是21世紀新型的農業(yè)模式和挑戰(zhàn)性的國家目標,包括精準農業(yè)、虛擬農業(yè)等內容,其核心是精準農業(yè)。以3S技術應用為核心的數(shù)字農業(yè)空間信息管理平臺開發(fā)研究是數(shù)字農業(yè)研究的突破口[1,2]。美國于20世紀80年代初提出數(shù)字農業(yè)的概念,它是針對農業(yè)生產穩(wěn)定性差、技術措施差異程度大等情況,運用衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)控制位置,用計算機精確定量,把農業(yè)技術措施的差異從地塊水平精確到平方厘米水平,從而極大地提高種子、化肥、農藥等農業(yè)資源的利用率,提高農產量,減少環(huán)境污染。法國農業(yè)部植??偩纸⒘巳珖秶鷥鹊牟∠x測報計算機網絡系統(tǒng)。日本農林水產省建立了水稻、大豆、大麥等多種作物品種、品系的數(shù)據庫系統(tǒng)。新西蘭農牧研究院利用信息技術向農場主提供土地肥力測定、動物接種免疫、草場建設、飼料質量分析等各種信息服務。同時,我國緊跟國際研究的前沿,開展了系統(tǒng)工程、數(shù)據庫與信息管理系統(tǒng)、遙感、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等技術在農業(yè)、資源、環(huán)境和災害方面的應用研究。
1.2時空推理
近年來,時空推理(Spatio-temporalReasoning)已成為十分活躍的研究方向,在軍事、航天、能源、交通、農業(yè)、環(huán)境等領域有著廣泛的應用。近十年來我國國家基礎地理信息中心、清華大學、信息大學、中國科學院、武漢測繪科技大學、武漢大學、吉林大學等單位在時態(tài)GIS、時空數(shù)據模型、時空拓撲、時空數(shù)據庫等時空推理相關領域開展了大量研究工作。
1.3時空數(shù)據標準與共享
不同領域和應用環(huán)境對時空數(shù)據的理解存在很大差異,這造成了異構時空系統(tǒng)集成的困難,因此時空數(shù)據共享、互操作和標準化的研究具有重要意義。這方面研究最初從空間數(shù)據入手,近期開始向時間數(shù)據和時空結合數(shù)據發(fā)展。時空數(shù)據的共享有以下方式:
(1)空間數(shù)據交換
空間數(shù)據交換的基本思想是各系統(tǒng)使用自身的數(shù)據格式,通過標準格式進行數(shù)據交換。目前空間數(shù)據交換標準有:SDTS、DIGEST、RINEX等國際標準;以色列的IEF、英國的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我國的CNSDTF等國家標準;AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等廠商標準。盡管各GIS軟件廠商提供了公開的交換文件格式來進行空間數(shù)據的轉換,但由于底層數(shù)據模型的不同,最終導致不同的GIS的空間數(shù)據不能無損的共享。雖然空間數(shù)據交換仍然在使用,但效果并不理想??臻g數(shù)據互操作標準是當前國際公認的,比空間數(shù)據交換標準更有前途的數(shù)據標準。
(2)基于GML的空間數(shù)據互操作
開放式地理信息系統(tǒng)協(xié)會(OpenGISConsortium,OGC)提出了簡單要素實現(xiàn)規(guī)范和地理標記語言(GeographyMarkupLanguage,GML)。OGC相繼推出了一整套GIS互操作的抽象規(guī)范,包括地理幾何要素、要素集、OGIS要素、要素之間的關系、空間參考系統(tǒng)、定位幾何結構、存儲函數(shù)和插值、覆蓋類型及地球影像等17個抽象規(guī)范,2003年1月推出GML3.10版[3]。近年來,國內外眾多學者基于GML在空間數(shù)據共享等方面開展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]將GML與先前所定義的空間標準進行比較,認為GML能有效地滿足空間數(shù)據交換標準。2002年,ZhangJianting等人[5]提出了一種基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年,ZhangChuanrong等人[6]在網絡環(huán)境下以GML作為異構空間數(shù)據庫交換共享空間數(shù)據的格式,成功實現(xiàn)數(shù)據的互操作。2003年,崔希民等人[7]提出了GIS數(shù)據集成和互操作的系統(tǒng)架構,在數(shù)據層次上實現(xiàn)GIS數(shù)據的集成和互操作。2003年,張霞等人[8]提出一種基于GML構造WebGIS的框架結構,給出實現(xiàn)框架技術。其中采用GML作為空間數(shù)據集成格式。2004年,朱前飛等人[9]提出了一種新的基于GML的數(shù)據共享解決方案。2005年,陳傳彬等人[10]提出了基于GML的多源異構空間數(shù)據集成框架。GML數(shù)據類型較完整,支持廠家較多,相關研究豐富,是目前最有前景的時空數(shù)據標準。本文選擇GML作為農業(yè)時空數(shù)據標準。
1.4時空本體
1.4.1本體、語義Web和OWL
本體方法目前已經成為計算機科學中的一種重要方法,在語義Web、搜索引擎、知識處理平臺、異構系統(tǒng)集成、電子商務、自然語言理解、知識工程等領域有著重要應用。尤其是目前隨著對語義Web研究的深入,本體論方法受到了越來越多的關注,人們普遍認為它是建立語義Web的核心技術。OWL是當前最有發(fā)展前景的本體表示語言。2002年7月29日,W3C組織公布了本體描述語言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的最新更新為2004年2月10日的版本[11]。
1.4.2時空本體
基于本體方法對時空建模的相關研究工作如下:
1998年,Roberto考慮了作為地理表示基礎的某些本體問題,給出了關于一般空間表示理論的某些建議[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定義了一種考慮時間點和時段的時間本體[13]。2000年,Córcoles基于XML定義了一個類似SQL的時空查詢語言,該語言包含八種空間算子和三種時態(tài)算子用于表達時空關系[14]。2003年,Grenon基于一階謂詞邏輯定義了時空本體,使用斯坦福大學的Protégé環(huán)境實現(xiàn)[15]。2003年,Bittner等人[16]提出了用于描述復雜時空過程和其中的持續(xù)實體的形式化本體。以上工作中Grenon的時空本體研究相對完整,相關研究成果已經在網上共享,本文在此基礎上開展研究,建立農業(yè)時空本體。
2主要研究內容(1)農業(yè)時空數(shù)據規(guī)范
現(xiàn)階段我國還沒有公認的農業(yè)時空數(shù)據標準出臺。本文基于時空推理技術,研究通用性更強的時空數(shù)據表示模型,能表示氣象、土壤、環(huán)境、水文、地質等各領域的農業(yè)時空數(shù)據。GML是目前公認的時空數(shù)據標準,利用上述模型擴充GML,兼容中國農業(yè)科學院的“農業(yè)資源空間信息元數(shù)據的分類及編碼體系草案”等國內現(xiàn)有的地方性標準,構建針對數(shù)字農業(yè)中時空數(shù)據的DA-GML標準,作為數(shù)字農業(yè)基礎時空數(shù)據的規(guī)范?,F(xiàn)有的土壤、環(huán)境等基礎空間數(shù)據庫均支持到GML格式的轉換。
(2)農業(yè)基礎時空數(shù)據庫
基于筆者自主開發(fā)的GIS平臺建立農業(yè)基礎時空數(shù)據庫,該平臺具有運行穩(wěn)定、資源占用少、結構靈活、功能可裁減、成本較低、便于移植等特點。采用了時空推理技術,支持對空間和時空信息的表示和推理。通過DA-GML能夠直接從現(xiàn)有系統(tǒng)中獲取領域農業(yè)基礎時空數(shù)據,主要包括土壤數(shù)據庫、環(huán)境數(shù)據庫、氣象資料數(shù)據庫、農業(yè)生產條件數(shù)據庫、林業(yè)信息數(shù)據庫、影像數(shù)據庫等。
(3)農業(yè)時空分析方法庫與農業(yè)時空知識庫
時空推理是研究時間、空間及時空結合信息本質的技術,通過時空推理技術將現(xiàn)有面向農業(yè)領域的時空分析技術進行整合和規(guī)范化表示,形成農業(yè)時空分析方法庫。對領域農業(yè)時空知識進行歸納、整理,同時通過數(shù)據挖掘方法從基礎數(shù)據中提煉知識,建立農業(yè)時空知識庫。
(4)農業(yè)時空本體庫
在(2)、(3)中存儲的數(shù)據、方法和知識需要一個有效的機制進行組織和管理。就目前技術而言,本體是表達一個領域內完整的體系(概念層次、概念之間的關聯(lián)等)的最有效工具,所以本文選擇建立農業(yè)時空本體庫。具體包括本體獲取、本體管理、本體服務與展示三個模塊。使用Protégé做本體開發(fā)環(huán)境編輯。Protégé是斯坦福大學開發(fā)的基于Java的本體編輯與知識獲取工具,帶有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本體編輯與輸出。
以上三個庫通過WebService方式提供基于Internet的服務,可以在線對庫中信息進行維護和檢索,并能無縫集成到應用系統(tǒng)中。
(5)系統(tǒng)體系結構
系統(tǒng)工作原理如圖1所示。首先,外部系統(tǒng)的時空數(shù)據轉換成GML格式(現(xiàn)在絕大多數(shù)系統(tǒng)支持該數(shù)據標準),進入農業(yè)基礎時空數(shù)據庫。通過本體獲取與編輯模塊將時空數(shù)據和時空知識整理,形成本體庫。外部系統(tǒng)的請求通過WebSer-vices發(fā)給仲裁者,仲裁者區(qū)分各類情況調用三個庫調用服務、提取數(shù)據和執(zhí)行操作,結果返回給用戶。
(6)基于平臺開發(fā)農業(yè)生產智能應用系統(tǒng)
基于數(shù)字農業(yè)時空信息管理平臺建立數(shù)字化測土施肥系統(tǒng)、作物種植標準化管理系統(tǒng)、無公害水果蔬菜栽培指導系統(tǒng)等一批農業(yè)生產智能應用系統(tǒng),解決實際問題。
3相關系統(tǒng)對比分析
3.1數(shù)字農業(yè)空間信息管理平臺
平臺基于信息和知識支持的現(xiàn)代農業(yè)管理的集成技術,對農田信息進行動態(tài)采集、分析、處理和輸出,從而根據農田區(qū)域差異、農事安排進行模擬分析、決策支持管理和指揮控制,并對農業(yè)生產過程的區(qū)域差異進行精確定位、動態(tài)控制等定量操作[17]。
3.2全國農業(yè)資源空間信息管理系統(tǒng)
全國農業(yè)資源空間信息管理系統(tǒng)(NASIS)實現(xiàn)對全國農業(yè)資源空間信息的查詢分發(fā),具有系統(tǒng)管理、動態(tài)數(shù)據字典、數(shù)據檢索、查詢、數(shù)據分發(fā)、制圖、報表統(tǒng)計、數(shù)據分發(fā)等功能。該系統(tǒng)已經用于全國農作物遙感監(jiān)測、農業(yè)資源調查、農業(yè)科研和農業(yè)政策信息支持服務等方面[18]。
3.3中國西部農業(yè)空間信息服務系統(tǒng)
計算機技術、互聯(lián)網技術的迅速發(fā)展為建立基于Web的中國西部農業(yè)空間信息服務系統(tǒng)提供技術支撐。本文從西部農業(yè)空間信息服務系統(tǒng)的數(shù)據庫構建開始,全面地介紹了系統(tǒng)的運行模式和數(shù)據庫訪問技術,詳細論述了系統(tǒng)的總體結構、平臺環(huán)境和開發(fā)實現(xiàn)等。
(1)基于平臺提供的開發(fā)框架,能方便、高效地建立大量的數(shù)字農業(yè)智能應用系統(tǒng),基層農業(yè)科技人員也能快速開發(fā)出技術含量高的應用系統(tǒng),各應用系統(tǒng)能互通、共享,便于升級維護。
(2)由于大量的底層服務、數(shù)據、知識和方法由平臺集中統(tǒng)一提供,簡化了開發(fā)數(shù)字農業(yè)應用軟件的工作,節(jié)約了成本。
4結束語
數(shù)字農業(yè)時空信息管理平臺從系統(tǒng)目標、適用范圍、采用技術、系統(tǒng)接口等方面不同于任何現(xiàn)有的基礎農業(yè)空間數(shù)據管理平臺,是一個概念全新的系統(tǒng),定位于基礎農業(yè)空間數(shù)據管理平臺的上層,更便于開發(fā)數(shù)字農業(yè)應用。其中的本體庫等機制為將來建立農業(yè)時空數(shù)據網格奠定了良好的基礎。
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摘要:文章首先介紹數(shù)字資源的概念,國內高校及河南省高校圖
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