发布时间:2023-09-18 16:09:49
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇数字经济在农业中的运用,期待它们能激发您的灵感。
关键词 数字地球;农业;环境
中图分类号P208 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)47-0102-01
在信息爆炸的今天,我们总是容易被铺天盖地的信息所掩埋,总是容易迷失在浩瀚的信息海洋里,因此我们正竭力在寻求一种更好的方式来管理信息,也许数字地球正是我们期待的答案,它不仅能有效的管理信息,还能在一定程度上提高生活质量、促进经济发展和社会进步。
数字地球是当前一种最新的管理信息的概念,它能把地球上人类掌握的各种信息用地理信息这一纽带有机地串联起来,装载到因特网上,从而真正实现信息全球化。它以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,从多个角度对地球进行多尺度、多种类、多时空的三维描述[1]。在经济全球化的今天,数字地球使信息摆脱了以往种种媒介的束缚,切实实现了信息的共享,其多维的空间数据特性也使人们改变了以往对信息单一的理解,使人们得到的信息变得更加丰富多彩。
借助数字地球,我们可以获得的不仅是高分辨率的地球卫星影像和数字化的地图,还有关于社会、经济、文化、人口等多方面的信息,利用这些数据我们可以在政治、经济、文化、教育、军事、农业等广泛领域解决诸多问题,例如资源的可持续利用、环境规划、灾害预报、环境监控、环境保护等。于此同时,数字地球的便利所带来的社会效益、经济效益和环境效益也是不可估量的[2]。
伴随着数字地球宣告全球信息时代的开始,我国也开始对数字地球有了初步设想,如环境示范模型、灾害示范模型、农业示范模型和长江三峡示范模型等。随着中国综合国力的不断增强,数字地球在这里全速运转已经指日可待。
我国作为一个资源大国和农业大国,发展数字地球在农业环境领域的应用是十分可取的,这主要基于以下三点原因。
首先,这是数字地球应用研究发展的必然。随着数字地球研究的不断深入,许多学者开始研究如何将这一集当今高科技于一体的技术应用于不同领域,如应用到城市规划、管理建设中的“数字城市”,应用到国家对区域规划、管理中的“数字省区”等[2]。因此将这一技术应用到与国民生存、国家发展密切相关的农业环境领域是一个必然,一旦这一技术能得到很好的运用,将有力推动我国加快转变农业领域粗放式的生产经营模式,有利于培养生产经营者的现代管理素质,从而使农业的可持续发展和环境的有效保护变得更加科学、有序和高效。
其次,这是国民生活水平提高、社会经济发展的客观需要。农业是国民生存的基本物质保证,随着生活水平的提高和人口的增长,粗放式的农业产出和低品质的农产品已经不再能满足人们的需求,同时,在社会发展的过程中,环境受到的来自各方面的污染破坏也日益加剧,如化肥、农药、生长调节剂和饲料添加剂的不合理施用已经对土壤造成了严重的污染。因此如何进行最优的土地利用和施肥管理来确保农作物的优产高产,并使土地保持良好的肥力状况已成为当今农业发展过程中所面临的一大难题,而正是数字地球可以很好地帮助我们解决这些问题,借助它可以将低投入高产出的精准农业提升到一个新台阶,也可以帮助环境友好型的有机农业实现更好的实时监控等。
最后,这还取决于农业环境自身的特点。农业环境相对于其他环境而言其生态结构比较简单,因而具有易破坏性,同时对于我们这样一个人口大国来说其又具有稀缺性。然而这样一个既易破坏又稀缺的资源却与国民健康息息相关,所以必须在最优地利用土地资源的基础上,尽量减少农业生产对环境的破坏以及规划管理上的失误,而这些我们都可以借助数字地球来解决,从而达到统筹规划、协调发展的目标。
尽管数字地球的运用可以给我们带来诸多好处,但仍不能忽视的是数字地球在我国的发展和推广还面临着一些问题。
一方面,我国的相关技术及产业发展相对落后。首先是由于缺乏对数字地球科学的认识,因而对数字地球相关技术的开发和投入很不足,从而导致数字地球在我国的运用还停留在初始了解阶段。目前,在我国农业环境领域,大多都还采用很原始的粗放式的管理模式,不论是生产者还是管理者往往只注重追求短期效益,而不愿意一次性高投入,继而在后期得到长久和高效的回报,这造成我国的农业资源存在很大程度上的浪费,而农业上的面源污染也日趋严峻。所以发展数字地球在农业环境领域的应用十分必要,是走可持续发展农业的客观需求。
另一方面,相关政策法规与社会化服务体系缺乏。这也是导致相关产业技术发展落后的一个重要原因。目前,虽然我国已经出台了发展高新农业、走可持续发展农业的相关政策法规,但一些实质性、可操作性的政策措施尚未能很好建立或者执行,并且与政策相对应的资金投入或者扶持力度还不够,一些专门从事农业领域高新技术研发的龙头企业未能很好地运作起来,这使得农业生产者和管理者即便有利用新技术发展农业、改善农业环境的想法,也难以获得很好的技术培训和相关支持。
农业是国之根本,随着国家对农业领域越来越多的重视,上述问题将逐步得到解决,因而数字地球在农业环境领域的发展是难以预测的,伴随着其研究的不断深入和相关技术的不断完善,它一定能够更好地帮助我国管理现有的农业资源、进行环境监测和评价,为农业发展提供科学有效的帮助。
参考文献
关键词:数字化;设计技术;机械设计;应用分析
在这个经济迅速发展的时代,经济效益和社会效益是企业发展的根本目标,企业发展尤为重视效益问题。为创造企业经济利益,机械设计技术是企业降低生产成本、提高现代机械设备的安全性与稳定性方面不可忽视的重要措施。在进行机械设计工作时,适当的采取数字化技术能够实现设计技术的突破性进展,使得机械设备运行的安全性与可靠性得到大大的加强,另一方面也可以提高机械的工作效率,使得企业实现经济效益与社会效益的双收。数字化设计技术是信息科技时代重要的科学技术之一,它目前在机械设计方面的应用受到人们广泛的关注,虽然暂时在于机械设计工作的融合也出现了一些亟待解决的问题,但是随着科技人员工作经验的增加以及研究的深入,相信在未来数字化技术在机械设计方面的应用会达到炉火纯青的地步。
1简要介绍数字化设计技术
在党和政府的政策指导下,我国的科技创新力度不断加大幅度,机械设备在科学技术的支持下发生了翻天覆地的变化,大型化、自动化、高精度化的机械设备不断涌现。数字化设计技术的出现,使得机械设备更加如虎添翼,设备结构复杂化,但是机械的生产规模和运行效率也更加的高效。
1.1数字化设计技术的内涵分析
数字化设计技术是指将计算机技术应用于产品设计领域,属于计算机设计技术的一种辅助。它最开始是以计算机辅助设计,即CAD的形式显现出来的,在科技水平不断提升的带动下,数字化设计技术越来越成熟,它在越来越多的行业受到人们的欢迎,在机械设计方面的优势更为明显。以前设计师在进行机械相关的设计工作时都离不开实物模型的帮助,但是在数字化设计技术出现之后,它可以利用计算机技术建立数字化的模型,从而降低实物模型的使用频率,提高了工作效率。
1.2数字化设计技术特征分析
数字化设计技术最为重要的特征就是产品的定义模型较为统一。任何一个产品都有生命周期,如开发期、成长期、成熟期、衰退期等等,数字化设计技术对于产品的每个生命周期都有相关的设计,都是统一运行的。这种统一的设计模式大大降低了产品设计的繁琐程度,使得产品设计流程更为简单化。因为传统的设计模式会针对处于不同生命周期的产品采取不同的设计方法,使得产品设计变得复杂,而且也容易丢失数据。另外,数字化设计技术可以实现并行设计。传统的产品设计讲究的是设计的切合性,产品的生产制造程序与包装维修程序需要达到高度的一致性,因此同一产品的设计基本上都是由同一设计团队完成。因此,传统的设计方法对于设计师的依赖性较强,一旦设计团队出现分裂问题,则产品的设计链条很容易受到影响,从而产品的质量也难以保证。但是数字化的设计技术可以实现并行设计,简单而言,就是多个设计团队可以在同一时间内,在不同的地方,共同设计某一产品。这样一来,不仅仅是提高了机械的生产效率,另一方面也能够大大的缩短相关产品的生产周期,降低了运行成本。
2数字化设计技术在机械设计中的应用分析
近几年,我国机械制造引进很多的国外先进的技术、管理方式和装备,尤其是进入21世纪以后,对数字化设计技术的充分使用使得机械的装备水平得到很大的改善。这样才能达到提升机械设备的安全性和稳定性、降低生产成本的目的,间接地为企业创造出更多的经济利益。
2.1数字化设计技术在农业机械设计中的应用
我国的农业发展历史悠久,随着经济水平的不断提高,农业种植与收割也不断地由手工化向机械化转变。农机设备朝着一体化、高速化、微电子化的方向发展,设备的操作也越来越容易,同时农业机械的设计也越来越数字化。近年来,数字化设计技术常常应用于农业机械设计工作,农业机械设计人员在进行机械设计工作时,会借助计算机,运用计算机技术来生成部分辅的设计,或者是利用计算机的预测功能来预测产品的性能,经过不断的虚拟运作,不断地调试,从而设计出最优的农业机械。另外,农业机械设计人员还可以根据不同地域的地形、地貌以及农作物特征来模拟出农业机械运作的效果,经过修正与开发阶段,可以设计出符合各地区农业生产特色的农业机械,从而开发出其他的子功能,进而明确各部分子功能之间的关系。
2.2数字化设计技术在汽车控制系统设计中的应用
设计配电时,汽车机械的可靠性和负荷容量的需求是不可以忽视的,在利用数字化设计技术时一定要注意到这两个方面的参数。数字化设计技术的节能设计在各个方面都对人们产生着很大的影响,在设计的过程中,我们也应该考虑到节能减排的因素,要实现最有设计,使得资源的利用达到最大化,要尽可能的避免对环境的污染。因此对自动化技术在汽车机械控制系统中等的节能设计必须进行更加深入地研究,这样不仅为节能环保做出了巨大贡献,还可以为企业带来经济收益,促进技术的发展和创新。
3结语
科学技术的进步造就数字化设计技术,而数字化设计技术在发展与完善的过程当中,也带动科学技术进一步的发展,二者相互影响,相互促进。在实际发展中,工作人员应该不断地提升原有的工作效率,将产品的质量控制到位。数字化设计技术是新发展起来的学科,它与工业方面的生产以及人们的生活都有密切的关系。数字化设计技术无疑是现阶段机械设计工作最得力的助手,企业因该合理的配置资源,积极的引进先进的数字化设计技术。
作者:高刚毅 单位:荆楚理工学院机械工程学院
参考文献:
[1]阎楚良,杨方飞,张书明.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].农业机械学报,2004(06).
关键词:农经专业;数据分析;教学改革
2019年12月,农业农村部、中央网络安全和信息化委员会办公室关于印发《数字农业农村发展规划(2019-2025年)》的通知,部署了用数字化引领驱动农业农村现代化,加快农业农村生产经营、管理服务的数字化改造的发展战略,将全面提升农业农村生产智能化、经营网络化、管理高效化、服务便捷化水平作为农业农村发展的目标[1]。农业农村的数字化建设离不开专业人才的培养。农林经济管理专业毕业生的就业方向主要有农业经营单位、面向农业农村的政府管理部门、事业单位、科研院所等。随着农业农村数字化发展战略的推进,给传统的农经人才培养带来了一系列的挑战[2]。在数字经济和智慧农业的时展背景下,数据分析能力是农经专业学生重要的核心竞争力。如何提升农经专业学生数据分析能力,是农经专业人才培养中面临的重要课题[3]。
1农业农村数字化发展战略给农经人才培养带来的挑战
1.1对农经人才的数据思维的更高要求
在大数据时代,无论是农业生产经营活动,还是农村的行政管理中都有大量的数据资源。农业企业、农业合作经营组织、农产品产销数据、农产品溯源数据为农业经营者提供了生产、物流、销售环节大量的数据资源。经营者需要认识到数据是一种新的生产要素,要调动数据作为生产要素的属性,让数据分析为管理决策服务[4]。在数字中国的建设进程中,各级政府部门工作人员通过各级各部门的行政管理智能,收集了大量省、市、区、县级的区域经济社会发展数据。社区网格化管理下收集了微观层面的农业经营单位数据、农村常住人口数据、医保数据、扶贫数据、农村小额信贷数据。这些数据资源是政府提高行政效率、提高政务服务质量的宝贵资源。
1.2对农经人才的数据分析能力的更高要求
在大数据时代,每天都有海量数据生成,如何能更好地利用这些数据,让数据能发挥其为管理决策服务的功能,与数据使用者的数据分析能力是密切相关的。例如,农业经营单位在农业生产环节的农业投入数据、农产品销售数据、电商平台的客户反馈评论、农产品库存的动态数据,如何整合分析这些数据,要求农业经营者系统掌握数据分析、数据挖掘、文本分析等多元化的数据分析方法。政府管理部门掌握的农业人口的迁移数据、农村常住人口网格管理数据、农村居民医保数据、扶贫数据等,数据类型丰富,数据量庞杂,如何实现数据库的整合,要求政府部门工作人员掌握数据库管理、大数据分析技术。
2农经专业数据分析课程群建设中存在的问题
2.1课程之间连贯性不足
以笔者所在的高校为例,为农经专业本科生开设的数据分析类课程,见表1。数据分析课程群包括了通识教育、专业教育和实践教育。从目前的课程设置来看,涵盖了数据库、统计学、经济计量学、多元统计、大数据分析等领域,内容丰富。数据库应用由计算机学院开设,是一门通识教育课程,在授课时教师往往将其视为一门计算机类的入门课程,在教学中没有针对农经专业学生的特质,将数据库的教学与其在农经领域的应用结合起来。学生在学习中往往会觉得该课程与专业联系不够紧密,教学内容枯燥,缺乏学习兴趣。
2.2学生学习的软件种类繁多,但不够深入
在统计学和多元统计课程中,学生将学习EXCEL、SPSS或者R语言的应用,在经济计量学课程中学生将学习Eviews或STATA的应用,在数据挖掘与大数据分析课程中学生将学习Python语言的应用。在每一门课程中学习的软件都不同,对于软件的学习缺乏连贯性和延续性,虽然学生接触的软件种类多,但是由于学时所限,每一种软件都只是入门级的介绍,无法进入到深度学习。
2.3与专业课学习联系不够紧密,缺乏应用机会
学生缺乏在专业课学习中运用数据分析类课程所学知识的机会。数据分析类课程主要介绍数据分析方法和软件的应用,但大部分都安排在第5学期和第6学期。学生在学习了数据分析方法后,缺少在专业学习领域里运用这些方法的机会。例如学生若要完成产业经济学、农业技术经济学、农产品国际贸易学的专题研究、课程论文,需要用到统计学、经济计量学、大数据分析的方法,但在第2-4学期开设大量专业课的学期,数据分析类课程还没有开设。若能将数据分析类课程尽量靠前安排,学生可以在后续的专业学习、课题研究中运用所学的方法,一方面夯实数据分析技能,另一方面也可以增加学生对专业课的学习兴趣。
2.4排课不够科学
在大三阶段,学生可以选修多元统计、数据挖掘与大数据分析、Python语言三门选修课。但到了大三,学生专业课的学习任务重,选修课种类考虑繁多,学生选课可能出于兴趣、学分安排或者准备考研保研考虑,并不是每一位同学都会选修上述课程。尤其是计算机能力不太强、对数学类课程感到困难的同学,会倾向于选择难度小的课程。
3基于项目驱动式教学理念的数据分析课程群改革
3.1开展项目驱动式教学的意义
项目驱动教学法是基于行动导向的探究式教学方法,是将真实的或模拟的项目转化为教学项目,结合课程内容将项目分解为若干工作任务,创设工作情境,引导学生完成任务,进而实现项目教学目标的教学活动[4-5]。项目驱动式教学法最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,完善了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。与传统教学方法相比,教学实施过程中,学生的目标更清晰明确,可避免传统课堂教学的被动性,进而提高学生学习知识的兴趣和主动性[6]。在数据分析课程群中引入项目驱动教学,一方面能让学生运用所学的数据分析方法分析现实问题,创设数据分析情境,加深对所学方法的理解和运用,激发学习兴趣,培养自主学习能力;另一方面也可以有针对性地创设围绕“三农”问题的数据分析项目,让学生从数据分析中加深对“三农”问题的感性认识,培养对农经专业学习的兴趣,提升对农经专业的认同度。具体来讲,可以从以下方面开展对数据分析课程群的改革[7]。
3.2统筹规划教学内容,加强课程间的连贯和递进
农经专业数据分析课程群目前主要包括必修课数据库应用、统计学和经济计量学,选修课多元统计、数据挖掘与大数据分析,以及实践课R语言与统计应用、Python语言。统计学教学的重点在于对基础性的统计方法的运用,经济计量学教学的重点在于让学生掌握经济计量分析的范式,如何利用经济计量模型开展实证分析。多元统计强调对复杂多维数据信息的提炼。数据挖掘与大数据分析教学的重点在于大数据时代数据挖掘方法的应用。此外,针对于目前学生所学的软件门类过多,软件操作不够熟练,建议在统计学、多元统计、数据挖掘大数据分析中统一采用R语言进行教学,让学生通过几门课程的学习,能够熟练掌握一种统计分析软件。
3.3基于项目驱动对教学内容进行整合及优化,调动学生主动参与
例如统计学课程介绍了基础性的统计分析方法,在后续课程经济计量学、多元统计、数据挖掘与大数据分析中引导学生运用基础性统计分析方法,对数据进行初步的统计分析和整理,为经济计量分析、多元统计、数据挖掘做好数据处理上的准备,让学生体会到关联课程中所学知识的联结。鼓励学生积极参与“三下乡”活动,开展田野调查实践,围绕“三农”开展调研,运用统计和计量方法对调研数据进行分析,鼓励学生参与到教学中来,培养学生的学习兴趣,学以致用。
3.4建设“项目驱动”实践教学模块
结合农经专业课程体系,建设数据分析课程群“项目驱动”实践教学模块。在农经专业的课程体系中开设的农业经济学、农产品贸易、农村社会学等专业性课程对大量的“三农”问题进行了探讨,这类课程中涉及的城乡差异问题、收入和消费问题、农产品价格波动、农产品贸易等现实问题的研究,都离不开基于现实数据的定量分析。因此,在农经专业的数据分析课程群中可以结合教学内容引导学生对专业课学习中热点问题的研究,围绕课程教学大纲,建设“项目驱动”实践教学模块,理论联系实际,让学生在研究项目中运用所学的数据分析方法,加深对专业知识的理解。
4农经专业数据分析课程群优化方案
在大数据时代,数据分析能力是学生的核心竞争力之一。数据分析类课程在建设中要强调理论与实践的结合,不能只是将教学停留在课堂上,引入体现专业特色的实践教学环节。可以从以下几方面开展数据分析课程群的优化:第一,数据分析基础类必修课安排在大一学年。在第1学期,可以安排R入门、Python入门、数据可视化课程,让学生尽早接触当前主流的数据分析软件,激发学生对R或Python的学习兴趣,让学生自我拓展学习空间。R入门、Python入门、或者数据可视化课程都属于数据分析的基础课程,无需其他先修课程。在这一时期,让学生开始接触数据分析软件,学习数据可视化的分析工具,有利于培养学生的数据思维、数据意识和软件实操能力。第二,将与农经专业课有关的专业必修课统计学、经济计量学安排在第3-4学期学习。统计学课程需要学生先行修读高等数学和概率论课程,经济计量学需要学生先行修读微观经济学、宏观经济学,因此可安排在第3-4学期。让学生在掌握了一定经济管理专业知识后,可以更好地体会统计学、经济计量学方法论学科的应用价值。第三,将数据分析进阶类选修课多元统计、大数据分析、数据挖掘、机器学习等课程安排在第5-6学期。为高年学生提供丰富的数据分析类选修课,让学生结合自己的兴趣、未来的发展规划学习更加多元化的数据分析技术。鼓励学生能在专业论文习作、学科竞赛中有更多的机会运用自己所学的数据分析方法,增加学生的收获感和成就感,挖掘学生的学习潜力。第四,改革课程考核评价体系,采用项目式管理和评估的思路,由学生自主开展一个数据分析项目,从收集数据、提出问题、分析数据到提炼研究结论,开展小组团队成员互评。教师跟踪学生的项目开展过程,从学生的学习态度、投入程度、数据分析质量等综合评价学生的学习效果。
5结束语
将项目驱动教学引入到农经专业数据分析课程群的建设,让学生参与到教学中去,突破传统教学中“教师教学生学”的局面,让学生通过参与项目,运用数据分析方法解决项目中的实际问题,激发学生的学习兴趣和潜能,让学生体会到所学知识的应用价值,让学生不再对数据分析类课程望而生畏。本文的研究对于农经专业学生数据分析能力的培养有重要的意义,强调理论与实践的结合,提高学生数据分析的高阶能力,也能为同类课程开展项目驱动教学提供借鉴。
参考文献:
[1]农业农村部中央网络安全和信息化委员会办公室关于印发《数字农业农村发展规划(2019-2025年)》的通知[EB/OL].(2019-12-25)[2020-4-14].
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[3]冯开文,陶冶.农业经济管理专业实践教学改革———以中国农业大学经济管理学院为例[J].教育现代化,2017,4(23):54-56+63.
[4]杜洪燕,陈俊红.乡村振兴背景下中国数字农业高质量发展路径研究[J].南方农业,2021,15(21):213-214.
[5]金娥.基于项目式学习的《现代教育技术应用》课程学习框架的设计与实践研究[D].武汉:华中师范大学,2021.
[6]胡静,王昌凤.基于应用型本科人才培养目标的项目式教学模式构建[J].教书育人(高教论坛),2022(9):59-64.
关键词:农牧业信息化;发展现状;发展趋势
0 引言
进入21世纪以来,虽然基于工业社会要求的农业机械化、化学化、水利化和电气化在世界许多国家还没有全面完成,但随着信息技术的迅猛发展,以数字化为核心、网络化为趋势的信息化产业逐渐深入到社会的各个领域。信息化技术同时不断深入到农牧业生产的各环节中,形成了以数字化为特征的“数字农业”,给农牧业这个传统领域注入了新的活力[1]。农牧业信息化对于农业经济深入增长具有深远的影响,并且可以促进传统农业向现代化农业的转变[2]。加强农牧业信息化建设是发展现代农业的重要内容。
农牧业信息化是现代农业的重要标志,在驾驭农村市场经济中处于前置性的基础地位,是提高农业的综合生产力和经营管理效率的有力手段[3],是农业实现现代化的必经途径。随着信息社会和知识经济时代的到来,农业信息技术将在农业和农村经济的发展中发挥越来越大的作用[4]。没有农牧业的信息化,就没有国民经济的信息化,也就没有整个社会的信息化。农牧业信息化应当成为中国这个农业大国一种必然和必须的发展趋势,深入研究农牧业信息化是一项亟待探讨而且具有重大意义的课题[5]。
1 农牧业信息化的概念
1. 1 信息化信息化概念包括信息和信息化两个最基本的概念。信息化是一个过程,与工业化和现代化一样,是一个动态变化的过程。在这个过程中包含3个层面和6大要素。所谓3个层面,一是信息技术的开发和应用过程,是信息化建设的基础;二是信息资源的开发和利用过程,是信息化建设的核心与关键;三是信息产品制造业不断发展的过程,是信息化建设的重要支撑。6大要素是指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。信息化就是在经济和社会活动中通过普遍采用信息技术和电子信息装备,更有效地开发和利用信息资源,推动经济发展和社会进步[6]。
1. 2 农业信息化
农业信息化有狭义和广义之分:狭义的农业信息化是指农业的数字化和网络化;广义的农业信息化是指农业全过程的信息化,在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、流通、消费以及农村社会、经济和技术等各个具体环节的全过程,从而极大地提高农业效率和农业生产力水平[7]。贾善刚指出:农村信息化的概念不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项信息技术在农业上普遍而系统的应用过程。
梅方权年认为,农村信息化是一个广义的概念,应是农业全过程的信息化,是用信息技术装备现代农业,依靠网络化和数字化支持农业经营管理,监测管理农业资源和环境,支持农业经济和农村社会信息化[8]。
农业信息化可以从4个方面来加以描述和概括:一是农业劳动者的高度智能化;二是农业基础设施装备信息化;三是农业技术操作自动自控化;四是农业经营管理信息网络化[5, 9]。农业信息化不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。
农业中所应用的信息技术包括计算机、信息存储和处理、通讯、网格、多媒体、人工智能以及“3S”技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)等。在发达国家,信息技术在农业上的应用大致有以下方面:农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统和农业计算机网络等[5, 10]。数字化作为农业信息化的核心内容,就是按人类需要的目标,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。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。数字农业主要包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素和社会经济要素)的数字信息化、农业过程的数字信息化(数字化实施和数字化设计)以及农业管理的数字信息化[1, 11]。农业信息化实质是充分利用信息技术的最新成果,全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息和知识的获取、处理、传播与合理利用,加速传统农业的改造,大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平,促进农业持续、稳定、高效发展进程。农业信息技术就是实现农业各种信息采集、处理、传播和贮存等方面的技术。
根据信息技术在农业应用领域的不同,主要分为气象遥感技术、卫星定位技术、农业专家系统和农业自动化技术等[4]。数字农业的本质是把信息技术作为农业生产力重要要素,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、网络通讯和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]。
笔者认为,农业信息化是指涉农领域(农、林、牧、副、渔)所有对象的数字信息化,具体体现在农业基础设施装备的数字信息化、农业生产过程的数字信息化、农业资源环境的数字信息化、农业生产管理的数字信息化、农业经营管理的数字信息化、农业市场流通的数字信息化、农业劳动者的高度智能化以及农民生活的数字信息化,应用计算机技术、微电子技术、人工智能技术、自动控制技术、“3S”技术、通信技术和网络技术等高新技术实现农业的数字信息化,并付诸实施于农田精耕细作、病虫害防治、林区规划管理、畜禽渔业的生产操作自动化和数字化管理以及农民生活消费的网络信息化等方面,集农业科学、计算机科学、地球科学、信息科学以及网络科学等高端科学于一体的综合性领域。
1. 3 畜牧业信息化
畜牧业信息就是对畜禽品种资源的遗传育种、饲养管理、饲料营养、疫病防制、器械设备、畜产品加工及其经济利用的有关理论和应用研究中表现出来的信息,主要包括各种畜禽遗传育种信息、饲料营养信息、畜禽经济信息、生产和经营管理信息、疾病防治信息以及专家人才信息等内容。根据畜牧业结构和研究内容,畜牧业信息可以划分为畜牧业自然资源信息、畜牧业生产信息、畜牧业科技信息、畜牧业经济信息、畜产品市场流通信息、畜产品加工信息、疫病防治信息、饲料营养信息、器械设备信息和单位属性信息等类别[12]。畜牧业信息化指的是在畜牧业领域充分利用信息技术的方法手段和最新成果的过程。具体来说,就是在畜牧业生产、流通、消费以及农村经济、社会和技术等各个环节全面运用现代信息技术与智能工具,实现畜牧业的科学化与智能化过程。畜牧业信息化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多种技术在农业上普遍而系统的应用。
畜牧业信息化的内涵至少包括以下领域:一是畜牧业生产管理信息化,包括畜禽疫病防治、畜禽饲养管理等各个方面;二是畜牧业经营管理信息化,包括与畜牧业经营有关的经济形势、畜禽供求、国民收入、固定资产投资、物资购销和物价变动等;三是畜牧业科学技术信息化,是利用信息技术快捷与方便的特点,改变传统的畜牧业技术推广方法和手段,加快科技成果的传播和转化,提高畜牧业的科技含量和竞争力;四是畜牧业市场流通信息化,指畜牧业生产资料供求信息、动物产品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧业信息化具有丰富的内涵,主要包括:畜牧业信息服务系统化和网络化;畜牧业生产设施装备信息化;畜牧业技术操作机械化和自动化;畜牧业管理决策信息化;畜牧业劳动者的信息化和知识化等[14]。
笔者认为,畜牧业信息化是指畜牧业饲养设施的操作自动化及数字信息化、畜牧业生产管理的数字信息化、畜牧业经营管理的数字信息化、畜牧业市场流通的数字信息化和畜牧业劳动者的高度智能化等,运用计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、无线射频识别技术、“3S”技术、通信以及网络技术,实现精细饲喂、科学育种、饲养环境的监控、疫情监测、疾病防治以及产品溯源等。
2 农牧业信息化的发展状况
2. 1 国外发展状况世界农业信息化技术的发展大致经过3个阶段:第1阶段是20世纪五六十年代的广播、电话通讯信息化及科学计算阶段;第2个阶段是20世纪七八十年代的计算机数据处理和知识处理阶段;第3个阶段是20世纪90年代以来农业数据库开发、网络和多媒体技术应用、农业生产自动化控制等的新发展阶段。
农业自动化技术在美国、西欧和日本已广泛应用于工厂化养殖、工厂化蔬菜花卉生产、仓库管理、环境监测与控制以及农产品精深加工中,如配合饲料全部生产流程的自动控制、日光温室中温湿度控制、灌溉及采收自动化控制。通过研制和使用农业机器人,代替人从事一些繁重的农事操作,如苹果收获、挤奶、喷药、组织培养以及作物育种等方面。
美国自20世纪70年代以来将计算机应用逐步推广到农场范围。典型的农业信息化系统有: 1975年,美国内布拉斯加大学创建了AGNET联机网络,现在已发展成为世界上最大的农业计算机网络系统;美国国家农业书馆和美国农业部共同开发的AGRICOLA;信息研究系统CRIS可提供美国农业所属各研究所、试验站和学府的研究摘要。
美国计算机在农牧业信息化中的应用已相当普遍。譬如:畜禽饲养的计算机化,有管理猪生产的计算机信息系统;管理农业机械化的计算机以及在在农副产品加工方面也有广泛的应用;其中,计算机在温室环境方面的应用最显其能。
早在20世纪80年代,日本农林水产省就“人工智能与农业”专门组织了一个调查委员会,列出了知识工程在农业中应用的一整套实施项目;日本已建立了一些农业生产自动化管理系统,如植物工厂的蔬菜生产管理系统(菠菜、番茄、黄瓜、茄子、西红柿和草莓等已进入批量生产)、陆田水田耕作、畜牧生产、家畜卫生系统、农业工程和机械管理系统等。
德国在农业科学研究中,已广泛使用电子、信息技术等监测和自动控制各种试验场所的温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素,均自动监测和记录;德国还研究出许多用计算机编程控制的试验仪器和设备;在农业生产中,装有遥感地理定位系统的大型农业机械可以在室内计算机自动控制下完成各项农田作业[15-16]。
荷兰在畜禽养殖基础设施以及温室种植方面的信息化工作水平处于世界前列。荷兰的科研人员在十多年前应用数字化技术,在奶牛自动饲养管理系统Porcod系统的基础上研发成功母猪自动饲养Velos管理系统[17]。
目前,农业信息技术研究主要集中在以下各方面:农业信息网络技术、农业数据库系统、农业管理系统、农业专家系统、“3S”系统、农业自动化控制技术、多媒体技术、精准农业、生物信息技术以及数字化图书馆技术[15, 18]。
2. 2 国内发展状况
20世纪70年代中期,计算机应用技术开始进入我国农业领域,少数农业研究机构开展了计算机农业应用研究,从此农业信息化逐步在我国农业生产当中得以发展应用,具体发展阶段[19]如表1所示。
表1 我国农业信息化发展阶段
阶段时间主要内容起步阶段1981-1985年科学计算、科学规划模型和统计方法应用普及发展阶段1986-1995年数据处理(EDP)、大型数据库的建立和MIS系统开发提高阶段1996-2000年国家在“攻关”和“863”项目中都分别设置农业信息技术重大专题和课题快速发展阶段2000至今农业信息化技术全面向农业生产实际渗透
我国农业信息化进程起步较晚。20世纪80年代以来,将系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统和地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究,已取得一些重要成果,不少成果已得到应用,有些成果已达到国际先进水平。如中国农业科学院草原研究所应用现代遥感和地理信息技术建立了“中国北方草地、草畜平衡动态监测系统”[20]。
中国国家科技部从1990年开始连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,“数字农业”渐成气候,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治和苹果生产管理专家系统。“十五”期间,国家科技部等部门继续加大对以“数字农业”为主要内容的农业信息技术研究,以“精准农业”、“虚拟农业”、“智能农业”和“网络农业”等内容为切入点,组织实施“数字农业科技行动”。通过该行动的实施,突破一批“数字农业”的关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国“数字农业”的技术框架,从而加速了我国农业信息化进程[1]。
2003年,科技部“863计划”在生物与现代领域启动实施了“数字农业技术研究示范”重大专项。这些专项以突破一批关键技术、研制一批数字农业产品、开发数字农业技术平台、集成示范应用为目标,构建我国“数字农业”的科学技术体系及示范应用体系。在农田信息自动采集、农田植物生长模拟与数字化设计、稻麦品质遥感检测、数字化种植技术平台构建等方面取得了突破性进展[21]。“863计划”智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治、苹果生产管理专家系统[22]。由农软开发的农牧场管理系统、育种分析系统和目前尚待完善的实验室数据分析系统、专家系统、决策支持系统等已在部分科研管理部门和现代化农牧场推广使用[15]。现在,国内研制的多媒体小麦管理系统(WMS)和棉花生产管理系统(COTMAS)都可以应用于生产[23]。我国与世界各国一样,畜牧业信息建设与利用也是从单机到网络的一个发展过程。在单机应用方面,主要用于生产管理和决策应用[12]。我国畜牧业充分利用以计算机为核心的信息资源优势,走畜牧业现代化和信息化的道路[24]。
3 我国农牧业信息化发展面临的问题
目前,我国农业信息化存在的问题有:农民素质不高、信息化意识和利用信息的能力不强;农业产业化程度不高,难以形成正常的信息需求;网络成本较高,阻碍了信息化的普及;农业信息化基础工作水平低;信息技术实用性差,农业信息服务体系还没有完成,农业信息网络人才缺乏[25]。信息技术的进一步发展必须建立在网络化的基础上。我国的农牧业信息网络化的发展虽然对我国农牧业的发展起到了一定作用,但在建设过程中存在许多问题[12]。我国畜牧业信息化水平与发达国家相比还有很大差距,主要表现在:畜牧业基础设施薄弱,畜牧信息资源缺乏,尤其是能提供给用户的有效资源严重不足;畜牧信息技术成果应用程度低,严重阻碍了畜牧业现代化的发展,这也正是当前实施畜牧业信息化迫切需要解决的问题。目前,在畜牧业生产部门及基层畜牧场,由于受地域的限制和传统畜牧业的束缚,信息技术的普及远远不能同其他行业相比,从事畜牧行业的人员平均素质也远低于其他行业部门,尤其是基层的管理人员及边远的农牧场,其受教育程度普遍较低[26]。
笔者认为,我国农牧业信息化发展亟待解决的主要问题依然是农民科学素质的提高、信息化基础设施的建立与完善及完全解决“最后一公里”的难题。
4 我国农牧业信息化的发展方向
1)网络化。信息技术发展是以微电子技术为基础、计算机技术和网络技术相互融合的高新技术。
2)智能化。信息技术的智能化发展进步很快,在农业上的应用也将得到长足的进展。农业专家系统、农业管理信息系统和农业决策支持系统的开发与应用是其中最突出的表现。
3)数字化。数字化内涵包含两层意思:一是随着数字技术的发展,原来的模拟信号被转换成数字信号,实现了在计算机网络上的高保真和快速传播,可以制成数字视频和音频信号在网络上传递,实现远程教育等;二是表现在科学计算可视化和虚拟现实技术[25]上。
建立统一的技术标准和规范,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,建立数字农业应用服务系统,通过系统集成和应用示范,逐步建立我国数字农业的科学技术体系。在统一的技术标准下,对数字农业关键技术进行研究开发,通过系统集成构建数字农业技术平台,初步形成我国数字农业技术框架。在我国不同生态经济类型和不同农业生产管理类型地区,对数字农业技术进行集成应用示范,取得显著的社会经济效益,促进当地农业信息化的跨越发展,加速农业生产由传统、粗放、经验型向智能、精准和数字化方向的转变,提高农业生产力水平。通过该行动的实施,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国数字农业的技术框架,加速我国农业信息化进程,并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化[1]。
我国的畜牧业发展已经进入到了新的发展阶段,建设集约化、专业化和优质高效的现代畜牧业已经成为必然[27]。在推进信息化的过程中,要通过计算机网络及通讯技术,把畜牧信息及时与准确地传达到用户手中,实现畜牧生产、管理和畜产品营销网络化,加速传统畜牧业的改造和升级,大幅度提高畜牧业生产效率、管理和经营决策水平[26];改变传统的畜牧业模式,使农民依靠信息引导进入市场、组织生产,走畜牧业现代化和信息化之路;加强对畜牧信息化工作的宣传,提高人们的信息意识和利用信息的能力积极促进畜牧业信息化的发展[24, 26]。当前,现代信息技术与农业融合所衍生的“精准农业\"、“虚拟农业\"、“智能农业\"和“网络农业\"等均是数字农业的不同侧面,成为农业信息化发展的方向[28]。
笔者认为,我国农牧业信息化应逐步实现农牧业生产的操作的全面自动化以及完全智能化,并最终进入网络化农牧业。
5 我国农牧业信息化的作用
农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果,必将大大推动农业信息化,推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展。
作为21世纪农业的重要标志,发展数字农业及相关技术是我国发展现代农业必然选择的支撑技术,因此将数字农业确立为解决“三农”问题的平台,符合时展的需要。数字农业展现了美好的前景,它将极大解放农业生产力,改变农业作业方式,实现农业生产质的飞跃[1]。先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势。
强大的计算能力、智能化技术和软件技术,使农业生产中极其复杂和多变的生产要素定量化、规范化和集成化,改善了时空变化大和经验性强的弱点。将信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术(AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合,加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测与预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学与有效的宏观管理[5]。信息自动化技术使现代的养殖业有了根本性的改变,是形成统一标准化饲养的一种优化养殖方式。它有利于优化畜牧业区域布局;有利于解决人畜混居、相互交叉感染问题;有利于减少与外界接触,减少传染病的预防发生;有利于改善农民的生活环境,保护人们的身体健康;有利于改善畜禽养殖环境和生产性能的发挥;有利于提高畜禽的品质;有利于先进技术和设备的推广和生产效率的提高;有利于畜禽生产的宏观管理和相互之间的协调,从而促进畜禽业迅速发展,提高养殖者的经济效益[29]。同时,利用计算机控制实现自动补料、补水和补光等作业,节约劳动力。另外,通过多媒体模拟,可以在最适宜时期扩大生产,在市场行情最佳时销售,从而获得最大利润[30]。
广泛应用现代信息技术,促进农业和农村经济结构调整,增强农业的市场竞争力,发展农村经济,建设现代农业,增加农民收入,加速农村现代化进程,促进农业生产过程实现自动化和高效益化;通过计算机对来自于农业生产系统中的信息进行及时采集和处理,根据处理结果迅速地去控制系统中的某些设备、装置或环境,从而实现农业生产过程中的自动检测、记录、统计、监视、报警和自动启停等,实现农业自动化生产和对自然环境的实时监测[4, 23]。传统的农业生产方式得以改造,农业生产效率将大幅度提高,生产成本下降;加快新品种选育,提高病虫害预测、预报和防止水平,减少损失,增加产出,获得更大的效益,这将提高人类对自然的认知能力,最大限度地控制和利用水、土、气等自然资源,减少农业生产的不稳定性[29]。科学指导农业生产管理,增加农副产品产量,提高农产品质量,降低农业生产成本,提高经济效益;实现科学化管理,提高对农业和农村经济发展的政策决策水平,最大限度避免自然灾害对农业造成的损失。
6 结束语
推动农牧业信息化有利于实现农牧业生产的全面自动化及数字化;有利于降低农业生产的成本,提高农业生产的效率;有利于农牧业生产的集中管理,有利于降低传统农业靠天吃饭的不稳定性;有利于减少农产品市场波动,提高农业市场流通效率,从而增加农业生产的经济效益。
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关键词:农牧业信息化;发展现状;发展趋势
0引言
进入21世纪以来,虽然基于工业社会要求的农业机械化、化学化、水利化和电气化在世界许多国家还没有全面完成,但随着信息技术的迅猛发展,以数字化为核心、网络化为趋势的信息化产业逐渐深入到社会的各个领域。信息化技术同时不断深入到农牧业生产的各环节中,形成了以数字化为特征的“数字农业”,给农牧业这个传统领域注入了新的活力[1]。农牧业信息化对于农业经济深入增长具有深远的影响,并且可以促进传统农业向现代化农业的转变[2]。加强农牧业信息化建设是发展现代农业的重要内容。
农牧业信息化是现代农业的重要标志,在驾驭农村市场经济中处于前置性的基础地位,是提高农业的综合生产力和经营管理效率的有力手段[3],是农业实现现代化的必经途径。随着信息社会和知识经济时代的到来,农业信息技术将在农业和农村经济的发展中发挥越来越大的作用[4]。没有农牧业的信息化,就没有国民经济的信息化,也就没有整个社会的信息化。农牧业信息化应当成为中国这个农业大国一种必然和必须的发展趋势,深入研究农牧业信息化是一项亟待探讨而且具有重大意义的课题[5]。
1农牧业信息化的概念
1.1信息化信息化概念包括信息和信息化两个最基本的概念。信息化是一个过程,与工业化和现代化一样,是一个动态变化的过程。在这个过程中包含3个层面和6大要素。所谓3个层面,一是信息技术的开发和应用过程,是信息化建设的基础;二是信息资源的开发和利用过程,是信息化建设的核心与关键;三是信息产品制造业不断发展的过程,是信息化建设的重要支撑。6大要素是指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。信息化就是在经济和社会活动中通过普遍采用信息技术和电子信息装备,更有效地开发和利用信息资源,推动经济发展和社会进步[6]。
1.2农业信息化
农业信息化有狭义和广义之分:狭义的农业信息化是指农业的数字化和网络化;广义的农业信息化是指农业全过程的信息化,在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、流通、消费以及农村社会、经济和技术等各个具体环节的全过程,从而极大地提高农业效率和农业生产力水平[7]。贾善刚指出:农村信息化的概念不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项信息技术在农业上普遍而系统的应用过程。
梅方权年认为,农村信息化是一个广义的概念,应是农业全过程的信息化,是用信息技术装备现代农业,依靠网络化和数字化支持农业经营管理,监测管理农业资源和环境,支持农业经济和农村社会信息化[8]。
农业信息化可以从4个方面来加以描述和概括:一是农业劳动者的高度智能化;二是农业基础设施装备信息化;三是农业技术操作自动自控化;四是农业经营管理信息网络化[5,9]。农业信息化不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。
农业中所应用的信息技术包括计算机、信息存储和处理、通讯、网格、多媒体、人工智能以及“3S”技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)等。在发达国家,信息技术在农业上的应用大致有以下方面:农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统和农业计算机网络等[5,10]。数字化作为农业信息化的核心内容,就是按人类需要的目标,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。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。数字农业主要包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素和社会经济要素)的数字信息化、农业过程的数字信息化(数字化实施和数字化设计)以及农业管理的数字信息化[1,11]。农业信息化实质是充分利用信息技术的最新成果,全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息和知识的获取、处理、传播与合理利用,加速传统农业的改造,大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平,促进农业持续、稳定、高效发展进程。农业信息技术就是实现农业各种信息采集、处理、传播和贮存等方面的技术。
根据信息技术在农业应用领域的不同,主要分为气象遥感技术、卫星定位技术、农业专家系统和农业自动化技术等[4]。数字农业的本质是把信息技术作为农业生产力重要要素,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、网络通讯和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]。
笔者认为,农业信息化是指涉农领域(农、林、牧、副、渔)所有对象的数字信息化,具体体现在农业基础设施装备的数字信息化、农业生产过程的数字信息化、农业资源环境的数字信息化、农业生产管理的数字信息化、农业经营管理的数字信息化、农业市场流通的数字信息化、农业劳动者的高度智能化以及农民生活的数字信息化,应用计算机技术、微电子技术、人工智能技术、自动控制技术、“3S”技术、通信技术和网络技术等高新技术实现农业的数字信息化,并付诸实施于农田精耕细作、病虫害防治、林区规划管理、畜禽渔业的生产操作自动化和数字化管理以及农民生活消费的网络信息化等方面,集农业科学、计算机科学、地球科学、信息科学以及网络科学等高端科学于一体的综合性领域。
1.3畜牧业信息化
畜牧业信息就是对畜禽品种资源的遗传育种、饲养管理、饲料营养、疫病防制、器械设备、畜产品加工及其经济利用的有关理论和应用研究中表现出来的信息,主要包括各种畜禽遗传育种信息、饲料营养信息、畜禽经济信息、生产和经营管理信息、疾病防治信息以及专家人才信息等内容。根据畜牧业结构和研究内容,畜牧业信息可以划分为畜牧业自然资源信息、畜牧业生产信息、畜牧业科技信息、畜牧业经济信息、畜产品市场流通信息、畜产品加工信息、疫病防治信息、饲料营养信息、器械设备信息和单位属性信息等类别[12]。畜牧业信息化指的是在畜牧业领域充分利用信息技术的方法手段和最新成果的过程。具体来说,就是在畜牧业生产、流通、消费以及农村经济、社会和技术等各个环节全面运用现代信息技术与智能工具,实现畜牧业的科学化与智能化过程。畜牧业信息化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多种技术在农业上普遍而系统的应用。
畜牧业信息化的内涵至少包括以下领域:一是畜牧业生产管理信息化,包括畜禽疫病防治、畜禽饲养管理等各个方面;二是畜牧业经营管理信息化,包括与畜牧业经营有关的经济形势、畜禽供求、国民收入、固定资产投资、物资购销和物价变动等;三是畜牧业科学技术信息化,是利用信息技术快捷与方便的特点,改变传统的畜牧业技术推广方法和手段,加快科技成果的传播和转化,提高畜牧业的科技含量和竞争力;四是畜牧业市场流通信息化,指畜牧业生产资料供求信息、动物产品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧业信息化具有丰富的内涵,主要包括:畜牧业信息服务系统化和网络化;畜牧业生产设施装备信息化;畜牧业技术操作机械化和自动化;畜牧业管理决策信息化;畜牧业劳动者的信息化和知识化等[14]。
笔者认为,畜牧业信息化是指畜牧业饲养设施的操作自动化及数字信息化、畜牧业生产管理的数字信息化、畜牧业经营管理的数字信息化、畜牧业市场流通的数字信息化和畜牧业劳动者的高度智能化等,运用计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、无线射频识别技术、“3S”技术、通信以及网络技术,实现精细饲喂、科学育种、饲养环境的监控、疫情监测、疾病防治以及产品溯源等。
2农牧业信息化的发展状况
2.1国外发展状况世界农业信息化技术的发展大致经过3个阶段:第1阶段是20世纪五六十年代的广播、电话通讯信息化及科学计算阶段;第2个阶段是20世纪七八十年代的计算机数据处理和知识处理阶段;第3个阶段是20世纪90年代以来农业数据库开发、网络和多媒体技术应用、农业生产自动化控制等的新发展阶段。
农业自动化技术在美国、西欧和日本已广泛应用于工厂化养殖、工厂化蔬菜花卉生产、仓库管理、环境监测与控制以及农产品精深加工中,如配合饲料全部生产流程的自动控制、日光温室中温湿度控制、灌溉及采收自动化控制。通过研制和使用农业机器人,代替人从事一些繁重的农事操作,如苹果收获、挤奶、喷药、组织培养以及作物育种等方面。
美国自20世纪70年代以来将计算机应用逐步推广到农场范围。典型的农业信息化系统有:1975年,美国内布拉斯加大学创建了AGNET联机网络,现在已发展成为世界上最大的农业计算机网络系统;美国国家农业书馆和美国农业部共同开发的AGRICOLA;信息研究系统CRIS可提供美国农业所属各研究所、试验站和学府的研究摘要。
美国计算机在农牧业信息化中的应用已相当普遍。譬如:畜禽饲养的计算机化,有管理猪生产的计算机信息系统;管理农业机械化的计算机以及在在农副产品加工方面也有广泛的应用;其中,计算机在温室环境方面的应用最显其能。
早在20世纪80年代,日本农林水产省就“人工智能与农业”专门组织了一个调查委员会,列出了知识工程在农业中应用的一整套实施项目;日本已建立了一些农业生产自动化管理系统,如植物工厂的蔬菜生产管理系统(菠菜、番茄、黄瓜、茄子、西红柿和草莓等已进入批量生产)、陆田水田耕作、畜牧生产、家畜卫生系统、农业工程和机械管理系统等。
德国在农业科学研究中,已广泛使用电子、信息技术等监测和自动控制各种试验场所的温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素,均自动监测和记录;德国还研究出许多用计算机编程控制的试验仪器和设备;在农业生产中,装有遥感地理定位系统的大型农业机械可以在室内计算机自动控制下完成各项农田作业[15-16]。
荷兰在畜禽养殖基础设施以及温室种植方面的信息化工作水平处于世界前列。荷兰的科研人员在十多年前应用数字化技术,在奶牛自动饲养管理系统Porcod系统的基础上研发成功母猪自动饲养Velos管理系统[17]。
目前,农业信息技术研究主要集中在以下各方面:农业信息网络技术、农业数据库系统、农业管理系统、农业专家系统、“3S”系统、农业自动化控制技术、多媒体技术、精准农业、生物信息技术以及数字化图书馆技术[15,18]。
2.2国内发展状况
20世纪70年代中期,计算机应用技术开始进入我国农业领域,少数农业研究机构开展了计算机农业应用研究,从此农业信息化逐步在我国农业生产当中得以发展应用,具体发展阶段[19]如表1所示。
表1我国农业信息化发展阶段
阶段时间主要内容起步阶段1981-1985年科学计算、科学规划模型和统计方法应用普及发展阶段1986-1995年数据处理(EDP)、大型数据库的建立和MIS系统开发提高阶段1996-2000年国家在“攻关”和“863”项目中都分别设置农业信息技术重大专题和课题快速发展阶段2000至今农业信息化技术全面向农业生产实际渗透.
我国农业信息化进程起步较晚。20世纪80年代以来,将系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统和地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究,已取得一些重要成果,不少成果已得到应用,有些成果已达到国际先进水平。如中国农业科学院草原研究所应用现代遥感和地理信息技术建立了“中国北方草地、草畜平衡动态监测系统”[20]。
中国国家科技部从1990年开始连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,“数字农业”渐成气候,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治和苹果生产管理专家系统。“十五”期间,国家科技部等部门继续加大对以“数字农业”为主要内容的农业信息技术研究,以“精准农业”、“虚拟农业”、“智能农业”和“网络农业”等内容为切入点,组织实施“数字农业科技行动”。通过该行动的实施,突破一批“数字农业”的关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国“数字农业”的技术框架,从而加速了我国农业信息化进程[1]。
2003年,科技部“863计划”在生物与现代领域启动实施了“数字农业技术研究示范”重大专项。这些专项以突破一批关键技术、研制一批数字农业产品、开发数字农业技术平台、集成示范应用为目标,构建我国“数字农业”的科学技术体系及示范应用体系。在农田信息自动采集、农田植物生长模拟与数字化设计、稻麦品质遥感检测、数字化种植技术平台构建等方面取得了突破性进展[21]。“863计划”智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治、苹果生产管理专家系统[22]。由农软开发的农牧场管理系统、育种分析系统和目前尚待完善的实验室数据分析系统、专家系统、决策支持系统等已在部分科研管理部门和现代化农牧场推广使用[15]。现在,国内研制的多媒体小麦管理系统(WMS)和棉花生产管理系统(COTMAS)都可以应用于生产[23]。我国与世界各国一样,畜牧业信息建设与利用也是从单机到网络的一个发展过程。在单机应用方面,主要用于生产管理和决策应用[12]。我国畜牧业充分利用以计算机为核心的信息资源优势,走畜牧业现代化和信息化的道路[24]。
3我国农牧业信息化发展面临的问题
目前,我国农业信息化存在的问题有:农民素质不高、信息化意识和利用信息的能力不强;农业产业化程度不高,难以形成正常的信息需求;网络成本较高,阻碍了信息化的普及;农业信息化基础工作水平低;信息技术实用性差,农业信息服务体系还没有完成,农业信息网络人才缺乏[25]。信息技术的进一步发展必须建立在网络化的基础上。我国的农牧业信息网络化的发展虽然对我国农牧业的发展起到了一定作用,但在建设过程中存在许多问题[12]。我国畜牧业信息化水平与发达国家相比还有很大差距,主要表现在:畜牧业基础设施薄弱,畜牧信息资源缺乏,尤其是能提供给用户的有效资源严重不足;畜牧信息技术成果应用程度低,严重阻碍了畜牧业现代化的发展,这也正是当前实施畜牧业信息化迫切需要解决的问题。目前,在畜牧业生产部门及基层畜牧场,由于受地域的限制和传统畜牧业的束缚,信息技术的普及远远不能同其他行业相比,从事畜牧行业的人员平均素质也远低于其他行业部门,尤其是基层的管理人员及边远的农牧场,其受教育程度普遍较低[26]。
笔者认为,我国农牧业信息化发展亟待解决的主要问题依然是农民科学素质的提高、信息化基础设施的建立与完善及完全解决“最后一公里”的难题。
4我国农牧业信息化的发展方向
1)网络化。信息技术发展是以微电子技术为基础、计算机技术和网络技术相互融合的高新技术。
2)智能化。信息技术的智能化发展进步很快,在农业上的应用也将得到长足的进展。农业专家系统、农业管理信息系统和农业决策支持系统的开发与应用是其中最突出的表现。
3)数字化。数字化内涵包含两层意思:一是随着数字技术的发展,原来的模拟信号被转换成数字信号,实现了在计算机网络上的高保真和快速传播,可以制成数字视频和音频信号在网络上传递,实现远程教育等;二是表现在科学计算可视化和虚拟现实技术[25]上。
建立统一的技术标准和规范,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,建立数字农业应用服务系统,通过系统集成和应用示范,逐步建立我国数字农业的科学技术体系。在统一的技术标准下,对数字农业关键技术进行研究开发,通过系统集成构建数字农业技术平台,初步形成我国数字农业技术框架。在我国不同生态经济类型和不同农业生产管理类型地区,对数字农业技术进行集成应用示范,取得显著的社会经济效益,促进当地农业信息化的跨越发展,加速农业生产由传统、粗放、经验型向智能、精准和数字化方向的转变,提高农业生产力水平。通过该行动的实施,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国数字农业的技术框架,加速我国农业信息化进程,并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化[1]。
我国的畜牧业发展已经进入到了新的发展阶段,建设集约化、专业化和优质高效的现代畜牧业已经成为必然[27]。在推进信息化的过程中,要通过计算机网络及通讯技术,把畜牧信息及时与准确地传达到用户手中,实现畜牧生产、管理和畜产品营销网络化,加速传统畜牧业的改造和升级,大幅度提高畜牧业生产效率、管理和经营决策水平[26];改变传统的畜牧业模式,使农民依靠信息引导进入市场、组织生产,走畜牧业现代化和信息化之路;加强对畜牧信息化工作的宣传,提高人们的信息意识和利用信息的能力积极促进畜牧业信息化的发展[24,26]。当前,现代信息技术与农业融合所衍生的“精准农业\"、“虚拟农业\"、“智能农业\"和“网络农业\"等均是数字农业的不同侧面,成为农业信息化发展的方向[28]。
笔者认为,我国农牧业信息化应逐步实现农牧业生产的操作的全面自动化以及完全智能化,并最终进入网络化农牧业。
5我国农牧业信息化的作用
农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果,必将大大推动农业信息化,推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展。
作为21世纪农业的重要标志,发展数字农业及相关技术是我国发展现代农业必然选择的支撑技术,因此将数字农业确立为解决“三农”问题的平台,符合时展的需要。数字农业展现了美好的前景,它将极大解放农业生产力,改变农业作业方式,实现农业生产质的飞跃[1]。先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势。
强大的计算能力、智能化技术和软件技术,使农业生产中极其复杂和多变的生产要素定量化、规范化和集成化,改善了时空变化大和经验性强的弱点。将信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术(AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合,加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测与预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学与有效的宏观管理[5]。信息自动化技术使现代的养殖业有了根本性的改变,是形成统一标准化饲养的一种优化养殖方式。它有利于优化畜牧业区域布局;有利于解决人畜混居、相互交叉感染问题;有利于减少与外界接触,减少传染病的预防发生;有利于改善农民的生活环境,保护人们的身体健康;有利于改善畜禽养殖环境和生产性能的发挥;有利于提高畜禽的品质;有利于先进技术和设备的推广和生产效率的提高;有利于畜禽生产的宏观管理和相互之间的协调,从而促进畜禽业迅速发展,提高养殖者的经济效益[29]。同时,利用计算机控制实现自动补料、补水和补光等作业,节约劳动力。另外,通过多媒体模拟,可以在最适宜时期扩大生产,在市场行情最佳时销售,从而获得最大利润[30]。
广泛应用现代信息技术,促进农业和农村经济结构调整,增强农业的市场竞争力,发展农村经济,建设现代农业,增加农民收入,加速农村现代化进程,促进农业生产过程实现自动化和高效益化;通过计算机对来自于农业生产系统中的信息进行及时采集和处理,根据处理结果迅速地去控制系统中的某些设备、装置或环境,从而实现农业生产过程中的自动检测、记录、统计、监视、报警和自动启停等,实现农业自动化生产和对自然环境的实时监测[4,23]。传统的农业生产方式得以改造,农业生产效率将大幅度提高,生产成本下降;加快新品种选育,提高病虫害预测、预报和防止水平,减少损失,增加产出,获得更大的效益,这将提高人类对自然的认知能力,最大限度地控制和利用水、土、气等自然资源,减少农业生产的不稳定性[29]。科学指导农业生产管理,增加农副产品产量,提高农产品质量,降低农业生产成本,提高经济效益;实现科学化管理,提高对农业和农村经济发展的政策决策水平,最大限度避免自然灾害对农业造成的损失。
6结束语
推动农牧业信息化有利于实现农牧业生产的全面自动化及数字化;有利于降低农业生产的成本,提高农业生产的效率;有利于农牧业生产的集中管理,有利于降低传统农业靠天吃饭的不稳定性;有利于减少农产品市场波动,提高农业市场流通效率,从而增加农业生产的经济效益。
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随着世界科技的快速发展,高科技逐渐融入了人们的生活以及各种各样的生产过程中,我国在科学技术发展过程中也取得了很大的进步,许多先进的生产技术已经广泛的应用,测控技术与仪器专业也在发展中取得了可观的进步,如今的经济环境发展迅速,全球进入了经济全球化的大趋势中,这就使得测控技术与仪器技术在实践中的应用显得更加重要,它作为一种采集信息以及控制的重要工具,有效地运用它能够大幅的降低控制人员的操控难度。目前越来越多的领域也都逐步开始重视测控技术与仪器在实践中的应用问题了,对于如此广泛的需求,对于测控技术与仪器在实践中的应用研究就能对许多领域的发展带来较大的帮助,本文主要采用的研究方法是文献参考法,主要通过手机相关的参考文献与资料来对测控技术与仪器进行研究,并且在最后分析测控技术与仪器在未来的发展趋势。
关键词:
测控技术与仪器;科技;应用
0前言
伴随着经济全球化的法案站,世界上各国的经济与科技水平都飞速发展,我国也进入了科技与经济共同发展的阶段,信息技术快速的发展起来之后,越来越多的高科技技术逐渐融入了人们社会生活的各个方面,而测控技术与仪器在这个信息化的时代成为了一种必不可少的专业,它是当下社会信息技术发展的重要组成部分,同时也是各大学者研究及讨论的内容,如今科技发展速度极为迅速,要想跟上科技的发展就需要对测控技术与仪器专业进行更加深入的研究,这样才能够满足当下社会发展的需求,所以对于测控技术与仪器专业的实践应用与人才培养都是未来科技发展的必然趋势。
1测控技术与仪器的概述
1.1测控技术与仪器的内涵
测控技术与仪器是多种学科相结合产生的一个综合性很强的专业,其中主要包含的是仪器技术与控制技术,总的来说测控技术与仪器在生产生活中的主要应用领域在于仪器的自动化控制与数据信息的收集处理,最终要实现的目标是通过数字化的管理达到最佳的控制效果。其主要的研究方向是信息的获取以及处理,同时还涉及对于一些相关的要素进行控制,它涵盖了其他一些领域的相关知识,其中有电力电子、精密机械、计算机、自动控制等。
1.2测控技术与仪器的特点
测控技术与仪器技术在生活中以及生产活动中都占有很大的比例,所以它是一个应用性很广泛的专业在现实生活中也具有较强的实际应用意义,今后的生产生活中对于测控技术与仪器的应用还会更加广泛,因为它具有很多的特点和优势,它能够实现许多对于人们很方便的功能,例如网络化管理、数字化管理、智能系统的使用等,这些性能都能很好地为人们提供有效的技术支持,降低人力消耗,提高系统的效率。同时,在当下的测控技术应用下,它还能够为人们提供最佳的选择方案,实现数字化控制,对信号进行处理以及通讯方面的数字控制。同时测控技术与仪器还能分布式的布置设备,这样的便利性,能够极大地降低成本,并且提高系统的工作效率。基于测控技术与仪器的众多优越性,它的发展必然能够给人们的科技发展带来好处,也能够为其实际应用在生活中提供基础。
2测控技术与仪器在实践中的应用
2.1航天、农业等领域的应用
测控技术在航天于农业方面都有着重要的运用,它的参与对于航空航天技术的发展起着很大的推动作用,运用测控技术能够实现航天飞行器的实时监测以及对其飞行状态的了解,还能进行一些数据的收集整理,方便工程人员进行数据的修改控制,这对于我国的航天技术发展来说将是一个不可或缺的部分。我国的农业生产也会运用到测控技术与仪器专业的相关技术知识,通过它的应用农业生产将能够实现数字化管理,可以有效的提高生产者管理农业生产的效率,同时还能更及智能化的进行农业生产,实时监测生产数据,还能为生产者提供与有效的参考数据,帮助人们进行及时的调整,以提高生产效率与质量。
2.2新型传感器技术的应用
在现在的社会环境下,现代测控技术与仪器技术都很发达,其中新型传感器技术的运用也比较多,新型传感器主要分为两种类型,数字化传感器和集成化传感器,通常情况下集成化传感器运用在对于数据的测量上,例如温度、压力等数据都可以用集成化传感器进行监测,数字化传感器则主要运用在监控系统等方面。在近几年的发展中,新型传感器技术得到了很大的发展,很多的领域都运用到新型传感器技术,这使得新型传感器技术体现出了巨大的实际运用价值和现实意义,新型传感器技术为生活提供了较大的便利,并且在未来的发展中存在着强大的潜力与意义。
2.3远程测控技术的应用
目前我国的工业生产生活中,对于测控技术与仪器方面的运用还有远程测控技术,远程测控技术在许多的方面都有实际的运用,并且已经成为了工业活动中一个重要的技术手段,现在比较常用的远程测控技术主要有电话网远程测控技术、专线远程测控技术和无线通信,这些远程测控技术的运用能够运用在对于某些设备的检查,能够对于水、电、气等方面的管道故障进行检修,将起到和便利的作用,可以很有效的降低人工检修的困难与人力浪费,达成高效运作的效果,有效地降低远程输送等技术在使用上存在的管理困难问题,并且提高系统运行的效率。
3测控技术与仪器的发展前景
随着社会科技的发展,测控技术与仪器也在逐步的实现全面覆盖,广泛地应用于工业生产生活的方方面面,实现了标准化、网络化以及数字化管理,有效的推动了社会科技的进展,现代科研技术的迅速发展也为测控技术与仪器提供了很好的基础条件。测控技术与仪器在今天的社会中得到了更多的重视,学校也积极的培养相关方面的人才,加大测控技术与仪器的教学进程,致力于打造更多的相关方面的专业人才,为未来的测控技术与仪器研究提供更加新鲜的血液,促进我国测控技术的发展与进步。并且测控技术与仪器在更多的行业都大显身手,社会对于测控技术与仪器的需求更加紧迫,在当下这个经济全球化的市场经济大环境下,对于测控技术与仪器方面人才的而培养更有了进一步的要求。在目前的社会大环境下,测控技术与仪器的发展前景必定会是很光明的,对于研究测控技术与仪器方面的相关研究人员也有非常广阔的发展环境,企业为了增强自身的产品竞争力也会非常重视测控技术与仪器的开发与研究,这样才能够保障企业在市场销售方面的竞争力。为了响应这样的社会发展大趋势,国家也对相关的测控技术与仪器方面的教育机构加大了扶持力度,在未来的教育机构中,测控技术与仪器将会成为重点培养的项目内容。
4总结
对于我国目前的发展状况而言,积极的扶持测控技术与仪器的发展显得尤为重要,在今后的工业与科技发展中必定需要测控技术与仪器的辅助,拥有一个良好的测控技术基础能够对国家经济、科技方面都提供增益,也能够有效的提高国家生产力与生产效率。国家在测控技术方面的实践运用也起到了对该专业的推动作用,双方相互支持,互惠互利,这样才能取得长足的发展。测控技术与仪器在生活中的实践应用是多方面的,分布也比较广泛,同时运用测控技术与仪器专业测控与仪器技术来实现一些技术辅助与数据收集处理也是非常便利的,所以目前该专业得到了社会的重点培养,它有较强的实际运用价值与发展潜力,可以运用在航天航空飞行器的监测与运行分析上,还能运用到农业生产的数字化管理上,另外远程测控技术的实现使得国家在燃油、燃气、电力的输送上得到了很大的便利,能够更加便利的检测相关故障,帮助工作人员及时排除故障,保障输送系统的正常运行,对于新型传感器的应用,在现在的生产中较为常用,它的功能很强大,同时也拥有着很大的研究潜力,在今后的研究中还能得到更大的性能提升。
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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,实现科学化的最佳决策。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,对农业问题做出全面、准确地分析和评价,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可靠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。第一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优选,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全面.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,对农业空间管治最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,全面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。
【关键词】:物联网;现代农业;技术;生产
一、物联网技术推广应用的意义
站在农民群众的角度上看,物联网信息技术的使用,为许多农民百姓供应了许多免费学习知识的机会。这种方式不仅仅能够推动物联网技术创新的发展,提高了农民的工作能力水平技术,改善了农村生产技术水平,鼓动农村管理技术的发展。随着时间的推移,物联网技术也在不断地革新,并且获得的经济效益,同时也促进了农业生产发展。农民通过了解物联网上的信息技术之后,农民可以清晰地了解市场状况,根据市场状况进行生产,使农民生产出的产品适应社会的供给需求,以此来扩大农民的收益。再者说来,物联网技术的广泛应用促进了农业的发展增加了农民的收入,提高了人民生活水平和生活质量。物联网技术使农民生产更便捷,也为农民生产提供了科学技术。物联网技术为农村的自然发展情况提供了硬件设施,这种社体有利于农民对信息的了解,和对现代化生产技术的应用。这种硬件措施在很大程度上为农村生态系统的可持续发展提供了必不可少的条件。农民应用物联网技术不仅仅是机械的使用过程,而且物联网技术也为新农村建设提供了必不可少的科学指导,将科学和生态环境联系在一起,在新农村建设过程中,物联网技术的应用也会使农村发展更加可持续,生态建设更加平衡。农村建设可以依靠物联网的技术,可以实现农村发展的阶段性胜利,这种胜利为实现农村的全面发展提供了道路选择和多种途径以及技术上的支持。
二、物联网技术在农业中的应用
在农业资源利用和资源监测方面上,为了更好的建设农业的区域性发展,西方发达国家在土地利用方面利用卫星系统对土地进行监管,在地面接收位置上利用全球定位系统进行定位,达到农业的区域性的建设。最近几年,我国为了实现农业区域的全方位管理,我国运用传感技术结合全球定位体统相结合的方式,利用技术对农业资源进行信息的收集和准确的定位,对农业资源现状进行分析,合理规划,系统管理。现代社会要求农业发展也与之前有些不同。现代农业对技术的要求比重加大不仅仅要了解农田的状态情况,还要将农田信息的归纳整理和卫星定位系统联系在一起,这么做能够更加全面的分析农田的状态,对信息进行系统的收集,并且能够形成空间分布效果图形,情况一目了然,这样才能使生产者做出正确的决定,促使农业朝着正确的方向发展。据调查发现,杭州电子科技大学的湿地数据检测系统的主要功能就是通过搁置在水源进出口处,进行数据的监管,通过对传感器对湿地附近的环境采样收集,将传感信号通过远程设置发送到监管中心,而通过远程设置通过网络进行数据的分析,对数据进行了解和检测,并能够及时检测出影响水资源状况的因素和水污染情况的分析,提供具体的改善方案,具体的实施过程和方法。
(一)农业生态环境的监控
保证国家生态安全,农产品质量提高。资源安全是生态建设中一个重要的组成部分。为了更好地监测农业的生态环境,许多发达国家非常重视环境的监测和保护,以此来促进生态环境的可持续发展。首先,我们应该有先进的技术手段,建设高科技生态监管系统,完善监测网络体制,为农民提供一个覆盖范围广阔的信息平台,为农民提供广泛的信息和知识。其次,国家应该建立或完善相应的法律法规,保护农业生态建设。例如:法国进行了生态环境系统的革新,对生态系统采取信息归纳、传播、管理、公布四个方面。美国在运用科学技术的基础上,利用先进的技术对农作物的各种数据进行分析和了解,了解种植的需求方向,为此来调节植物的生长环境。在我国,晶遥感技术和定位系统相结合与地面监测系统取得联系,这种方式被利用在我国生态环境的监管系统之中,前期主要运用传感技术进行人工信息的监测。人工监测和地面监测系统相结合,这种方式是目前在我国生态环境建设过程中应用较多的方式。在我国多个省市,运用这种技术进行生态环境的监测,来促进生态系统的可持续发展。
(二)现代农业数字化管理
现代化农业是数字化农业的基础。数字化农业包括现代化的农业科学技术、具体的装备设施,信息收纳和农艺系统为基础的,少了其中的任何一个部分数字化农业都是不可能完全实现的。但当这些条件都具备时,农业的数字化仍然需要大量的农业科技人员、农业技术的推广人员和信息收集者、农民的长期努力和奋斗。假如缺少了现代化的农业设备,还仅仅依靠初级的生产工具的话,农业生产受到自然因素极大的限制。如果没有现代化的农业科学技术,农业生产谈不上技术化,也不是数字化的系统所控制。现代农业的信息是将先进的技术和现代农业生产相结合,它是各个阶段都应用先进的技术集合而成的,在各个方面都有信息化技术的研究,这些技术已经成为农业生产管理的关键技术。数字化农业是现代化农业主要表现在在数字化上,同时也不能离开现代生产技术的引导,离不开现代化的农业设备,和现代化的生产技术和信息技术。要想实现农业生产的数据化,就需要符合上面所描述的所有条件,与此同时数字化农业不仅仅是上述条件的简单的相加,而是将它们作为基础进行的综合性系统。数字化农业是现代化农业的重要组成部分之一,没有数字化农业的现代化农业是不完整的、留有缺陷的的现代化农业。数字化农业是现代化农业的精华部分,将现代化农业推向了一个新的阶段,尽管现代化农业不能在短时间内进行全面的实施,但是它的出现为农业现代化提供了模板,在技术等诸多方面也成为现代化农业的标准。所以现代化的农业不能没有数字化农业。
三、结语
提高现代工业装备在农业的使用率,为农业数字化提供物质基础,数字化农业要以现代化的科学技术来武装农业生产水平,从而营造良好的生态环境,为实现用现代信息技术控制农业生产过程和农业生产结果提供物质准备。
【参考文献】
[1]刘渊,杨泽林,赵永军.基于RFID的物联网技术在畜牧业中的应用[J].黑龙江畜牧兽医,2012(16).
1 信息化推动节能减排是经济可持续发展的要求
自从党的十六大以来,信息化在我国经济社会中的地位、作用不断提升。党的十七大报告指出,要“发展现代产业体系,大力推进信息化与工业化融合,促进工业由大变强”,这表明信息化具有不可替代的重要作用。目前,漳州市的传统工业处于历史的新起点,面临调整产业结构、转变发展方式等任务。
改革开放以来,漳州市在经济持续快速增长的同时,对资源的需求量明显增加,不仅资源价格大幅度上涨,一些重要能源资源对外依存度也大幅度上升,这些决定了我市必须走资源节约型和环境友好型的发展道路。由信息化驱动的产业结构调整,将大大提高各种能源的利用效率,提高企业在市场经济中的竞争力,促进我市经济可持续发展。
2 信息化是促进节能减排的重要手段
目前,漳州市传统产业仍是经济的主体,传统产业的增长方式主要还是以大规模的投入和粗放式的经营为主,但是这种生产方式会带来能耗高、污染重的问题。
2.1 信息化推动节能减排
充分运用信息技术,促进信息技术与传统产品的融合。加快传统产品的数字化、智能化改造,提高传统产品中信息技术含量,引导传统产品向环保、节能方向发展。其次利用信息技术对传统产业生产过程的改造,促进企业的技术创新和工艺创新,提高企业的技术水平和生产能力。应用计算机辅助技术、工业过程控制技术等,对生产全过程实现数字化、智能化和柔性化的实时监控,提高传统产业的生产过程自动化水平。加强重点行业生产过程中的资源消耗和污染物排放控制,通过软件、数据库、网络通信、自动控制、人工智能、计量检测、监视监控等信息及自动化技术,与工艺、流程管理相结合,最大限度地降低各种资源消耗。
2.2 信息化促进节能减排
信息化手段能实现产品设计、制造及管理过程数字化,提高产品开发与制造能力,有效地促进了制造业中的节能减排。同时,随着信息网络时代的到来,电子商务、供应链管理等应用也在制造业中兴起,在降低生产成本的同时提高了产品质量,推动了企业工作效率和社会效益的提高。大力推广应用信息技术,引导传统产业的发展向环境友好、资源节约方向转变,促进节能减排工作的深入开展。
3 信息化是促进节能减排的重要建设内容
信息化是当今世界经济和社会发展的趋势。信息产业具有知识密集、科技驱动、投入产出比例高、低能耗、轻污染等特点,是一个渗透力强,对传统产业改造效益显著,对经济增长有重大带动作用的高新技术产业。随着信息产业在国民经济中所占比重的不断增加,将大大降低GDP增长中资源消耗的水平。信息产业为发展循环经济与推进节能减排提供着产品、技术与装备的支持。加快信息产业发展已成为促进产业结构调整,推动经济增长方式转变,提升工业素质和产业技术水平重点的产业领域,是促进节能减排目标实现重要的建设内容。
当前,我市为实现到2010年万元生产总值能耗在2005年基础上下降12%,为0.64吨标准煤,“十一五”期间年均节能率为2.6%的战略目标,把节能工作作为当前的一项紧迫任务,列入各级政府的重要议事日程,采取了积极有效的措施。如何加速信息化进程,以信息化促进节能减排工作的开展,已成为我市信息化工作的重要内容。
3.1 运用信息化推进我市传统产业跨越式发展
作为基础产业的农业,其发展趋势是从农业现代化走向农业信息化,从现代农业走向信息农业。我市传统如农业产业、花卉产业都具有相当的实力及基础。在农业现代化过程中出现了一个信息化与现代化的叠加时期,我们可以充分利用这样一个叠加时期的叠加效应,运用现代信息技术运用信息化手段,构建各特色农业的电子商务平台以及花卉电子商务平台,加快传统产业的升级,发挥后发优势,实现跨越式发展,达到节约能源、提高效益的目的。
3.1 运用信息化促进工业企业的改造提升
围绕我市提出的“依港立市,工业强市”的战略目标,加快企业信息化建设进程,构建现代化信息化港口;加快利用信息技术改造高耗能、高污染企业,提升传统企业的生产制造能力和效率,需要找准信息技术与传统产业发展的结合点。同时,统筹规划实施一批具有全局带动作用的企业信息化示范工程,从解决行业和企业突出问题入手,引导有条件的企业开展柔性制造、虚拟制造、敏捷生产等技术的应用示范。
3.3 以信息化带动工业化
在节能减排的同时,利用信息化改造提升传统产业生产制造能力和效率,也是我国实施“以信息化带动工业化”战略的突破口。在企业管理方面,现在成熟的信息技术越来越多,通过企业资源管理(ERP)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造(CIMS)等信息技术,可以实现生产、管理、控制一体化,产销、经营、服务一体化,用信息技术重构过程管理、物流管理和资金管理,提高管理效率,降低运行成本,增强企业的市场竞争力。
此外,信息化推进节能减排也可落实到生活、管理等日常工作中,如我市推行的电子政务、网上审批及公益事业管理等信息化建设,有效地促进节能减排工作的开展。又如漳州市区路灯和夜景灯节能监控系统, 通过改造路灯、夜景灯的控制系统,配置监控中心和节能柜,采用自动控制、远程控制等信息化手段,实现城市灯光、夜景系统节能达15%~20%。
4 结语
目前我市信息化总体水平不高, 用信息化手段做好节能减排是非常艰巨的任务, 今后面临的压力仍然很大,需要各界一起集思广益,精益求精,不断发现问题,总结经验,让信息化在节能减排工作中得到更好的应用,让水更清,让天更蓝,让我们的地球更美丽。
参考文献:
[1] 秦廷奎,樊耀东,黄锋.等.电信行业节能减排技术,方法与案例[M].北京:北京人民邮电出版社,2010.
关键词作物生产管理系统;知识表示;作物模拟方法;知识工程方法;数字仿真方法;系统优化方法
知识表示是构建专家系统最主要的工作,在人工智能中, 知识表示是数据结构和解释过程的结合。知识的整合构成了知识库,它是专家系统的一个重要部分, 包含了专家用来解决实际问题的知识和经验。目前已有的知识表示法共有20多种,适用于不同的领域。作物生产管理系统是一个受作物本身、天、地、人多种因素制约的复杂系统,在系统内部,各因素间又相互依存、相互制约。在这个系统中除各种不可控因素外,人是这个系统的主要控制者――决策者和管理者。在进行作物生产管理时,首先要了解作物自身依据外界环境(天气、土壤等)的生长发育规律(即建立作物模拟模型),然后根据这种规律性,人为地对系统的平衡进行调整(即建立作物管理专家系统),以期达到作物高产、稳产、优质、高效的目的[1]。
作物生产管理系统是一种智能的计算机系统,它把作物模拟模型、作物管理专家系统和优化决策模型及其他辅助模型有机地结合在一起,充分利用专家对作物生产管理的已有知识和经验,依赖作物生产中的生长信息反馈,对作物生产的日常管理和出现的具体问题进行实时实地的在线式管理决策。
作物生产管理系统是计算机科学和农业科学交叉发展的产物,它的开发和研制需要多学科科技工作者协作才能完成。特别是作物模拟模型的研制是系统研制的关键所在,它需要综合气象学、植物生理学、土壤学、农学的知识和计算机技术;作物管理专家系统的研制则需要作物管理专家和人工智能工程师的密切合作。总之,作物生产管理系统的研制是一个复杂艰巨的系统工程。一方面,需要在人工控制条件下进行精确的试验研究,以及在不同的生态环境条件下进行大量的大田试验,以检验系统的有效性;另一方面,需要进行大量的计算机编程和调试工作。
在作物生产管理系统的研究中,综合运用了作物模拟方法、知识工程方法、系统优化方法和数字仿真方法。其中作物模拟方法是作物生产管理系统的核心,贯穿于系统研究的始终,知识工程方法是管理的主要手段,后两者是系统实现的辅助手段。
1作物模拟方法
作物模拟模型是利用计算机模拟作物在自然环境条件下利用光能资源把水和二氧化碳结合制造成有机物质的过程(包括光合作用、呼吸作用、作物生长、干物质的积累与分配等生理生化过程)、作物组织和器官的建成和死亡的过程和作物产品的形成过程等,同时还包括作物需要的矿质元素在土壤中的分配、移动和被作物吸收的过程。这些过程既决定于作物本身的特性,同时也受到外界环境条件的制约,这些环境条件包括太阳辐射、温度、水分和二氧化碳等气候因子和土壤质地、土壤肥力等土壤因子,还包括人类的活动等人文经济环境条件,其中对作物生产起作用最大的因素是气候因子,只有有了光、热、水、气,作物才能进行光合作用,然后才有物质生产。
作物模拟模型总的来说有三个基本特点:
(1)机理性。作物模拟模型的各部分是作物对应部分的生理生化机制的简要表示,它可以模拟作物本身的内在变化和对环境的反应,从这层意义上可以将作物模拟模型看作计算机人工作物。
(2)通用性。因模拟模型一般是基于作物生长发育的生理过程的,使这样的模型具有较为广泛的适应性,通过模型参数的校正可以应用到不同的地区。
(3)复杂性。由于作物本身的复杂性,模拟模型要模拟现实世界的全部或主要结构和功能,必然具有众多的内容和复杂的结构。
根据作物模拟模型的特点,要研制一个比较完善的作物模拟模型是十分复杂的,而作为作物生产管理系统的核心组成部分,作物模拟模型对作物生产管理系统的适用范围起着决定性作用[2]。
2知识工程方法
目前无论是建立信息系统还是建立决策支持系统,大多运用知识工程技术,赋予系统一定的智能,对农业生产管理决策系统更是如此。这主要是因为农业生产中的不确定因子较多,定性的描述和经验性的东西占主导地位,一味强调数字化方法不现实,也不可能全面地解决问题。把作物管理专家的知识和经验规则化、具体化,用计算机程序表达出来,形成特定的知识库,通过一种具有推理功能的计算机程序来操作管理,对作物生产的具体领域的问题提出解决方案,辅助作物生产者实现作物生产的各个环节的管理,这就是作物管理专家系统[3]。
3数字仿真方法
在既无试验资料也无经验性材料情况下,根据作物的实收产量和有限的调查资料,利用农业气候的平行分析方法,结合作物生长发育过程中的关键时期和关键因子,通过计算机进行模拟仿真,可以对模型或系统进行初步调校[4]。
4系统优化方法
专家系统是操作定性知识的工具,模拟模型是操作定量信息的工具。在作物生产管理中不仅有定性的决策,也有定量的决策,上述两者都不可能单独完成这两方面的决策,只有二者有机地结合,构成一个完整的体系才能完成[4]。
在作物生产管理决策过程中,不是只求得系统的最高产出,而是要求得系统的最优产出,即既取得较高的产量,也要求具有较好的品质,还要求经济效益高,能保持生态平衡,即农业上所说的用养结合,持续发展。也就是说,要综合运用各种优化理论,根据一地的自然资源和社会经济资源等的具体配置,在充分考虑作物产量和品质的前提下,对作物生产过程的管理措施提出经济的、生态的、社会的优化决策,使作物生产活动按最优化的方案进行。作物生产管理系统在作物生产中起着辅助决策的功能,帮助专家或专业人员处理实际问题,以期达到最优的作物产品和最佳的经济和生态效益,最后向用户推荐优化的决策方案,这就是作物管理优化决策模型。
知识表示是专家系统中的重要环节,合理的知识表示方法是专家系统成功的基础,我们要根据不同领域知识的特点采用不同的知识表示方案。
5参考文献
[1] 席磊,张丽,张慧,等.农业专家系统中知识表示技术的研究[J].河南师范大学学报(自然科学版),2006(3):43-47.
[2] 席磊,张慧,马新明,等.基于作物生长模型的农业专家系统中知识表示及管理的研究[J].河南农业大学学报,2006(4):426-431.
[关键词] GIS;可视化;数字高程模型
[作者简介]李原存(1986—),男,东华理工大学测绘工程学院土地资源管理专业硕士研究生,主要研究方向为土地信息技术。(江西南昌 330013)
一、引言
土地资源是人类赖以生存和发展的物质基础,是不可再生的自然资源。土地的总面积是有限的,同时,一定区域内不同利用方式的土地也是有限的。我国是一个农业大国,人口众多,土地资源分配不平衡,山地、丘陵多,平地较少,后备耕地资源不足且耕地质量差。20世纪90年代,我国城市化进程加快,为了满足城市发展用地的需求,大量耕地被征用转为建设用地,致使耕地流失严重,给我国的粮食安全和土地的可持续利用带来了不利的影响。
土地整理能有效地增加耕地面积和提高耕地质量,改善农业生产条件,成为新时期协调人地关系,缓解人地矛盾,促进土地利用动态平衡的主要措施,受到政府的高度重视。土地整理是一项复杂的系统工程,可分为前期研究阶段、规划设计阶段、施工设计阶段,以及工程施工阶段。在整个过程中涉及自然、经济、社会等诸多因素,需要多技术支持。近年来,国内的一些学者对土地整理及其规划技术进行了大量研究,改进了传统的整理方法,促进了土地整理体系的建立和完善。
GIS技术作为计算机空间科学的一个分支,在计算机技术快速发展的背景下也有了突破性的发展,其强大的空间分析功能,空间插值等功能,在土地评价、土地利用规划、土地分等定级等方面得以广泛的应用。近年来,众多学者开始研究将GIS技术引入到土地整理过程中,使土地整理在GIS平台上直接进行,借助于GIS技术的图形编辑功能和空间分析功能建立虚拟地理环境可视化模型,使土地平整、农田水利、道路、其他土地整理规划设计直接在可视化模型下进行并取得了良好的效果。
可视化技术作为一门新兴的实用技术,由于能直观、动态、多角度地表达地学现象,已在城市设计、水土保持、土地监督、土地整理等领域发挥着日益重要的作用。它不仅可以应用到土地整理的规划设计阶段,还可以应用到土地整理潜力评价和土地整理效益评价当中。目前已有一部分学者研究将可视化技术运用到这两个方面并且取得了一些成就。本文是关于可视化技术在土地整理运用方面成果的总结。作者希望,本文不仅为读者提供有关土地整理可视化研究成果的综述,让读者了解可视化技术在土地整理过程中运用的方法,还能从中找出可视化技术在土地整理中运用的新方法,拓宽可视化技术在土地整理中的运用方式。
二、国内外研究概况
(一)国外研究现状概述
土地整理的概念首先出现于德国巴伐利亚王国的法律中,德国、法国、前苏联、加拿大沿用至今,日本称为土地整治(整备)、台湾称为土地重划。
各国学者从不同的角度对土地整理做出不同的定义,同时各国土地整理的任务与研究内容的侧重点也有所区别。德国的土地整理工作在19世纪主要是将分散、零碎的农地集中连片,改善农业生产和劳动条件;20世纪90年代,土地整理趋于综合化,以自然资源和人文景观合理规划协调农业利益与自然保护和景观保护集中于一体。在土地整理可视化技术方面,由于国外的GIS技术发展较早,空间分析与图形编辑功能改进较快,德国在此基础上以GIS为开发平台建立了土地整理信息系统,将土地整理各种数据、图件和权属状况等资料存储于该系统,实现了对土地整理数据与图件的可视化查询与编辑、分析等操作。此外,近年来三维GIS概念的提出?熏使可视化技术在土地整理中运用趋于三维图形的显示,土地整理的各种数据也可以在三维GIS技术的支持下实现3D分析。
(二)国内研究现状概述
我国是开展土地整理最早的国家之一。我国殷周时期的井田制,以及后来的屯田制,北魏时期的均田制可以视为土地整理的雏形。国土资源部将土地整理定义为:按照土地利用总体规划与城市规划所确定的目标和用途,采取行政、经济、法律、工程技术手段,对土地利用现状进行综合整治、调整改造,以提高土地利用率,改善生产、生活条件与生态的过程。我国的土地整理工作的开展主要集中在农地整理,解决农业生产中的土地利用问题,改善农业的用地环境,从而提高农业用地的利用率、产出率,维护景观、生态环境的平衡。
目前我国可视化技术在土地整理的运用主要是借助计算机辅助制图(CAD)软件实现的,单体设施施工图主要是与相关行业的专家协同工作绘制的图形。预算则是根据规划和单体设施工程一起计算得到的结果。但是GIS技术的成熟与快速发展及在交通、电力、电信、城市规划等方面的成功运用,使一些学者开始研究把土地整理建立在GIS平台上实行操作。其中一部分学者把土地整理规划设计的基础数据、规划成果,通过GIS二次开发建立特定的空间信息系统,分图层、分区域,形象地显示地理数据,并运用空间分析可视化技术,直观显示分析过程,为土地整理提供了辅助决策。此外,国内的一些先进的学者在接触到三维GIS的理念后开始研究土地整理的三维可视化,通过获取的整理区的地理数据进行3D分析建立整理区数字高程模型,再在此模型上进行分析整理操作,最后重建数字高程模型,显示整理后的土地利用状况。这种技术目前来说在国内应用还较少但却是以后土地整理可视化的发展方向,并且这种可视化技术能很好地、直观地、动态地、真实地显示整理后的状态,对土地的整理工作提供了很大的帮助和支持。
三、相关文献回顾
当前可视化技术在土地整理中的应用总体上可以分为两个方面:即土地整理三维可视化和二维可视化显示。其中三维可视化在土地整理中的应用还处于刚刚起步阶段。而二维可视化技术却已经应用在了土地整理潜力评价、土地整理适宜性评价和土地整理规划设计中,下面就对以上几种可视化技术在土地整理中的应用进行相关回顾。
(一)土地整理潜力评价可视化
这种整理潜力评价可视化的大致方法为先把土地整理综合潜力分为三步进行。第一是整理区景观改善潜力可视化表达与分析。运用ARCGIS软件的叠加分析将核心景观区、一般景观区、缓冲区需要整理的耕地进行叠加,用遥感影响分析植被指数,根据设定的评分标准对各区域耕地进行景观改善评分。第二是耕地提高潜力可视化表达与分析。耕地质量提高评分体系根据实地调查的数据与预期理想粮食产量的差值来评分。运用Field calculate计算各村耕地质量提高潜力分值,根据评分结果绘制耕地质量提高潜力分析图。第三是耕地面积增加潜力可视化表达与分析。按照耕地的坡度(5度)分别选取典型样区,调查耕地中其他农用地之和占耕地面积的比例,以及整理后其他农用地面积之和占耕地面积之比例,以耕地面积增加比例为依据设定评分标准,根据评分结果绘制耕地面积增加潜力分析图。随后整理地块的不同位置,引进专家决策意见给各评价因子赋予权值,然后对各评价因子进行加权叠加,结果为土地整理综合潜力评分,根据评分结果绘制土地整理综合潜力分析图。最后提取整理区的高程点,运用ARCGIS中ARCTOOL BOX模块中的3D分析功能,建立TIN生成整理区DEM,选择土地利用现状图,土地整理规划图遥感影像作为纹理,根据三维显示需要设定颜色。这样土地整理的综合潜力就在三维地形图显示出来了。
(二)土地整理适应性评价可视化
整理适应性评价化的基本方法是将整理区的的等高线进行栅格化处理,接着利用ARCGIS对高程点文件进行插值处理,然后用ACTOOL BOX模块下的3D分析对已经进行过插值过的高程数据进行处理生成整理区的数字高程模型,这就为土地整理适宜性评价提供了依据。根据整理区的现状,对整理区进行栅格化处理,按照一定的标准划分栅格单元,每个栅格单元作为土地整理潜力评价单元,接下来根据整理区的具体条件确定整理土地的主导制约因素,建立适宜性评价因子。对整理区土地利用现状图数字化,然后对数字化的数据栅格化,以便于加权评价。在获得各评价因子栅格数据的基础上利用ARCGIS软件根据评价模型对各评价单元进行空间叠加运算。利用ARCGIS重分类功能将土地整理的适宜性分为基本适宜(>75)、度适宜(50-75)、临界适宜(25-50)和不适宜(
(三)三维可视化在土地整理规划设计中的应用
这种三维可视化的土地整理规划设计可以模拟出整理规划后的地物场景,具有较强的立体感、真实感。其主要的方法是提取整理区的高程点,在ARCGIS的ARCTOOL BOX模块下用3D分析创建TIN生成整理区的数字高程模型,然后按照田、水、路、林、村分类进行整理规划设计。在农田平整中调用出已经建立好的TIN文件,以规划后每个田块的ID号作为划分TIN文件的单位,从数字高程模型中读取待平整田块的高程值,计算平均高程作为田块的理想高程,通过ID号检索待平整区域,以设计田块的高程值对待平整区域的高程点的属性值进行修改,修改后重建TIN就得到了农田平整后的数字高程模型。道路与沟渠设计的实现,在ARCTOOL BOX模块下调用整理后的道路和沟渠的线数据,运用空间分析的功能对线数据进行加宽使其变为面数据,然后在ARCSCENE中将缓冲区分析后的道路和沟渠数据加载到TIN表面。这时要对道路的基础高程进行选择,选择TIN作为它的基础高程。然后生成整理后的数字高程模型,最后调用三维符号库里的符号对重建的数字高程模型表面上的地物进行替换,这样就形成了整理规划后的三维立体景观图。
四、结论
上述的三部文献都建立了整理区的数字高程模型,很好地模拟出了整理区的地形状态,为项目的进行提供了可靠的依据。在第一部文献中,作者将可视化的技术引入到了土地整理潜力评价当中,不仅实现了评价过程的可视化,还实现了评价结果的可视化,不仅实现了评价结果的二维可视化,还实现了评价结果的三维可视化,这种设计方式很好地直观地显示了整理区内整理潜力的高低,对整理工作具有重要的指导意义。在第二部文献中,作者将整理区的三维平面图形进行栅格化的处理划分成评价单元,并且通过实地调查选取了影响项目区整理工作的限制因素和主要的评价因子,并且通过评价模型对评价因子进行分析,得出了每个评价单元的适宜程度,而且通过二维图形显示出来,这种方法很好地将整理区的适宜程度展现在二维平面图上,但是没有实现评价结果的三维可视化。因此,三维可视化技术在土地整理适宜性中的应用是这方面的研究方向。上述的第三个文献中作者打破了传统的利用CAD进行整理设计,而是运用ARCGIS建立整理区的数字高程模型,在模型中进行整理设计。特别是在田块整理过程中打破了传统的只能设计田块形状的束缚,在数字高程模型下进行田块的整理不仅可以整理其形状还可以进行田块平整,并将结果以三维图形的形式显示出来,直观动态地看到整理后的田块的形状和高度。此外,对于道路沟渠的设计,通过空间分析将其转换成了面状文件并加载到数字高程模型中,打破了传统中只能用线文件表示沟渠和道路的束缚,在数字高程模型中很真实地模拟出了道路的路面状况。这些创新的设计都是值得我们学习的地方。数字高程模型的建立可以很直观、动态地模拟出项目区的地形起伏状况,为整理工作提供了可靠的依据,上述的三篇文献中也都在项目开始时构建了数字高程模型,可见三维可视化技术在土地整理方面的应用是今后此方面的研究热点和重点。
[参考文献]
[1]李睿璞,卢新海,马才学.基于GIS的农用地整理三维可视化[J].农业工程学报,2010,(5).
[2]许榕焓,张海涛,陈家赢.基于GIS与虚拟现实技术的土地整理规划研究[J].数学的实践与认识,2010,(4).
[3]李睿璞.基于RS、GIS土地整理的应用研究[D].武汉:华中农业大学,2008.
[4]孙华生,郭熙,李耀兰.基于GIS的耕地整理潜力分析[J].广东土地科学,2004,(2).
[5]陈家赢.基于虚拟地理环境三维可视化模型的农用地土地整理规划设计[D].武汉:华中农业大学,2007.
关键词:农业信息化;农村现代化;信息技术
农业信息化的发展极大的丰富了农村生活,给农村现代化改革注入了新的活力,在农业发展的新格局下发挥着关键性作用。农业信息化的发展不仅使农村居民享受到了最新的农业动态、科学种植的方法和专家指导等,还带动了农村经济的发展,影响了农村的消费理念。加快农业信息化建设和推进农业现代化发展是当前农村改革的重要课题,是农业发展的新方向。是构建生态文明型社会的重要组成部分,是保障农村生态平衡的重要手段,科学合理的农业信息化建设方法的实施,必将引导农村经济走向繁荣。
一、农业现代化与农业信息化的基本内涵
1、农业现代化
农业现代化顾名思义,就是将最新的科学技术应用到农业现代化建设上来,农业现代化的发展关系到全面建设小康社会的目标实现,在社会主义现代化建设中发挥着重要作用。农业信息化是将我国传统同业推向现代农业的重要手段,是提升我国农业生产力发展的重要方法,无论从时间,还是空间上都体现着农业现代化的优势。农业现代化的内涵随着科学技术的发展、信息化的推进、经济全球化的带动、时代的革新而有了新的诠释。就现代化水平而言,某一特定时期有不同的对比,衡量标准以同期发达国家的平均生产力水平为依据。在我国追赶发达国家生产力的农业现代化过程中,不同时期,随着代表当时生产力水平的知识、技术的不同,就有了不同的目标。当然,完成了阶段性目标并不代表实现了现代化,没有达到发达国家平均水平之前,我国的农业现代化建设就没有完结。目前,国家现代化建设的总体目标是:到本世纪中叶达到中等发达国家水平,基本实现现代化。而农业现代化的时间表也与之基本相同。所谓农业,按照于光远先生的定义,农业指的是十字形大农业,一横是动物、植物、微生物种植养殖业,这一概念比农林牧渔更加全面;一竖分别是农业服务业、农业种养殖业、农业经济产业。十字形大农业概括了大农业的所有方面,而农业现代化就是对十字形大农业整个体系的现代化过程。
2、农业信息化
关于信息化的表述,1997年召开的首届全国信息化工作会议, 对信息化和国家信息化定义为:信息化是指培育、发展以计算机为主的智能化工具为代表的新的生产力并使之造福于社会的历史过程。国家信息化具体体现在国家的宏观调控,如统一规划,统一分组等,在农业、工业、科学技术、国防及社会生活各个方面应用现代信息技术,深入开发、广泛利用,加速实现国家现代化进程。其中,智能技术的应用,也就是信息化技术的应用,给信息技术提供了许多新工具,具有获取数据、传递数据、数据处理、数据衍生和数据使用的功能。和智能化产品用具相关联的生产力,就叫信息化生产力,是农业信息化发展的重要动力。农业信息化就是培育、发展以计算机为主的智能化工具为代表的新的生产力并使之应用于农业领域的过程。农业信息化是农业全过程的信息化,是在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、 消费、市场等各个具体环节,加速对。传统农业改造,大幅度地提高农业生产效率和农业生产力水平,促进农业持续、稳定、高效发展的过程。
二、农业信息化的包括哪些方面
在农业信息化的建设过程中,认清农业信息化与农业电气化、 农业信息数字化、农业智能化、农业自动化、农村信息化、农业现代化的关系,抓住当前阶段的建设重点,是十分重要的。目前部分专家学者的观点不同,造成具体实施方案整体思路不清,对资源造成了极大浪费。因而,农业信息化的先导是农业电气化,电能在农业生产和农村生活领域中的广泛应用,是农业信息化和农业自动化的重要技术基础。农业信息化的基础是农业信息数字化,农业信息数字化要求农业的各个结构要素(包括动物、植物、微生物等)与各种过程(生产、 加工、储运、经销等) 全面数字化、农业以及农业各相关部门(生产、科研、教育、行政、流通、服务等)全面数字化与网络化管理。农业信息化是农业智能化的前提,农业信息化是农业自动化的支撑,农业信息化是当前阶段农业现代化的内容和建设重点。
三、以农业信息化建设全面促进农业现代化发展
农业信息化建设是一项系统工程,其载体主要包括农业产前、 产中、 产后等过程的农业生产、 经营管理、 决策的信息化等。 农业信息化通过上述方面对传统农业产生影响,对农业现代化的促进作用体现在农业现代化体系的各个方面。
1、农业信息化促进现代农业产业结构的优化
以计算机和现代通信技术为主的信息技术在农业上的广泛应用,能促进农业产业化过程信息化、 高效益化。农业生产率将大幅度提高, 生产成本下降。粗放式大批量生产和高消耗的农业生产模式将被高度集约式的 “高产、高效、优质” 生产模式所代替,农业产业中服务、销售比重逐渐加大,劳动密集型比重下降,技术密集型和知识密集型的比重将提高。农业产前、 产中、 产后规划将更加合理, 联系更加紧密,这些都促进了农业产业结构的进一步升级和优化。
2、农业信息化提高现代农业经营管理水平
应用现代信息技术创造的智能工具改造和装备农业各部门,建立农业信息网络体系,可为农业服务、生产、销售等各阶段的经营管理决策者提供强大的技术手段和高效、畅通、丰富的信息渠道,将农业各阶段经营管理提高到一个新水平,解决管理效率低、调控不及时等问题, 促进管理科学化、 合理化和最优化, 从而加快农业的全面发展。 利用农业信息技术中的管理信息系统和决策支持系统技术辅助农业决策者、 经营者进行包括农业生产方案选择、过程控制、农事管理、 施肥配方、成本核算、产品销售等工作,将使农业生产实现以最小投入获取最大利润,从而提高农业生产的效益。
结语:农业信息化已成为农村建设规划中的重中之重,在政府政策的支持下,各种农业信息工具得到更新,农业信息化管理办法也不断增多,有效扩大了农业信息化建设的覆盖区域。而如何将电气、数字、智能、自动和现代化技术应用到农业信息化的建设上来,是影响整农业现代化建设的重点,有效的农业信息化手段的运用是全面推动农村经济发展的关键环节。本文通过对农村信息化的必要性和应用范围进行系统的分析,提出加快农业信息化建设和推进农业现代化发展的有效措施,努力构建最优的农业信息化发展体系。使信息化方法以最美的姿态,最合理的运用出现在农村现代化建设中。
参考文献:
关键词:林权制度改革;数字;林业管理
中图分类号:F326.2 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150932014
科学技术的迅猛发展创造了数字信息技术,而且在各行各业都起到了积极作用。我国传统的经验式林业管理模式带来的局限性也愈加明显,在现代化的林业发展中阻碍了科学合理的管理,对于林业决策的准确性也有极大的负面影响。所以林改称为林业发展中必不可少的工作,而在林改过程中出现一些数据依据,这些数据给林业发展又提供了数据基础,在日后的林业发展中可以有效地进行资源分析,在进行管理时条理更清晰。
1 林权改革
1.1 林权改革概念
林权从字面上就很容易理解,是森林资源财产权在法律上的具体体现,普遍指的是集体或个人对林地、林木、森林的一种使用权以及所有权。我国进行林权改革主要是对原有的集体林权制度进行的合理改革,实现家庭或者是个人对林地等的承包制,对所有权有明确的指向,有利于林业的可持续发展,重建良好的生态环境,林业管理新体制得到建立。
1.2 林权改革意义
林权改革为农村经济的发展带来了积极意义,对农村生产责任制的内容进行填充和修改使其更加完善,让农村的生产力又得到了解放;对于耕地较少的地区,林权制度的改革为他们带来了新的发展机遇,提供了经济发展的广阔空间;由于我国重农思想让农村经济发展的目光只投入到农业发展中,林权改革为林业发展中存在着的体制性问题进行了有效改革,为农村经济发展提供了巨大的林业潜能,同时也使得农村的发展实现了农林平衡;林权改革对林地的使用权和拥有权有了明确的指向,原有的山林纠纷得到了有效解决,稳定了农村生活;林权制度改革是顺应市场经济发展需要应运而生,将资金投入有效地向林业发展靠拢,让农民看到了林业发展的经济前景,愿意把资金投向林业发展中;林权制度改革鼓舞更多农民进行林业生产的同时也为社会提供了更多的林产品,对原有的生态林地进行了有效保护,减少更多的生态破坏,逐步实现生态的良好创建和可持续发展。
2 林权制度改革数字成果在管理中应用
传统林权制度主要是集体林权制度,集体林权制度对林业所有权和使用权的划分模糊,使得林地纠纷不断上演,导致农民对林业发展没有信心、看不到林业发展的可观前景,以至于林业发展一直受阻,所以林权制度的改革是势在必行。林权制度改革过程中要对我国现有林地面积、林地存在区域、可开发成为林地的地区等等进行准确的考察的计算,因此产生了很多有效地数字成果,这些数字成果在日后的林业发展中的作用不容小觑。
2.1 林地界线管理
林权制度改革得出的数字结果在进行林地界线中起到了重要作用。原有的林权制度导致林地界线划分模糊,因此林地纠纷也不断发生,而林权制度改革中得出的数字结果对每一块林地都有明确的数据统计,让相邻林地之间的界线有了明确的数字界定,在进行林地管理时可以更好地对责任进行有效地划分,避免承包者之间产生不必要的纠纷。
2.2 精确林地面积
传统林权制度对林业用地的面积跟不上林业发展的步伐,常常导致记录中的林业面积与实际的林业面积差距大,容易产生一些非法的林地使用,给林地管理工作带来了困难。而林权制度改革进程中会对林业用地进行确切的数据统计,对林业用地有了明确的数字记录,在进行管理工作时可以根据这些数字成果进行合理、科学管理,同时也有效遏制林地的非法开采,给管理工作带来了方便也是对承包者进行资产保护。
2.3 管理效率提高
林权制度改革得出的精确数字成果,给林地管理人员提供了很好地数据依据。在往后的管理工作中可以对林业用地进行合理安排,在管理工作中不再有盲目、无头绪的现象出现,大大提高了林地管理工作效率,为林地管理人员节省更多时间进行发展林地的其他工作,更好的进行林地建设。
3 林权制度改革数字成果在管理中的作用
3.1 实现管理体制数字化
林权制度改革产生的数字成果,为林地管理部门提供了有效地数据依据。林业部门人员把这些数字成果与现代化技术相结合,创建了完整的林地数据系统,对林地资源进行科学、准确的整合。给林地工作人员在管理中提供了信息服务,实现了林地管理的数据化,适应社会发展需求。
3.2 实现林地管理现代化
林权制度改革数字成果是进行全国林地面积重新调查中的出的森林、林木资源量。根据这些数据林业部门引进先进的技术以及设备建立了数据资源库、遥感影像数据库等,在林地的管理中利用GPS、RS、GIS三大先进技术进行林地的定位和面积的随时测量,满足林地管理中的各种数据的采集,实现了人工管理走向智能管理的道路,为林业现代化管理提供了科学的数据依据。
4 结束语
林权制度改革是顺应市场经济发展应运而生,为林业的发展带来了新的篇章。林权制度改革数字成果为林业管理提供了数据依据,为管理部门建立和完善数据库提供了数字支持。同时也推动了先进技术在林业管理中的应用,逐步实现林地管理现代化进程,走向经济、生态环境的可持续发展道路。
参考文献
[1] 匡湘鸾,蒋习林,孙永玉等.林权制度改革数字成果在林业管理中的应用[J].安徽农业科学,2013,(25):10315,10317.
本文分析了农业经济分析的四种典型模型,通过对四种模型进行理论分析和方法介绍,总结对应的优点和不足,并提出改善农村经济的建议。
关键词:
农业经济;分析模型;理论
1计量经济模型
计量经济模型通过函数方程衡量经济形势,借助于概率分析理论,通常用于宏观经济的预测分析。计量经济模型特点鲜明,首先其将经济形势转化为一种可计量的数字化模型,后借助于统计学和概率学理论知识,进行数据化分析。计量经济模型兼顾理论和统计资料,通过理论和经验结合,分析经济动态中的不确定性因素对经济形势的影响,从而得出具有一定概率性的结果。虽然计量经济模型优点很多,但也表现出一些不足,主要概括为:首先是局限性,计量经济模型只是将经济数据进行简单的函数分析,而面对经济动态中的非量化因素,却显得力不从心;其次是依赖性,计量经济模型的成功构建需要精确的统计数据以及强大的计算机软件支持,可见其运用的要求较高,难以施行。鉴于其不足,计量经济模型在实际运用中主要表现为F或t检验在定量分析中缺乏显著性,其次模型错误和统计数据有误由参数预估值不合理或是不切实际导致。
2线性规划模型
线性规划模型通过确定约束条件和目标函数求得最优解,其中目标函数为线性函数,且约束条件表现为线性特征,通常用于企业经济管理中最优化方案的确定。线性规划模型优点明显,通过建立模型分析制造部与经济动态中各变量间的潜在关联,为各行业管理提供最优解,从而管理层依据其做出正确决策,同时以基期的统计信息完成自检,确保模型的合理性。线性规划模型在实际运用中曝露出诸多的缺点,主要概括为三点:首先是理想性,线性规划模型本质上是静态模型,而实际经济管理中,目标函数中部分因素通常是变化的,同时生产过程也是一个动态的过程,导致约束条件中部分指标表现出不定性,可见线性规划模型是一个理想化的模型,实际运用中具有一定的局限性;其次是被动型,模型仅可以跟随外生变量的波动做出断断续续的回应;最后是难行性,实际分析中通常缺乏必要数据和信息,仅通过借鉴和假设等手段完成模型的模拟分析,缺乏精确性。
3复合模型
复合模型通过概率预测分析和模拟规划,综合考虑实际经济动态中的各项不确定性因素,从而使分析结果更具说服力。模型的特点显著,实际运用中表现出极大地灵活性,分析者参照实际目标,构建合理的模型框架,模型既可以进行概率预测分析,也能模拟规划模型,兼顾以上两种模型的优点。其典型应用为江苏省农业区域政策分析模型,模型综合计量经济模型以及线性规划模型,计量经济模型用于分析居民的消费情况(消费水平、消费需求及通货膨胀水平),同时预测外生量动态;线性规划模型通过结合居民需求量信息,并进行多次模拟操作,确定生产结构的最优方案。
4灰色模型
农业经济受制于诸多不确定性因素,其作用机制等信息模糊,一些常用的经济分析模型已无法应对,为解决此类问题,灰色模型应运而生。传统分析模型需要基于准确的统计数据,可用于处理常规发展中的经济状态,而对不确定性的经济现象,难以做出有效分析。灰色模型主要通过灰色参数、函数和矩阵来客观反映农业经济的发展形势,进而提出农业经济发展的新规划。灰色模型完美结合了定量分析和定性分析,其中定性分析是模型构建的理论基础,后通过定量分析进行细化以及规格化处理,其既能定量分析各变量对农业经济动态发展的不同影响,也可以概率预测农业经济中各因素变化对农业经济整体(总产值等)的影响。其典型应用为甘肃农业经济分析模型。
结束语
四种模型各具特色,随着我国农业的不断开发,农业经济得到快速发展,相应的数据统计和理论分析也更为复杂,对农业经济分析模型的要求也越来越高,使复合模型与灰色模型的应用更为广泛。为使我国农业经济能够高效健康发展,现提出以下建议:(1)重视农业科技进步和创新。加大农业基础设施建设,加快农业产业技术革新。(2)加快农业结构产业化。引导农业经济向集约型方向发展,加强农业与其他产业的联系,充分利用农村剩余劳动力,整合现有资源,因地制宜。(3)加强农村基础教育实施力度。农村是教育的薄弱环节,特别是偏远山区,农民科学意识普遍较弱,制约当地农业技术的普及。
作者:隋娟娟 单位:王连街道办事处
参考文献: