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關(guān)鍵詞 計算機技術(shù)；農(nóng)業(yè)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)
中圖分類號 TP391 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)082-0188-01
在目前，計算機信息技術(shù)得到了高速的發(fā)展，計算機信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用也得到了深入的發(fā)展，計算機技術(shù)已經(jīng)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的設(shè)備當(dāng)中重要的組成部分。如今計算機技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)x種、驗種養(yǎng)殖等相關(guān)的環(huán)境起到了一定的促進作用，它一直起著十分重要的作用。
1 計算機技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展
世界上第一臺計算機是在1946年誕生于美國，從計算機誕生后，人們就對計算機在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方面開始了關(guān)注，關(guān)注農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程自動化和農(nóng)業(yè)的科研以及農(nóng)業(yè)的教育現(xiàn)代化領(lǐng)域的應(yīng)用。美國在20世紀50年代的初期就在農(nóng)業(yè)的領(lǐng)域上已經(jīng)開始運用了計算機的技術(shù)。在當(dāng)時，美國的一些農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟學(xué)家只是進行簡單的處理線性的規(guī)劃等一些小的問題。到了60年代的時候，計算機技術(shù)就已經(jīng)普遍的進入到了美國農(nóng)業(yè)的決策和科研部門。到了70年代，基本已經(jīng)推廣到了農(nóng)場的范圍。而到了1985年的時候，美國已經(jīng)有百分之八的農(nóng)場以計算機的技術(shù)來處理農(nóng)場中的一些事物，這些農(nóng)場當(dāng)中有一些比較大的農(nóng)場已經(jīng)完成了計算機化。而我國的農(nóng)業(yè)則是在上個世紀70年代才將計算機的技術(shù)融入到農(nóng)業(yè)當(dāng)中。真正獲得了較好的發(fā)展是從80年代才開始的?，F(xiàn)今的計算機技術(shù)在農(nóng)業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用范圍變得廣泛了，例如從原來的種植業(yè)、畜牧業(yè)已經(jīng)擴展到了現(xiàn)在的漁業(yè)以及林業(yè)，從科研教學(xué)發(fā)展到了現(xiàn)在的生產(chǎn)管理。應(yīng)用途徑也從原來單純的科學(xué)計算發(fā)展到了現(xiàn)在能夠進行處理信息，對實驗進行模擬以及實時控制等。
2 計算機技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)中的應(yīng)用
數(shù)字農(nóng)業(yè)一直被現(xiàn)代化信息技術(shù)和農(nóng)業(yè)工程技術(shù)支撐著，使用數(shù)字化的技術(shù)針對農(nóng)業(yè)所涉及到的對象和全過程進行一種數(shù)字化的和可視化的表達、控制、設(shè)計、管理的現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)高新技術(shù)的體系。數(shù)字農(nóng)業(yè)已經(jīng)把工業(yè)的可控生產(chǎn)與計算機輔助設(shè)計的相反融入到了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方面，把計算機信息技術(shù)當(dāng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的重要的支配因素，參與到了農(nóng)業(yè)的每個環(huán)節(jié)當(dāng)中，這將是我國實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的信息化進行跨越與發(fā)展的切入點與突破口。現(xiàn)在，美國在數(shù)字農(nóng)業(yè)的領(lǐng)域方面已經(jīng)得到了很大成功，計算機在數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)形成了比較專業(yè)化的生產(chǎn)、集約經(jīng)營方式、企業(yè)化的管理現(xiàn)代的產(chǎn)業(yè)模式。形成了現(xiàn)在完善的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，已經(jīng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的供應(yīng)與生產(chǎn)當(dāng)中得到了應(yīng)用，以及在農(nóng)業(yè)產(chǎn)品收貨后一些工序，詳述儲藏、加工、運輸、以及銷售等，使得農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)變的高效起來。形成了對農(nóng)業(yè)的推廣、教育以及科研的三位一體。
3 計算機信息技術(shù)在精準的農(nóng)業(yè)技術(shù)和設(shè)備當(dāng)中的運用
利用計算機以及當(dāng)中一些專用的地理信息的軟件，把四季的農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)工作的環(huán)節(jié)進行有機的聯(lián)系，形成了精準的農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備中的技術(shù)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)技術(shù)能夠?qū)π∶娣e的土地進行管理，具體一點就是對土地土壤的特性與一些農(nóng)作物的產(chǎn)量評估潛力。調(diào)節(jié)控制農(nóng)作物之間的差異精細精準的對農(nóng)作物的用料和農(nóng)作物的生產(chǎn)進行調(diào)整。對于農(nóng)作物所需要的養(yǎng)料使用方法進行優(yōu)化，對物料所投放的數(shù)量、時間、空間的位置等進行掌握從而降低了成本、對經(jīng)濟效益有所增加，同時還可以減低對于環(huán)境的污染，從而對生態(tài)環(huán)境進行改善，來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性的發(fā)展。
在20世紀90年代的時候，英國、美國、德國等一些發(fā)達的國家在一些大面積的機械化進行生產(chǎn)的條件下發(fā)展和研究，因此便有了精準的農(nóng)業(yè)裝備。這種裝備是新時代農(nóng)業(yè)所必然發(fā)展的趨勢，不可阻擋，目前與精準的農(nóng)業(yè)裝備有關(guān)的公司已經(jīng)在世界比較發(fā)達的公司開始普遍了。而我國在1994年的時候就有科學(xué)家提出了相同的建議，并且啟動了一項與之有關(guān)的工程。目前我國把精準的農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向已經(jīng)進行分部的實施：第一，對于農(nóng)田的樣本進行采集與分析；第二，對耕種期間所需要的一切都是有計算機技術(shù)進行控制并且完成；第三，將精準的農(nóng)業(yè)技術(shù)進行集成。
4 運用在農(nóng)業(yè)上的計算機模擬技術(shù)
計算機的模擬技術(shù)對于科學(xué)的研究作用主要有幾個方面：對于一些耗時較長。費用較高的一些實驗可以幫助進行選定的方案；對于一些因為條件對其的限制而不能進行的實驗，可以幫助其預(yù)報出結(jié)果；對于一些意義比較重大的，但是還有一定的風(fēng)險的研究，就可以用計算機進行一下預(yù)備的試驗。在農(nóng)業(yè)中，實時控制運用的同樣比較廣泛，實施控制又稱之為過程的控制就是在生產(chǎn)以及科學(xué)的試驗中，利用計算機系統(tǒng)當(dāng)中一些信息對農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)實現(xiàn)自動化的控制，這種技術(shù)在園藝和畜牧業(yè)當(dāng)中有著顯著的作用。
5 在農(nóng)業(yè)傳播當(dāng)中計算機所起到的作用
隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，人們已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)了，同樣的，農(nóng)業(yè)也在依靠著網(wǎng)絡(luò)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品是人們生活時所必需的，但是只有符合社會所需求的，才會得到社會的認可，由于農(nóng)產(chǎn)品具有較強的季節(jié)性，所以短時間內(nèi)銷售不了的話就會出現(xiàn)囤積的現(xiàn)象，所以，了解市場信息對于農(nóng)產(chǎn)品的銷路有著很大的作用，因此網(wǎng)絡(luò)的信息對于農(nóng)業(yè)的作用將會是越來越大。
6 總結(jié)
在全球化的經(jīng)濟的形勢下，用計算機技術(shù)對于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)進行支撐，對于農(nóng)業(yè)的領(lǐng)域也會是更加的深入，也將會對隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展而完善，從而更好的服務(wù)于現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)。
參考文獻
[1]王江楓,羅錫文,洪添勝,戈振揚.計算機視覺技術(shù)在芒果重量及果面壞損檢測中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,1998,04.
[2]毛文華,鄭永軍,張銀橋,苑嚴偉,張小超.基于機器視覺的草地蝗蟲識別方法[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2008,11.
關(guān)鍵詞：數(shù)字農(nóng)業(yè)；創(chuàng)新意識；任務(wù)驅(qū)動；人才培養(yǎng)
文章編號：1672-5913(2010)08-0011-03
中圖分類號：G642
文獻標識碼：A
數(shù)字農(nóng)業(yè)是將遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動化等高新技術(shù)與地理學(xué)、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)和土壤學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科有機地結(jié)合起來。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對農(nóng)作物、土壤從宏觀到微觀的實時監(jiān)測：對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象、過程進行模擬，以達到合理利用農(nóng)業(yè)資源，降低生產(chǎn)成本，改善生態(tài)環(huán)境，提高農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量的目的。由此可見，數(shù)字農(nóng)業(yè)具有多學(xué)科交叉的特點。
高等農(nóng)業(yè)院校的首要任務(wù)和根本功能是為農(nóng)村經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)和造就高素質(zhì)的創(chuàng)造型人才。高等農(nóng)業(yè)院校多學(xué)科的環(huán)境有利于各學(xué)科之間相互滲透和相互融合。在實際生產(chǎn)中許多問題的解決，單靠某一學(xué)科知識是難以實現(xiàn)的，這就需要各學(xué)科知識的有機結(jié)合。因此，在非計算機專業(yè)計算機應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)中開展數(shù)字農(nóng)業(yè)教育，有利于大學(xué)生將所學(xué)習(xí)專業(yè)知識與數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)更好的結(jié)合，開拓大學(xué)生創(chuàng)新意識和發(fā)散思維。
1 創(chuàng)新意識和發(fā)散思維
創(chuàng)新是指在人類物質(zhì)文明、精神文明等一切領(lǐng)域，一切層面上淘汰落后的思想、事物，創(chuàng)造先進的、有價值的思想和事物的活動過程。創(chuàng)新意識是指人們根據(jù)社會和個體生活發(fā)展的需要，引起創(chuàng)造前所未有的事物或觀念的動機，并在創(chuàng)造活動中表現(xiàn)出的意向、愿望和設(shè)想。它是人類意識活動中的一種積極的、富有成果性的表現(xiàn)形式，是人們進行創(chuàng)造活動的出發(fā)點和內(nèi)在動力，是創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造力的前提。創(chuàng)新意識主要特征在于：①新穎性；②社會歷史性；③個體差異性。創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和開發(fā)是培養(yǎng)創(chuàng)造人才的起點，只有注重創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，才能為成為創(chuàng)造人才打下良好的基礎(chǔ)。
發(fā)散思維是指根據(jù)已有信息，從不同角度、不同方向思考問題，從多方面尋求多樣性答案的一種思維形式，是創(chuàng)新思維的核心。傳統(tǒng)教學(xué)中“重求同，忽視求異，重集中思維訓(xùn)練，忽視發(fā)散思維訓(xùn)練”。所以，必須克服單純傳授知識的傾向，注重順向思維、逆向思維、多向思維的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性、批判性和創(chuàng)新性。具體來講，就是引導(dǎo)學(xué)生的思考信息向多種方向擴散，提出各種設(shè)想、多種解答。對于農(nóng)科大學(xué)生的培養(yǎng)可以將數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)，與各專業(yè)知識緊密結(jié)合，這樣對大學(xué)生創(chuàng)新意識和發(fā)散思維的培養(yǎng)有著重要意義。
2 數(shù)字農(nóng)業(yè)教育與學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng)
大力發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)教育、提高學(xué)生創(chuàng)新意識，是農(nóng)業(yè)大學(xué)可以借鑒的一種新型復(fù)合創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式。在這個過程中，應(yīng)明確農(nóng)業(yè)各學(xué)科專業(yè)人才的培養(yǎng)目標，改革高等農(nóng)業(yè)教育內(nèi)容和教學(xué)方法。結(jié)合我校實際情況，對相關(guān)專業(yè)進行分類，在國家計算機基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會要求的基礎(chǔ)上，使數(shù)字農(nóng)業(yè)知識融入到各學(xué)科中。
(1)農(nóng)學(xué)類。包含：農(nóng)學(xué)、植物保護、園藝、食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、糧食工程、乳品工程等。重點設(shè)置課程內(nèi)容包括：虛擬植物與虛擬農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)信息化等。
(2)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟管理類。包含：工商管理、會計學(xué)、農(nóng)林經(jīng)濟管理、信息管理與信息系統(tǒng)、保險學(xué)、國際經(jīng)濟與貿(mào)易、農(nóng)村區(qū)域發(fā)展等。重點設(shè)置課程內(nèi)容包括：決策支持系統(tǒng)、農(nóng)林數(shù)據(jù)處理技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)信息化等。
(3)資源管理、環(huán)境類。包含：農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、土地資源管理、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理等。重點設(shè)置課程內(nèi)容包括：決策支持系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、“3S”技術(shù)等。
(4)農(nóng)業(yè)工程類。包含：機械設(shè)計制造及其自動化、農(nóng)業(yè)機械化及其自動化、農(nóng)業(yè)電氣化與自動化、農(nóng)田水利工程等。重點設(shè)置課程內(nèi)容包括：決策支持系統(tǒng)、“3S”技術(shù)、精準農(nóng)業(yè)技術(shù)、虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、農(nóng)業(yè)信息化等。
根據(jù)以上課程內(nèi)容設(shè)置，培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備博、專結(jié)合的，具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識的人才。將數(shù)字農(nóng)業(yè)教育作為農(nóng)業(yè)大學(xué)特色教育可以滿足復(fù)合型人才培養(yǎng)的要求。當(dāng)前，大學(xué)對學(xué)生個性、特別是學(xué)生的創(chuàng)造性的培養(yǎng)重視不夠，缺乏特色教育，使創(chuàng)新型人才培養(yǎng)失去了一條有效的途徑。然而，創(chuàng)新型人才發(fā)展的基礎(chǔ)在于個性的和諧、全面、自由發(fā)展。因此，為了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，大學(xué)應(yīng)建立一個內(nèi)容廣泛的課程體系，實現(xiàn)普通教育與特色專業(yè)教育的平衡。避免存在過分專業(yè)化的傾向，加強普通教育課程，提高專業(yè)特色教育課程的質(zhì)量和水平。因此，在農(nóng)業(yè)大學(xué)開設(shè)數(shù)字農(nóng)業(yè)特色課程教育，廣泛設(shè)置跨學(xué)科課程、甚至跨學(xué)科輔修，可以促進學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
3 數(shù)字農(nóng)業(yè)教育與學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng)的對策
高等農(nóng)業(yè)教育要適應(yīng)數(shù)字農(nóng)業(yè)對人才的需求，必須引進新觀念，積極探索新型人才培養(yǎng)模式，分析數(shù)字農(nóng)業(yè)市場對人才的需求；在教育觀念、人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式、專業(yè)調(diào)整、課程體系等方面進行探索、改革與創(chuàng)新；并結(jié)合我國的實際，吸收國外的成功經(jīng)驗，建立我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)教育內(nèi)容和教育方法體系。具有體現(xiàn)在以下幾個方面。
3，1明確高等農(nóng)業(yè)院校的地位
在數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)中，高等農(nóng)業(yè)院校是培養(yǎng)數(shù)字農(nóng)業(yè)人才的基地。高等農(nóng)業(yè)院校的首要任務(wù)和根本功能是為農(nóng)村經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)和造就高素質(zhì)的創(chuàng)造性人才。由于高等農(nóng)業(yè)院校具有多學(xué)科的優(yōu)勢，所以它能為農(nóng)業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)輸送大批的農(nóng)業(yè)人才，不僅能適應(yīng)現(xiàn)在社會發(fā)展的需要，還要具有一定的超前意識，特別是能培養(yǎng)出數(shù)字農(nóng)業(yè)所需要的高層次人才。
3，2整相關(guān)課程設(shè)置
按照數(shù)字農(nóng)業(yè)的要求，拓寬各專業(yè)口徑，調(diào)整各專業(yè)課程設(shè)置，增加數(shù)字農(nóng)業(yè)所涉及的課程和教學(xué)內(nèi)容。如進一步加強“3s”技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能，數(shù)據(jù)庫原理等課程的教學(xué)，鼓勵學(xué)生跨專業(yè)選課。如可以給農(nóng)科相關(guān)專業(yè)的學(xué)生增設(shè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能等課程，在現(xiàn)有大學(xué)計算機基礎(chǔ)上進一步加強計算機應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等課程的教學(xué)，使學(xué)生了解社會需求和學(xué)科前沿發(fā)展方向。
3，3運用數(shù)字農(nóng)業(yè)學(xué)科特點，激發(fā)創(chuàng)新意識
數(shù)字農(nóng)業(yè)課程不同于其他學(xué)科，是一門理論和實踐相結(jié)合的基礎(chǔ)性課程，具有文化性、應(yīng)用性、發(fā)展性和模塊化等特點。學(xué)生的創(chuàng)新意識是在對數(shù)字農(nóng)業(yè)特點、內(nèi)容發(fā)生興趣時引發(fā)的。因此，教師在備課時盡可能挖掘?qū)W科的創(chuàng)新思維因素，在導(dǎo)入新課時盡可能創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的教學(xué)情景，介紹最新的數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，喚起學(xué)生的創(chuàng)新意識。
3，4實施任務(wù)驅(qū)動
培養(yǎng)創(chuàng)新能力，鼓勵、指導(dǎo)學(xué)生大膽靈活地運用已學(xué)知識，解決實際問題是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的有效方法。知識及技能的傳授應(yīng)以完成典型“任務(wù)”為主，任務(wù)是一堂課的核心，是學(xué)生學(xué)習(xí)知識的外在動力。在設(shè)計數(shù)字農(nóng)業(yè)教學(xué)的時候，應(yīng)當(dāng)注意布置與學(xué)習(xí)內(nèi)容相應(yīng)的任務(wù)，如為讓學(xué)生掌握專家系統(tǒng)的創(chuàng)建，可以布置專家系統(tǒng)的基本使用任務(wù)，收集某類專家系統(tǒng)的知識等。讓學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)活動中來，鼓勵學(xué)生大膽嘗試操作，遇到問題和困難時，要多問、多討論，發(fā)揚團隊協(xié)作精神。在解決這些實際問題的過程中，可以組織學(xué)生開展討論班，互相交流方法，互相啟發(fā)思路，以實現(xiàn)解決實際問題與培養(yǎng)創(chuàng)新能力的有機統(tǒng)一。
4 結(jié)語
關(guān)鍵詞：農(nóng)經(jīng)專業(yè)；數(shù)據(jù)分析；教學(xué)改革
2019年12月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會辦公室關(guān)于印發(fā)《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃（2019-2025年）》的通知，部署了用數(shù)字化引領(lǐng)驅(qū)動農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化，加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)經(jīng)營、管理服務(wù)的數(shù)字化改造的發(fā)展戰(zhàn)略，將全面提升農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)智能化、經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)化、管理高效化、服務(wù)便捷化水平作為農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的目標[1]。農(nóng)業(yè)農(nóng)村的數(shù)字化建設(shè)離不開專業(yè)人才的培養(yǎng)。農(nóng)林經(jīng)濟管理專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)方向主要有農(nóng)業(yè)經(jīng)營單位、面向農(nóng)業(yè)農(nóng)村的政府管理部門、事業(yè)單位、科研院所等。隨著農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字化發(fā)展戰(zhàn)略的推進，給傳統(tǒng)的農(nóng)經(jīng)人才培養(yǎng)帶來了一系列的挑戰(zhàn)[2]。在數(shù)字經(jīng)濟和智慧農(nóng)業(yè)的時展背景下，數(shù)據(jù)分析能力是農(nóng)經(jīng)專業(yè)學(xué)生重要的核心競爭力。如何提升農(nóng)經(jīng)專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力，是農(nóng)經(jīng)專業(yè)人才培養(yǎng)中面臨的重要課題[3]。
1農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字化發(fā)展戰(zhàn)略給農(nóng)經(jīng)人才培養(yǎng)帶來的挑戰(zhàn)
1.1對農(nóng)經(jīng)人才的數(shù)據(jù)思維的更高要求
在大數(shù)據(jù)時代，無論是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動，還是農(nóng)村的行政管理中都有大量的數(shù)據(jù)資源。農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)業(yè)合作經(jīng)營組織、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷數(shù)據(jù)、農(nóng)產(chǎn)品溯源數(shù)據(jù)為農(nóng)業(yè)經(jīng)營者提供了生產(chǎn)、物流、銷售環(huán)節(jié)大量的數(shù)據(jù)資源。經(jīng)營者需要認識到數(shù)據(jù)是一種新的生產(chǎn)要素，要調(diào)動數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)要素的屬性，讓數(shù)據(jù)分析為管理決策服務(wù)[4]。在數(shù)字中國的建設(shè)進程中，各級政府部門工作人員通過各級各部門的行政管理智能，收集了大量省、市、區(qū)、縣級的區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展數(shù)據(jù)。社區(qū)網(wǎng)格化管理下收集了微觀層面的農(nóng)業(yè)經(jīng)營單位數(shù)據(jù)、農(nóng)村常住人口數(shù)據(jù)、醫(yī)保數(shù)據(jù)、扶貧數(shù)據(jù)、農(nóng)村小額信貸數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)資源是政府提高行政效率、提高政務(wù)服務(wù)質(zhì)量的寶貴資源。
1.2對農(nóng)經(jīng)人才的數(shù)據(jù)分析能力的更高要求
在大數(shù)據(jù)時代，每天都有海量數(shù)據(jù)生成，如何能更好地利用這些數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)能發(fā)揮其為管理決策服務(wù)的功能，與數(shù)據(jù)使用者的數(shù)據(jù)分析能力是密切相關(guān)的。例如，農(nóng)業(yè)經(jīng)營單位在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的農(nóng)業(yè)投入數(shù)據(jù)、農(nóng)產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)、電商平臺的客戶反饋評論、農(nóng)產(chǎn)品庫存的動態(tài)數(shù)據(jù)，如何整合分析這些數(shù)據(jù)，要求農(nóng)業(yè)經(jīng)營者系統(tǒng)掌握數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、文本分析等多元化的數(shù)據(jù)分析方法。政府管理部門掌握的農(nóng)業(yè)人口的遷移數(shù)據(jù)、農(nóng)村常住人口網(wǎng)格管理數(shù)據(jù)、農(nóng)村居民醫(yī)保數(shù)據(jù)、扶貧數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)類型豐富，數(shù)據(jù)量龐雜，如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的整合，要求政府部門工作人員掌握數(shù)據(jù)庫管理、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)。
2農(nóng)經(jīng)專業(yè)數(shù)據(jù)分析課程群建設(shè)中存在的問題
2.1課程之間連貫性不足
以筆者所在的高校為例，為農(nóng)經(jīng)專業(yè)本科生開設(shè)的數(shù)據(jù)分析類課程，見表1。數(shù)據(jù)分析課程群包括了通識教育、專業(yè)教育和實踐教育。從目前的課程設(shè)置來看，涵蓋了數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計學(xué)、經(jīng)濟計量學(xué)、多元統(tǒng)計、大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域，內(nèi)容豐富。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用由計算機學(xué)院開設(shè)，是一門通識教育課程，在授課時教師往往將其視為一門計算機類的入門課程，在教學(xué)中沒有針對農(nóng)經(jīng)專業(yè)學(xué)生的特質(zhì)，將數(shù)據(jù)庫的教學(xué)與其在農(nóng)經(jīng)領(lǐng)域的應(yīng)用結(jié)合起來。學(xué)生在學(xué)習(xí)中往往會覺得該課程與專業(yè)聯(lián)系不夠緊密，教學(xué)內(nèi)容枯燥，缺乏學(xué)習(xí)興趣。
2.2學(xué)生學(xué)習(xí)的軟件種類繁多，但不夠深入
在統(tǒng)計學(xué)和多元統(tǒng)計課程中，學(xué)生將學(xué)習(xí)EXCEL、SPSS或者R語言的應(yīng)用，在經(jīng)濟計量學(xué)課程中學(xué)生將學(xué)習(xí)Eviews或STATA的應(yīng)用，在數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)分析課程中學(xué)生將學(xué)習(xí)Python語言的應(yīng)用。在每一門課程中學(xué)習(xí)的軟件都不同，對于軟件的學(xué)習(xí)缺乏連貫性和延續(xù)性，雖然學(xué)生接觸的軟件種類多，但是由于學(xué)時所限，每一種軟件都只是入門級的介紹，無法進入到深度學(xué)習(xí)。
2.3與專業(yè)課學(xué)習(xí)聯(lián)系不夠緊密，缺乏應(yīng)用機會
學(xué)生缺乏在專業(yè)課學(xué)習(xí)中運用數(shù)據(jù)分析類課程所學(xué)知識的機會。數(shù)據(jù)分析類課程主要介紹數(shù)據(jù)分析方法和軟件的應(yīng)用，但大部分都安排在第5學(xué)期和第6學(xué)期。學(xué)生在學(xué)習(xí)了數(shù)據(jù)分析方法后，缺少在專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域里運用這些方法的機會。例如學(xué)生若要完成產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學(xué)、農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易學(xué)的專題研究、課程論文，需要用到統(tǒng)計學(xué)、經(jīng)濟計量學(xué)、大數(shù)據(jù)分析的方法，但在第2-4學(xué)期開設(shè)大量專業(yè)課的學(xué)期，數(shù)據(jù)分析類課程還沒有開設(shè)。若能將數(shù)據(jù)分析類課程盡量靠前安排，學(xué)生可以在后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)、課題研究中運用所學(xué)的方法，一方面夯實數(shù)據(jù)分析技能，另一方面也可以增加學(xué)生對專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣。
2.4排課不夠科學(xué)
在大三階段，學(xué)生可以選修多元統(tǒng)計、數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)分析、Python語言三門選修課。但到了大三，學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí)任務(wù)重，選修課種類考慮繁多，學(xué)生選課可能出于興趣、學(xué)分安排或者準備考研保研考慮，并不是每一位同學(xué)都會選修上述課程。尤其是計算機能力不太強、對數(shù)學(xué)類課程感到困難的同學(xué)，會傾向于選擇難度小的課程。
3基于項目驅(qū)動式教學(xué)理念的數(shù)據(jù)分析課程群改革
3.1開展項目驅(qū)動式教學(xué)的意義
項目驅(qū)動教學(xué)法是基于行動導(dǎo)向的探究式教學(xué)方法，是將真實的或模擬的項目轉(zhuǎn)化為教學(xué)項目，結(jié)合課程內(nèi)容將項目分解為若干工作任務(wù)，創(chuàng)設(shè)工作情境，引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)，進而實現(xiàn)項目教學(xué)目標的教學(xué)活動[4-5]。項目驅(qū)動式教學(xué)法最顯著的特點是“以項目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”被動的教學(xué)模式，完善了學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式。與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，教學(xué)實施過程中，學(xué)生的目標更清晰明確，可避免傳統(tǒng)課堂教學(xué)的被動性，進而提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣和主動性[6]。在數(shù)據(jù)分析課程群中引入項目驅(qū)動教學(xué)，一方面能讓學(xué)生運用所學(xué)的數(shù)據(jù)分析方法分析現(xiàn)實問題，創(chuàng)設(shè)數(shù)據(jù)分析情境，加深對所學(xué)方法的理解和運用，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力；另一方面也可以有針對性地創(chuàng)設(shè)圍繞“三農(nóng)”問題的數(shù)據(jù)分析項目，讓學(xué)生從數(shù)據(jù)分析中加深對“三農(nóng)”問題的感性認識，培養(yǎng)對農(nóng)經(jīng)專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，提升對農(nóng)經(jīng)專業(yè)的認同度。具體來講，可以從以下方面開展對數(shù)據(jù)分析課程群的改革[7]。
3.2統(tǒng)籌規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，加強課程間的連貫和遞進
農(nóng)經(jīng)專業(yè)數(shù)據(jù)分析課程群目前主要包括必修課數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、統(tǒng)計學(xué)和經(jīng)濟計量學(xué)，選修課多元統(tǒng)計、數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)分析，以及實踐課R語言與統(tǒng)計應(yīng)用、Python語言。統(tǒng)計學(xué)教學(xué)的重點在于對基礎(chǔ)性的統(tǒng)計方法的運用，經(jīng)濟計量學(xué)教學(xué)的重點在于讓學(xué)生掌握經(jīng)濟計量分析的范式，如何利用經(jīng)濟計量模型開展實證分析。多元統(tǒng)計強調(diào)對復(fù)雜多維數(shù)據(jù)信息的提煉。數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)分析教學(xué)的重點在于大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)挖掘方法的應(yīng)用。此外，針對于目前學(xué)生所學(xué)的軟件門類過多，軟件操作不夠熟練，建議在統(tǒng)計學(xué)、多元統(tǒng)計、數(shù)據(jù)挖掘大數(shù)據(jù)分析中統(tǒng)一采用R語言進行教學(xué)，讓學(xué)生通過幾門課程的學(xué)習(xí)，能夠熟練掌握一種統(tǒng)計分析軟件。
3.3基于項目驅(qū)動對教學(xué)內(nèi)容進行整合及優(yōu)化，調(diào)動學(xué)生主動參與
例如統(tǒng)計學(xué)課程介紹了基礎(chǔ)性的統(tǒng)計分析方法，在后續(xù)課程經(jīng)濟計量學(xué)、多元統(tǒng)計、數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)分析中引導(dǎo)學(xué)生運用基礎(chǔ)性統(tǒng)計分析方法，對數(shù)據(jù)進行初步的統(tǒng)計分析和整理，為經(jīng)濟計量分析、多元統(tǒng)計、數(shù)據(jù)挖掘做好數(shù)據(jù)處理上的準備，讓學(xué)生體會到關(guān)聯(lián)課程中所學(xué)知識的聯(lián)結(jié)。鼓勵學(xué)生積極參與“三下鄉(xiāng)”活動，開展田野調(diào)查實踐，圍繞“三農(nóng)”開展調(diào)研，運用統(tǒng)計和計量方法對調(diào)研數(shù)據(jù)進行分析，鼓勵學(xué)生參與到教學(xué)中來，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)以致用。
3.4建設(shè)“項目驅(qū)動”實踐教學(xué)模塊
結(jié)合農(nóng)經(jīng)專業(yè)課程體系，建設(shè)數(shù)據(jù)分析課程群“項目驅(qū)動”實踐教學(xué)模塊。在農(nóng)經(jīng)專業(yè)的課程體系中開設(shè)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易、農(nóng)村社會學(xué)等專業(yè)性課程對大量的“三農(nóng)”問題進行了探討，這類課程中涉及的城鄉(xiāng)差異問題、收入和消費問題、農(nóng)產(chǎn)品價格波動、農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易等現(xiàn)實問題的研究，都離不開基于現(xiàn)實數(shù)據(jù)的定量分析。因此，在農(nóng)經(jīng)專業(yè)的數(shù)據(jù)分析課程群中可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生對專業(yè)課學(xué)習(xí)中熱點問題的研究，圍繞課程教學(xué)大綱，建設(shè)“項目驅(qū)動”實踐教學(xué)模塊，理論聯(lián)系實際，讓學(xué)生在研究項目中運用所學(xué)的數(shù)據(jù)分析方法，加深對專業(yè)知識的理解。
4農(nóng)經(jīng)專業(yè)數(shù)據(jù)分析課程群優(yōu)化方案
在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)分析能力是學(xué)生的核心競爭力之一。數(shù)據(jù)分析類課程在建設(shè)中要強調(diào)理論與實踐的結(jié)合，不能只是將教學(xué)停留在課堂上，引入體現(xiàn)專業(yè)特色的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。可以從以下幾方面開展數(shù)據(jù)分析課程群的優(yōu)化：第一，數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)類必修課安排在大一學(xué)年。在第1學(xué)期，可以安排R入門、Python入門、數(shù)據(jù)可視化課程，讓學(xué)生盡早接觸當(dāng)前主流的數(shù)據(jù)分析軟件，激發(fā)學(xué)生對R或Python的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生自我拓展學(xué)習(xí)空間。R入門、Python入門、或者數(shù)據(jù)可視化課程都屬于數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)課程，無需其他先修課程。在這一時期，讓學(xué)生開始接觸數(shù)據(jù)分析軟件，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)可視化的分析工具，有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)思維、數(shù)據(jù)意識和軟件實操能力。第二，將與農(nóng)經(jīng)專業(yè)課有關(guān)的專業(yè)必修課統(tǒng)計學(xué)、經(jīng)濟計量學(xué)安排在第3-4學(xué)期學(xué)習(xí)。統(tǒng)計學(xué)課程需要學(xué)生先行修讀高等數(shù)學(xué)和概率論課程，經(jīng)濟計量學(xué)需要學(xué)生先行修讀微觀經(jīng)濟學(xué)、宏觀經(jīng)濟學(xué)，因此可安排在第3-4學(xué)期。讓學(xué)生在掌握了一定經(jīng)濟管理專業(yè)知識后，可以更好地體會統(tǒng)計學(xué)、經(jīng)濟計量學(xué)方法論學(xué)科的應(yīng)用價值。第三，將數(shù)據(jù)分析進階類選修課多元統(tǒng)計、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)等課程安排在第5-6學(xué)期。為高年學(xué)生提供豐富的數(shù)據(jù)分析類選修課，讓學(xué)生結(jié)合自己的興趣、未來的發(fā)展規(guī)劃學(xué)習(xí)更加多元化的數(shù)據(jù)分析技術(shù)。鼓勵學(xué)生能在專業(yè)論文習(xí)作、學(xué)科競賽中有更多的機會運用自己所學(xué)的數(shù)據(jù)分析方法，增加學(xué)生的收獲感和成就感，挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力。第四，改革課程考核評價體系，采用項目式管理和評估的思路，由學(xué)生自主開展一個數(shù)據(jù)分析項目，從收集數(shù)據(jù)、提出問題、分析數(shù)據(jù)到提煉研究結(jié)論，開展小組團隊成員互評。教師跟蹤學(xué)生的項目開展過程，從學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、投入程度、數(shù)據(jù)分析質(zhì)量等綜合評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
5結(jié)束語
將項目驅(qū)動教學(xué)引入到農(nóng)經(jīng)專業(yè)數(shù)據(jù)分析課程群的建設(shè)，讓學(xué)生參與到教學(xué)中去，突破傳統(tǒng)教學(xué)中“教師教學(xué)生學(xué)”的局面，讓學(xué)生通過參與項目，運用數(shù)據(jù)分析方法解決項目中的實際問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，讓學(xué)生體會到所學(xué)知識的應(yīng)用價值，讓學(xué)生不再對數(shù)據(jù)分析類課程望而生畏。本文的研究對于農(nóng)經(jīng)專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)有重要的意義，強調(diào)理論與實踐的結(jié)合，提高學(xué)生數(shù)據(jù)分析的高階能力，也能為同類課程開展項目驅(qū)動教學(xué)提供借鑒。
參考文獻：
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摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ
1“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵…………………………………………………………1
2國外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用……………………………………………1
2.1美國………………………………………………………………………………………1
2.2英國………………………………………………………………………………………2
2.3德國………………………………………………………………………………………2
3我國發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的緊迫性…………………………………………………2
4“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展趨勢………………………………………………………………3
4.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程智能化將逐步成為現(xiàn)…………………………………………………3
4.2農(nóng)產(chǎn)品流通電商化發(fā)展將更加迅猛……………………………………………………3
4.3農(nóng)業(yè)多元化公共服務(wù)將更加完善………………………………………………………4
5 “數(shù)字農(nóng)業(yè)”的實踐策略……………………………………………………………4
5.1實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務(wù)數(shù)字化和可視化……………………………………………………4
5.2推動數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新…………………………………………………………………5
5.3提高農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)營管理數(shù)字化水平…………………………………………………5
結(jié)語…………………………………………………………………………………………6
致謝………………………………………………………………………………………7
參考文獻……………………………………………………………………………………8
摘 要
數(shù)字農(nóng)業(yè)是將信息作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素，用現(xiàn)代信息技術(shù)對農(nóng)業(yè)對象、環(huán)境和全過程進行可視化表達、數(shù)字化設(shè)計、信息化管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。數(shù)字農(nóng)業(yè)使信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)有效融合，對改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式具有重要意義。本文總結(jié)了國外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用,結(jié)合我國發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)的緊迫性與當(dāng)前數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢,對我國“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展提出了幾條實踐策略。
關(guān)鍵詞：數(shù)字農(nóng)業(yè)；農(nóng)業(yè)信息化；發(fā)展策略
Abstract
Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.
Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy
淺析“數(shù)字農(nóng)業(yè)”發(fā)展趨勢與策略
1“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵
“數(shù)字農(nóng)業(yè)”是農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟的重要實踐。當(dāng)前，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界尚未能夠?qū)?shù)字農(nóng)業(yè)形成統(tǒng)一的定義。通用名稱包括信息農(nóng)業(yè)，精確農(nóng)業(yè)，“ Internet + 農(nóng)業(yè)”等等。本文中提到的數(shù)字農(nóng)業(yè)基于農(nóng)業(yè)信息化，在農(nóng)業(yè)鏈的所有環(huán)節(jié)中都強調(diào)了下一代信息技術(shù)的重要作用，代表了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的新視野?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)與信息化的緊密結(jié)合使可以充分利用數(shù)字技術(shù)。數(shù)字技術(shù)在促進農(nóng)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用，并且不斷的提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化水平，支持農(nóng)村戰(zhàn)略的實施。
2國外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用
2.1美國
美國完善的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和數(shù)字技術(shù)體系促進農(nóng)業(yè)發(fā)展。美國數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展建立在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度專業(yè)化、規(guī)?；⑵髽I(yè)化的基礎(chǔ)上，已經(jīng)建成了完善的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用與管理系統(tǒng)。自20世紀90年代起，美國已開始應(yīng)用數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)，包括應(yīng)用遙感技術(shù)對作物生長過程進行檢測和預(yù)報、在大型農(nóng)機上安裝GPS設(shè)備、應(yīng)用GIS處理和分析農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)等，對大田作物進行生產(chǎn)前、中、后期的全面監(jiān)測與管理。在21世紀初已經(jīng)實現(xiàn)“3S”技術(shù)、智能機械系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在大農(nóng)場中的綜合應(yīng)用，智能機械已經(jīng)進入商品化階段。如JohnDeere公司的“綠色之星”精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與“3S”技術(shù)搭建的新型精準農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，用以進行精細農(nóng)作、農(nóng)機管理、農(nóng)藝管理和計劃管理，可繪制農(nóng)場產(chǎn)量的“數(shù)字地圖”，在機械化生產(chǎn)大農(nóng)場中的市場占有率達到了65％以上。在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)飛速發(fā)展的助推下，美國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)已與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后形成緊密銜接，應(yīng)用范疇覆蓋從作物生長的微觀監(jiān)測到宏觀農(nóng)業(yè)經(jīng)濟分析。此外，美國也已形成完善的技術(shù)服務(wù)組織網(wǎng)絡(luò)，美國服務(wù)類企業(yè)與公益機構(gòu)可為經(jīng)營主體提供較為完善的技術(shù)服務(wù)，例如美國農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)組織（FSA）為農(nóng)民提供豐富的信息。
2.2英國
英國信息化技術(shù)應(yīng)用助推精準農(nóng)業(yè)。信息化技術(shù)推動英國農(nóng)業(yè)向數(shù)字化、智能化、精準化的方向發(fā)展。英國農(nóng)村地區(qū)信息化基礎(chǔ)設(shè)施完備，互聯(lián)網(wǎng)、4G信號已實現(xiàn)基本覆蓋。在此基礎(chǔ)上，精準農(nóng)業(yè)技術(shù)得以實現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的全方位應(yīng)用，如借助遙感技術(shù)進行作物生產(chǎn)監(jiān)測與產(chǎn)量預(yù)報、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境評價和災(zāi)害監(jiān)測等；英國Massey Ferguson公司研發(fā)的“農(nóng)田之星”信息管理系統(tǒng)，借助傳感識別技術(shù)和GPS技術(shù)能夠更為精準地進行種植和養(yǎng)殖作業(yè)、數(shù)據(jù)記錄分析和制定解決方案；智能機械已基本裝備衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電腦控制和軟件應(yīng)用系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同位置、不同質(zhì)量的地塊情形實現(xiàn)自動化、精準化、變量化作業(yè)，同時可以采集作物信息用以制作電子地圖和調(diào)整生產(chǎn)策略。2013年英國啟動《農(nóng)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略》，提出了應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能技術(shù)進一步發(fā)展精準農(nóng)業(yè)，從而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，如借助GateKeeper專家系統(tǒng)提供輔助決策和農(nóng)場管理、LELY擠奶機器人等智能化設(shè)備在養(yǎng)殖場中的應(yīng)用、自動感知技術(shù)在施肥施藥機械上的應(yīng)用、二維碼技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷環(huán)節(jié)的廣泛應(yīng)用等。
2.3德國
德國關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備的積極研發(fā)與推廣。在歐盟農(nóng)業(yè)共同政策對數(shù)字農(nóng)業(yè)的支持下，德國積極發(fā)展高水平數(shù)字農(nóng)業(yè)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度機械化的基礎(chǔ)上，建立完善的計算機支持和輔助決策系統(tǒng)，提供數(shù)字農(nóng)業(yè)綜合解決方案。德國投入大量資金與人力支持數(shù)字農(nóng)業(yè)核心技術(shù)與智能設(shè)備研發(fā)，并由大型企業(yè)牽頭，如德國拜耳公司投資2 億歐元支持數(shù)字農(nóng)業(yè)布局，已在60多個國家提供數(shù)字化解決方案，并旗下Xarvio品牌推廣數(shù)字農(nóng)業(yè)，通過XarvioScouring識別系統(tǒng)高效識別和分析作物生長和病蟲害信息，幫助農(nóng)民優(yōu)化田塊單獨管理和農(nóng)田統(tǒng)籌優(yōu)化。擁有百年歷史的德國農(nóng)業(yè)機械制造商CLAAS集團結(jié)合第四代移動通信技術(shù)和傳感器技術(shù)，實現(xiàn)收割過程的全面自動化。
3我國發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的緊迫性
今年雖然受到疫情影響，但我國大部分農(nóng)產(chǎn)品仍然是一個“大年”，怎樣解決需求下降、部分市場關(guān)閉、物流受阻等難題，把農(nóng)貨順利賣出去，讓農(nóng)民實現(xiàn)豐產(chǎn)又豐收？加速數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展是不二法門。
農(nóng)業(yè)長期保持著傳統(tǒng)形態(tài)，技術(shù)進步一直較慢，特別是進入信息化時代后，農(nóng)業(yè)技術(shù)滯后帶來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展差距愈發(fā)顯著。隨著數(shù)字經(jīng)濟的興起，越來越多的領(lǐng)域引入互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)了智能化、數(shù)字化重塑，生產(chǎn)率大幅度提高。2019 年，我國服務(wù)業(yè)、工業(yè)數(shù)字經(jīng)濟滲透率分別為 37.8%、19.5%，但農(nóng)業(yè)只有 8.2%，數(shù)字化改造的空間很大，需盡快趕上信息社會的發(fā)展步伐。
農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇，也是破解目前農(nóng)業(yè)難題的一劑良方，瞄準這個主攻方向，無疑將為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供新動能，給予農(nóng)民更多獲得感。對廣大農(nóng)民來講，農(nóng)產(chǎn)品銷售難的問題最頭疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尷尬?？梢哉f，農(nóng)業(yè)數(shù)字化水平滯后，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、難以標準化、產(chǎn)銷信息不對稱等是導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品銷售難的主因。顯然，加快技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的融合，打造數(shù)字農(nóng)業(yè)，對產(chǎn)業(yè)鏈進行全方位的數(shù)字化改造，使得傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)脫胎換骨，插上科技的翅膀騰飛，已成為農(nóng)業(yè)發(fā)展新趨勢。
4“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展趨勢
4.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程智能化將逐步成為現(xiàn)實
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用極大地提高了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備的數(shù)字和智能水平，實現(xiàn)了整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的數(shù)字化控制，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)和管理。它可以解決由托管服務(wù)流程引起的一系列問題。在種植業(yè)中，重點是如何精確控制生產(chǎn)環(huán)節(jié)，例如育苗，播種，施肥，灌溉和病蟲害防治。當(dāng)前，荷蘭，日本，以色列和其他國家正在使用大數(shù)據(jù)，人工智能和信息技術(shù)來促進數(shù)字化，精確化和智能化作物種植的發(fā)展。
4.2農(nóng)產(chǎn)品流通電商化發(fā)展將更加迅猛
電子商務(wù)的飛速發(fā)展為農(nóng)產(chǎn)品流通提供了新的平臺和基礎(chǔ)。例如，美國著名的新鮮食品電子商務(wù)公司LocalHarvest是一個平臺，該平臺整合了有機農(nóng)業(yè)的上下游，并連接了中小型農(nóng)場和消費者。LocalHarvest平臺基于從相關(guān)農(nóng)場收集的基本信息來支持地圖搜索系統(tǒng)，使消費者能夠搜索本地社區(qū)周圍的農(nóng)場并購買難以保存的新鮮農(nóng)產(chǎn)品，例如蔬菜和禽蛋。農(nóng)產(chǎn)品在快速物流系統(tǒng)下，可以快速送到消費者家中，從而大大提高農(nóng)產(chǎn)品物流的效率和質(zhì)量。
值得欣喜的是，近年來，全國各地與各大電商平臺紛紛投入大量資源，重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈，培植人才，發(fā)力促進農(nóng)產(chǎn)品上行。以河北省為例，近年來積極引入農(nóng)業(yè)電商龍頭企業(yè)，與阿里巴巴、京東、拼多多等電商平臺開展合作，持續(xù)在直播助農(nóng)、農(nóng)產(chǎn)品品牌孵化、新農(nóng)商人才培養(yǎng)等領(lǐng)域，合力打造河北數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”。可以看到，利用大數(shù)據(jù)和分布式人工智能技術(shù)匹配優(yōu)化資源，將需求傳導(dǎo)給供給端，有效緩解了供需信息不對稱造成的產(chǎn)銷脫節(jié)。在互聯(lián)網(wǎng)科技力量的加持下，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的“痛點”也得到有效解決，進一步打開了農(nóng)產(chǎn)品從田間到餐桌的通路。
隨著電商農(nóng)產(chǎn)品銷量的快速增長，廣大農(nóng)民亦受益匪淺，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式發(fā)生重大變化，以需求引導(dǎo)生產(chǎn)、訂單式農(nóng)業(yè)逐漸成為主流，精準種植、數(shù)字營銷提升了農(nóng)民收入水平，促進更多農(nóng)民融入數(shù)字農(nóng)業(yè)的場景里。以往很多滯銷農(nóng)產(chǎn)品位于貧困地區(qū)，數(shù)字農(nóng)業(yè)重塑產(chǎn)業(yè)鏈，幫助貧困戶掌握技術(shù)、融入市場，實現(xiàn)了造血扶貧。實踐證明，此種創(chuàng)新扶貧模式具有很強的活力。比如，拼多多的“農(nóng)地云拼”模式得到國務(wù)院扶貧辦的肯定，榮獲了今年的“全國脫貧攻堅組織創(chuàng)新獎”。截至 2019 年底，拼多多平臺直連的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者超過 1200 萬人，累計帶貧人數(shù)超百萬。
4.3農(nóng)業(yè)多元化公共服務(wù)將更加完善
通過將移動互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等頂尖技術(shù)運用在農(nóng)業(yè)公共服務(wù)，農(nóng)業(yè)服務(wù)也更加便利和靈活。這也是數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。一些國家為了促進數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)公共服務(wù)方面做出了很多努力。
5 “數(shù)字農(nóng)業(yè)”的實踐策略
5.1實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務(wù)數(shù)字化和可視化
加快建立涵蓋農(nóng)業(yè)資源，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)管理，產(chǎn)品質(zhì)量，農(nóng)業(yè)機械設(shè)備和農(nóng)村治理的數(shù)據(jù)庫。利用地理空間信息技術(shù)和遙感技術(shù)整合空間數(shù)據(jù)，獲取耕地資源，漁業(yè)水資源，糧食生產(chǎn)功能區(qū)，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)園區(qū)，特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū)，特色鮮明的農(nóng)業(yè)村莊，生產(chǎn)經(jīng)營實體，村莊分布等數(shù)據(jù)。地圖存儲在數(shù)據(jù)庫中，使農(nóng)業(yè)和農(nóng)村資源數(shù)據(jù)立體化。通過集成的農(nóng)業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，現(xiàn)場定點監(jiān)控系統(tǒng)，集成的遙感信息，無人機觀測和地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)，可以建立農(nóng)作物的空間分布。通過農(nóng)作物的空間分布，重大自然災(zāi)害和其他動態(tài)空間圖，形成了一個一體化的全域地理信息圖，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的科學(xué)指導(dǎo)奠定了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
5.2推動數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新
創(chuàng)新，始終是鄉(xiāng)村振興的內(nèi)生動力。要實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興，離不開“數(shù)字農(nóng)業(yè)”助力。手機變成新農(nóng)具、直播成了新農(nóng)活、數(shù)據(jù)成為新農(nóng)資，隨著農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式競相涌現(xiàn)，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展紅利惠及三農(nóng)必將更加給力，而農(nóng)業(yè)信息技術(shù)已然成為數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支持。未來依靠農(nóng)業(yè)科學(xué)院和大學(xué)等農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)機構(gòu)來充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技企業(yè)作為創(chuàng)新主題的作用，促進數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的“產(chǎn)學(xué)研”合作，并著重于先進技術(shù)和核心技術(shù)。為了提高對關(guān)鍵技術(shù)的了解和研發(fā)，精確操作和智能決策的數(shù)字化管理，智能設(shè)備的變量修改和應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的靈活處理，區(qū)塊鏈等技術(shù)，3S 加速，智能識別，模型仿真，智能控制和其他軟件和硬件產(chǎn)品數(shù)字農(nóng)業(yè)的綜合應(yīng)用，了解數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)標準和規(guī)范體系的建立，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新以及應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的持續(xù)改進。
5.3 提高農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)營管理數(shù)字化水平
當(dāng)前，就中國電子政務(wù)項目的發(fā)展而言，農(nóng)業(yè)部門中的電子政務(wù)服務(wù)水平不能完全滿足領(lǐng)導(dǎo)決策應(yīng)用程序和公共商務(wù)應(yīng)用程序的功能要求。農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的總體水平有待進一步提高。同時，這意味著中國農(nóng)業(yè)信息服務(wù)具有巨大的發(fā)展和利用空間。因此，有必要進一步擴大移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，云計算，大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用，并通過建立靈活，便捷，高效，透明的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理體系，為農(nóng)民提供更多便捷和信息服務(wù)。在信息公開，政府公共關(guān)系，信息服務(wù)，辦公室工作等方面，充分利用農(nóng)民信箱和便攜式農(nóng)業(yè)和農(nóng)村地區(qū)的服務(wù)功能，提高了園藝，畜牧，水產(chǎn)品，田間管理和智能化管理水平。著眼于整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的要求，以提高勞動生產(chǎn)率，研究和推廣適用于不同地形和環(huán)境的農(nóng)業(yè)機械，并進一步促進農(nóng)業(yè)“機器換人”。
結(jié) 語
數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動，精確控制，智能和科學(xué)管理，提高了農(nóng)業(yè)的可控性，降低了生產(chǎn)成本，并減少了環(huán)境污染，使農(nóng)業(yè)向精準，環(huán)保和可持續(xù)的方向發(fā)展。此外，農(nóng)村電子商務(wù)的發(fā)展可以有效克服農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的不利因素，可以簡化交易聯(lián)系，提高交易效率，降低成本，消除農(nóng)民對庫存余額的擔(dān)憂，并縮短生產(chǎn)周期。努力為農(nóng)民提供更多的商機。由于時間和空間的限制，內(nèi)容的選擇空間也越來越廣，這對于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理人員的科學(xué)文化素養(yǎng)具有重要意義。
致 謝
在這篇論文的撰寫過程中，我遇到了很多的困難和障礙，但都在老師、領(lǐng)導(dǎo)、同事、同學(xué)和朋友的幫助下順利解決了。尤其要強烈感謝周波老師在千里之外給我們線上授課進行指導(dǎo)和幫助，不厭其煩地為我們解答疑問、傳授知識，讓我非常感動，在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最衷心的感謝!
同時也要感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者，本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。
同時也要感謝我的領(lǐng)導(dǎo)、同事、同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我很多素材，還在論文的撰寫和排版過程中提供給我很大的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友不吝批評與指教。
參考文獻
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[2] 施威 , 曹成銘 .“互聯(lián)網(wǎng) + 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈”創(chuàng)新機制與路徑研究 [J].理論探討 ,2019(06), 第 110-114 頁 .
關(guān)鍵詞:縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)總體構(gòu)想
農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是相對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)而言的，其實質(zhì)體現(xiàn)了當(dāng)代科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的綜合應(yīng)用，它是一個歷史的和動態(tài)的概念。在經(jīng)歷了原始農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)化農(nóng)業(yè)（石油農(nóng)業(yè)或機械化農(nóng)業(yè)）后，農(nóng)業(yè)正在進入以知識高度密集為主要特點的知識農(nóng)業(yè)發(fā)展階段。近些年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，世界上興起了以生物技術(shù)和信息技術(shù)為主導(dǎo)的新的農(nóng)業(yè)科技革命浪潮，新型的農(nóng)業(yè)模式――“數(shù)字農(nóng)業(yè)”應(yīng)運而生。
一、數(shù)字農(nóng)業(yè)在世界及我國的發(fā)展
1998年1月31日，美國副總統(tǒng)阿爾.戈爾在加利福尼亞科學(xué)中心發(fā)表了題為“數(shù)字地球：21世紀人類認識地球的方式”的演講,提出“數(shù)字地球”（DigitalEarth）的概念，“數(shù)字地球”很快成為世界各國21世紀的發(fā)展戰(zhàn)略?！皵?shù)字農(nóng)業(yè)”（DigitalAgriculture）是“數(shù)字地球”的組成部分，是“數(shù)字地球”的子系統(tǒng)。依據(jù)“數(shù)字地球”的概念和含義，“數(shù)字農(nóng)業(yè)”是指在數(shù)字地球的框架下，以有關(guān)標準和規(guī)范為指導(dǎo)，以“3S”技術(shù)（即，GPS技術(shù)，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)；GIS技術(shù)，地理信息系統(tǒng)；RS技術(shù)，遙感技術(shù)）為支撐，運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)，使數(shù)據(jù)獲取自動化，解決海量數(shù)據(jù)的存儲與分析問題，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化，農(nóng)業(yè)預(yù)測決策的智能化，最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的信息化。數(shù)字農(nóng)業(yè)同時也叫信息農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、精細農(nóng)業(yè)和虛擬空間農(nóng)業(yè)。海灣戰(zhàn)爭后，衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)的民用化，促使它在國民經(jīng)濟許多領(lǐng)域的應(yīng)用研究迅速發(fā)展，推動了“數(shù)字農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系的廣泛實踐。1993年，美國開始試行數(shù)字農(nóng)業(yè)模式。1993－1994年，數(shù)字農(nóng)業(yè)首先在美國明尼蘇達州的兩個農(nóng)場進行試驗。結(jié)果用GPS技術(shù)指導(dǎo)施肥的產(chǎn)量比傳統(tǒng)平衡施肥的產(chǎn)量提高30％左右，而且減少了化肥施用總量，經(jīng)濟效益大大提高。數(shù)字農(nóng)業(yè)的試驗成功，使得其技術(shù)思想得到了廣泛發(fā)展。目前，美國20％的耕地、80％的大農(nóng)場都已實行這種模式，數(shù)字農(nóng)業(yè)必將得到普及和發(fā)展。1996年，北美約19％的300公頃以上的規(guī)?；r(nóng)場已經(jīng)利用GPS技術(shù)，目前北美已有2000臺谷物康拜因安裝有產(chǎn)量傳感器。近些年來，歐美等若干國家已開始對玉米、甜菜、土豆、甘蔗、棉花等聯(lián)合收割機進行產(chǎn)量計量傳感的研究，以處方圖讀入裝置的可自動選擇種子類型、按處方調(diào)節(jié)播量的小麥精密播種機、自動施肥施藥機、可控噴水量的噴灌機等，均有商品化生產(chǎn)。與智能化農(nóng)業(yè)機械配套的GPS定位系統(tǒng)，可用于農(nóng)田土壤、苗情、病蟲、草害的信息采集和操作，通過電子傳感器和GPS裝在聯(lián)合收割機上的儀器，在整個收獲季節(jié)，可以不斷地記錄下幾乎每平方米面積的產(chǎn)量及其它信息。GIS用于數(shù)據(jù)存貯、分析、處理和表達地理空間屬性數(shù)據(jù)的計算機軟件平臺，主要作用于土地管理、土壤成份、土層厚度、土壤中氮磷鉀有機肥含量、當(dāng)?shù)貧v年來的氣溫、降雨、雷災(zāi)及大風(fēng)風(fēng)速等，以及作物苗情、病蟲草害的發(fā)生發(fā)展趨勢、作物產(chǎn)量的空間分布等方面的空間信息數(shù)據(jù)庫和進行空間信息的各種處理，為建立作物栽培管理的輔助決策支持系統(tǒng)，投入產(chǎn)出分析模擬模型和智能化專家系統(tǒng)，作出診斷，提出科學(xué)處方，指導(dǎo)科學(xué)調(diào)控制作。
進入90年代以來，信息技術(shù)的飛速發(fā)展，真正使農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生新的變革。我國農(nóng)業(yè)在過去的20多年時間里，有了很大的發(fā)展。但是，與國外發(fā)達國家農(nóng)業(yè)相比，還有很大的差距，而且差距是全方面的，主要問題是：目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入大、產(chǎn)出少，科技含量低，資源的利用率和轉(zhuǎn)化率偏低。據(jù)統(tǒng)計，國外發(fā)達國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的提高，83．3％依靠科技投入，只有16．7％依靠耕地面積的擴張。因此，解決我國農(nóng)業(yè)存在的問題，必須依靠科技進步，新型的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)取代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已成必然之勢。我國對數(shù)字農(nóng)業(yè)的認識尚處于啟蒙階段，但政府對此已予以高度重視。1998年6月1日，主席在接見出席中科院第九次和中國工程院第四次院士大會時，提出了發(fā)展“數(shù)字中國”的戰(zhàn)略。1999年12月，數(shù)字地球國際會議在我國召開，作為數(shù)字地球的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一的數(shù)字農(nóng)業(yè)，成為大會討論的主要內(nèi)容。我國也已經(jīng)在新疆和北京分別建立了用GPS技術(shù)和遙感技術(shù)控制農(nóng)業(yè)機械操作的試驗地。盡管在實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)模式方面還有許多基礎(chǔ)工作要做，需要大量投入，但進入實質(zhì)性階段，應(yīng)該為時不遠。數(shù)字農(nóng)業(yè)反映了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的大趨勢，它必將成為21世紀農(nóng)業(yè)的嶄新模式。
二、縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)的必要性
縣級農(nóng)業(yè)在全省乃至全國有著重要的地位，起著特殊的作用?？h級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)，可以使農(nóng)業(yè)各個方面（包括種植業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)）的各種過程（生物的、環(huán)境的、經(jīng)濟的）基本實現(xiàn)數(shù)字化；各種農(nóng)業(yè)信息技術(shù)廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)；在農(nóng)業(yè)的各個部門（生產(chǎn)、科研、教育、行政、流通、服務(wù)等）基本實現(xiàn)數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化管理。黑龍江省慶安縣是全國綠色食品之鄉(xiāng)、國家級生態(tài)示范區(qū)、全國商品糧基地縣和國家A級綠色食品水稻生產(chǎn)基地?，F(xiàn)以慶安縣數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)的必要性為例，來說明縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)是必需的和重要的。這樣，不僅可以促進縣級農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展，而且，也可以對全省乃至全國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展起到示范、引導(dǎo)和推進作用。
(一)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的需要
我們現(xiàn)在的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)還相對落后，農(nóng)業(yè)品種繁雜，優(yōu)良品種普及率不高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)還主要停留在經(jīng)驗型階段，農(nóng)業(yè)先進技術(shù)的推廣應(yīng)用速度不快，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式還制約著農(nóng)業(yè)的發(fā)展。實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，可以使各種農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)與專家經(jīng)驗通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，直接傳播到農(nóng)民的千家萬戶，各種現(xiàn)代化的種植、自動化的灌溉、科學(xué)化的施肥、智能化的溫室以及現(xiàn)代化的養(yǎng)殖、現(xiàn)代化的育林系統(tǒng)，將在縣級逐步普及，從而加快提高縣級農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平。
(二)加快農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用的需要
農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中增加產(chǎn)量、提高品質(zhì)的重要手段，而縣級農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應(yīng)用還十分有限，以農(nóng)業(yè)生物技術(shù)促農(nóng)業(yè)發(fā)展和加速發(fā)展的潛力還非常巨大。只有實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，才能把農(nóng)業(yè)生物技術(shù)信息與農(nóng)業(yè)的發(fā)展緊密地結(jié)合起來，進而加大縣級農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應(yīng)用范圍。
(三)增強農(nóng)民科學(xué)文化素質(zhì)的需要
農(nóng)民科學(xué)文化素質(zhì)對農(nóng)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。但是，縣級農(nóng)民的科學(xué)文化素質(zhì)還普遍不高，不能適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，通過網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞，農(nóng)民將終身地接受最先進地科學(xué)文化教育和農(nóng)業(yè)技術(shù)教育，必將加快提高縣級廣大農(nóng)民的科學(xué)文化素質(zhì)。
(四)促進農(nóng)業(yè)向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效發(fā)展的需要
發(fā)展“兩高一優(yōu)”農(nóng)業(yè)是市場經(jīng)濟的客觀要求，縣級各種農(nóng)產(chǎn)品雖然單產(chǎn)不低，但農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)普遍不高，直接影響農(nóng)產(chǎn)品在國內(nèi)外市場競爭的能力和農(nóng)民的收益。實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，可以使農(nóng)民通過先進的信息手段，運用先進生產(chǎn)模式，促進“兩高一優(yōu)”農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
(五)加大產(chǎn)加銷一體的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化步伐的需要
農(nóng)業(yè)與工業(yè)不同，它既受自然規(guī)律的影響，又受市場規(guī)律的制約，屬于弱質(zhì)產(chǎn)業(yè)。農(nóng)民一家一戶的生產(chǎn)經(jīng)營，規(guī)模小、風(fēng)險大、效益差，很難形成主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和主導(dǎo)產(chǎn)品，很難形成區(qū)域優(yōu)勢。只有走銷、種養(yǎng)加、貿(mào)工農(nóng)、農(nóng)科教一體化經(jīng)營服務(wù)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化之路，才是農(nóng)業(yè)走出弱質(zhì)產(chǎn)業(yè)的根本途徑。實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，各種農(nóng)產(chǎn)品加工、保鮮、儲藏都將得到電子信息技術(shù)的武裝，提高自動化的程度；電子商務(wù)的應(yīng)用，必將擴大縣級農(nóng)產(chǎn)品的國內(nèi)外市場，廣大農(nóng)民將直接與國內(nèi)外市場建立聯(lián)系，了解國內(nèi)外的市場動向，以便對農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與銷售做出相應(yīng)的決策。
(六)保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要
農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展決定著人類的生存與發(fā)展?？h級生態(tài)環(huán)境還存在著諸多不如人意的問題。實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，依靠宏觀農(nóng)業(yè)模型與宏觀決策系統(tǒng)的支持，使縣級的農(nóng)業(yè)發(fā)展與農(nóng)業(yè)環(huán)境資源治理協(xié)調(diào)統(tǒng)一；農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)模型的結(jié)合，將使縣級對農(nóng)業(yè)環(huán)境資源的動態(tài)監(jiān)測工作更為完善；依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，及時正確地掌握農(nóng)業(yè)環(huán)境資源數(shù)據(jù)，及時地制定和調(diào)整政策與對策，使縣級農(nóng)業(yè)沿著最合理的方向可持續(xù)發(fā)展。
(七)加速縣級農(nóng)業(yè)與世界農(nóng)業(yè)接軌的需要
入世以后，我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展受世界農(nóng)業(yè)的影響和制約，這是一個非?，F(xiàn)實而又十分緊迫的問題，解決這一問題的關(guān)鍵在于實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)手段，應(yīng)用最先進的農(nóng)業(yè)技術(shù)，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，加強農(nóng)產(chǎn)品競爭力，使農(nóng)業(yè)技術(shù)，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和價格與世界接軌。
總之，建立數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，必將使縣級農(nóng)業(yè)面貌得到極大的改觀，農(nóng)業(yè)會從一種低水平的依靠經(jīng)驗為主的產(chǎn)業(yè)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N高水平的依靠高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變。
三、縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)的總體構(gòu)想
數(shù)字農(nóng)業(yè)是發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的大趨勢，是一個挑戰(zhàn)性的國家目標，是一項巨大的不間斷的系統(tǒng)工程。抓好縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)，將對全省乃至全國發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)起到示范、引導(dǎo)和推進作用?？h級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)創(chuàng)新點，在于技術(shù)應(yīng)用上的創(chuàng)新，在于系統(tǒng)管理上的創(chuàng)新，在于運行機制上的創(chuàng)新。
數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)的著眼點應(yīng)該是農(nóng)業(yè)因素和過程的基本數(shù)字化，農(nóng)業(yè)運行機制的基本數(shù)字化，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)全面應(yīng)用的普及化。
數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)的立足點應(yīng)該是利用五年左右的時間，構(gòu)建縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)基本框架。重點是搞好五大系統(tǒng)建設(shè)，即農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)、農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)建設(shè)、農(nóng)業(yè)監(jiān)測預(yù)測系統(tǒng)建設(shè)、農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)建設(shè)和農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)建設(shè)。
(一)構(gòu)建農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)，主要側(cè)重于三個方面，即農(nóng)業(yè)生物數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫的建立，是數(shù)字農(nóng)業(yè)的最基礎(chǔ)工作。在建設(shè)過程中，遵循項目設(shè)計的規(guī)范化，堅持完備性、擴充性和實用性原則，充分保證數(shù)據(jù)一致性和完整性。在農(nóng)業(yè)生物數(shù)據(jù)庫方面，對各種農(nóng)作物、畜禽水產(chǎn)生物、食用菌藻生物建立其品種、品系和近緣生物的數(shù)據(jù)庫；各種農(nóng)業(yè)病菌、農(nóng)業(yè)昆蟲、農(nóng)業(yè)微生物建立其分類體系，特性特征、生態(tài)類型、生理小種的數(shù)據(jù)庫。在農(nóng)業(yè)環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫方面，建立盡可能完備的氣候氣象數(shù)據(jù)庫、詳盡的土壤資源數(shù)據(jù)庫、水資源數(shù)據(jù)庫和農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)庫。在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫方面，建立比較完備的人口、土地、耕地，各種作物面積和產(chǎn)量，各種畜禽生物的數(shù)量，農(nóng)民收入、農(nóng)民消費、農(nóng)民就業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)財政等數(shù)據(jù)庫。
(二)構(gòu)建農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)
農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)建設(shè)，主要側(cè)重于兩個方面，即農(nóng)業(yè)自動化和精確農(nóng)業(yè)。農(nóng)業(yè)自動化是將環(huán)境監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)傳送與環(huán)境控制的軟件和設(shè)施相結(jié)合的整套系統(tǒng)。精確農(nóng)業(yè)由于播種、施肥、灌溉、用藥等操作在用量上更為精確，因此，可以達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效，并且將對環(huán)境污染減輕到最低的程度。在農(nóng)業(yè)自動化方面，對糧食、蔬菜、畜禽產(chǎn)品的保鮮、儲藏實施自動化技術(shù)；對溫室大棚進行自動化控制。并且，把自動化技術(shù)應(yīng)用于微生物發(fā)酵、農(nóng)業(yè)菌藻生物的培育和農(nóng)產(chǎn)品加工。在精確農(nóng)業(yè)方面，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、生物技術(shù)、工程技術(shù)等一系列高新技術(shù)，進行精確播種、精確施肥、精確灌溉、精確用藥和精確收獲。
(三)構(gòu)建農(nóng)業(yè)監(jiān)測預(yù)測系統(tǒng)
運用地理信息系統(tǒng)（GIS）與遙感技術(shù)（RS），對農(nóng)業(yè)環(huán)境資源進行監(jiān)測和預(yù)測。地理信息系統(tǒng)是將系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、計算機的數(shù)據(jù)采集、處理和分析模型，數(shù)據(jù)庫技術(shù)與計算機圖像技術(shù)密切結(jié)合起來的綜合性技術(shù)。遙感技術(shù)是將空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合的綜合性技術(shù)。地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，將使農(nóng)業(yè)資源環(huán)境的監(jiān)測與預(yù)測得到根本性的改觀。農(nóng)業(yè)監(jiān)測預(yù)測系統(tǒng)建設(shè)，主要側(cè)重于五個方面
(1)農(nóng)業(yè)土地、耕地、土壤、森林、草原、水面等各種農(nóng)業(yè)資源的探測、評價與動態(tài)監(jiān)測。
(2)各種農(nóng)業(yè)災(zāi)害（洪澇、干旱、風(fēng)暴、病蟲害等）的實時監(jiān)測與預(yù)測。
(3)各種農(nóng)業(yè)作物面積與產(chǎn)量的監(jiān)測與預(yù)測。
(4)農(nóng)業(yè)環(huán)境（大氣、土壤等）污染的監(jiān)測與預(yù)測。
(5)各種農(nóng)業(yè)作物、畜禽、水產(chǎn)，經(jīng)濟林木的地區(qū)適應(yīng)性分布的研究，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供依據(jù)。完成以上任務(wù)，需要與各種相應(yīng)的農(nóng)業(yè)模型相結(jié)合。
(四)構(gòu)建農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)
農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)是應(yīng)用各種專門的計算機軟件，幫助對農(nóng)業(yè)中的各種問題進行決策。農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)建設(shè)，主要側(cè)重于四個方面：(1)農(nóng)業(yè)規(guī)劃系統(tǒng)（PS）∶應(yīng)用運籌學(xué)中的各種數(shù)學(xué)規(guī)劃方法（如：線性規(guī)劃，非線性規(guī)劃，動態(tài)規(guī)劃，整數(shù)規(guī)劃，決策論等），對農(nóng)業(yè)問題進行決策。
(2)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)（ES）∶應(yīng)用專家經(jīng)驗的計算機軟件，解決一些主要依靠專家經(jīng)驗進行決策的農(nóng)業(yè)問題。
(3)農(nóng)業(yè)模擬決策系統(tǒng)（SDS）∶將農(nóng)業(yè)模擬與決策相聯(lián)系，主要采用二種方法：其一，通過計算機的模擬性試驗；其二，將模擬與專家系統(tǒng)相結(jié)合，這種方法與單純的專家系統(tǒng)相比，其機理性較強，但在決策中還是要受到專家經(jīng)驗的局限。
(4)農(nóng)業(yè)模擬優(yōu)化決策系統(tǒng)（SODS）∶將農(nóng)業(yè)過程的模擬與農(nóng)業(yè)的優(yōu)化原理相結(jié)合，在此基礎(chǔ)上，做出各種農(nóng)業(yè)決策的完整軟件系統(tǒng)。SODS在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指導(dǎo)上，既有很強的應(yīng)用性，又有很強的通用性。同時，它還有預(yù)測的功能，可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的預(yù)見性。
(五)構(gòu)建農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息咨詢系統(tǒng)
農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息與咨詢系統(tǒng)是向社會公眾提供服務(wù)的窗口，包括部分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、圖形圖像數(shù)據(jù)以及多媒體數(shù)據(jù)等。農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息與咨詢系統(tǒng)建設(shè)，主要側(cè)重于硬、軟件兩個方面建設(shè)。就硬件建設(shè)而言，數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)的各種信息都需要計算機網(wǎng)絡(luò)荷載，這就需要建設(shè)好中心交互平臺。就軟件建設(shè)而言，數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)需要搞好各類信息的處理，建設(shè)各種數(shù)據(jù)庫，以滿足各有關(guān)部門及用戶的需要，這就需要建設(shè)好數(shù)字處理中心。搞好中心交互平臺建設(shè)，中心交互平臺是“數(shù)字農(nóng)業(yè)”心臟，縱向上與國家、省、市 “數(shù)字農(nóng)業(yè)”平臺鏈接，下與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（林場）平臺鏈接，通過鄉(xiāng)鎮(zhèn)（林場）平臺與村及農(nóng)戶（包括林業(yè)生產(chǎn)點、養(yǎng)殖場）聯(lián)網(wǎng)；橫向與農(nóng)、林、水、畜、機、氣象等涉農(nóng)部門局域網(wǎng)平臺鏈接。搞好數(shù)字處理中心建設(shè)，數(shù)字處理中心是“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的“數(shù)字原料”集散地或貯存庫，它把農(nóng)業(yè)的各種原始數(shù)據(jù)，通過數(shù)字處理中心收集、整理、加工后，根據(jù)需要，分門別類的貯存于各種數(shù)據(jù)倉庫。同時，它又把接收國家、省、市的需要再加工的各種信息，也貯存于數(shù)據(jù)倉庫，供領(lǐng)導(dǎo)決策和涉農(nóng)部門提取和使用。各有關(guān)系統(tǒng)加工后的“數(shù)字產(chǎn)品”和決策系統(tǒng)的信息，通過數(shù)字處理中心及時給用戶，并在各種數(shù)據(jù)倉庫中歷史留存。
以上數(shù)字農(nóng)業(yè)的五大系統(tǒng)建設(shè)，構(gòu)成縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)的基本框架。在其系統(tǒng)建設(shè)中，以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)為基礎(chǔ)，以控制系統(tǒng)建設(shè)為手段，以監(jiān)測預(yù)測系統(tǒng)建設(shè)為工具，以決策支持系統(tǒng)建設(shè)為目標，以網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)建設(shè)為窗口，重點突出中心互動平臺建設(shè)。要在有代表性的重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)，實行數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設(shè)的試點工作。
參考文獻：
[1]彭鵬,謝炳庚,侯伊林. 湖南師范大學(xué).關(guān)于“數(shù)字農(nóng)業(yè)”.農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究2000.4
隨著世界科技的快速發(fā)展，高科技逐漸融入了人們的生活以及各種各樣的生產(chǎn)過程中，我國在科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中也取得了很大的進步，許多先進的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用，測控技術(shù)與儀器專業(yè)也在發(fā)展中取得了可觀的進步，如今的經(jīng)濟環(huán)境發(fā)展迅速，全球進入了經(jīng)濟全球化的大趨勢中，這就使得測控技術(shù)與儀器技術(shù)在實踐中的應(yīng)用顯得更加重要，它作為一種采集信息以及控制的重要工具，有效地運用它能夠大幅的降低控制人員的操控難度。目前越來越多的領(lǐng)域也都逐步開始重視測控技術(shù)與儀器在實踐中的應(yīng)用問題了，對于如此廣泛的需求，對于測控技術(shù)與儀器在實踐中的應(yīng)用研究就能對許多領(lǐng)域的發(fā)展帶來較大的幫助，本文主要采用的研究方法是文獻參考法，主要通過手機相關(guān)的參考文獻與資料來對測控技術(shù)與儀器進行研究，并且在最后分析測控技術(shù)與儀器在未來的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:
測控技術(shù)與儀器；科技;應(yīng)用
0前言
伴隨著經(jīng)濟全球化的法案站，世界上各國的經(jīng)濟與科技水平都飛速發(fā)展，我國也進入了科技與經(jīng)濟共同發(fā)展的階段，信息技術(shù)快速的發(fā)展起來之后，越來越多的高科技技術(shù)逐漸融入了人們社會生活的各個方面，而測控技術(shù)與儀器在這個信息化的時代成為了一種必不可少的專業(yè)，它是當(dāng)下社會信息技術(shù)發(fā)展的重要組成部分，同時也是各大學(xué)者研究及討論的內(nèi)容，如今科技發(fā)展速度極為迅速，要想跟上科技的發(fā)展就需要對測控技術(shù)與儀器專業(yè)進行更加深入的研究，這樣才能夠滿足當(dāng)下社會發(fā)展的需求，所以對于測控技術(shù)與儀器專業(yè)的實踐應(yīng)用與人才培養(yǎng)都是未來科技發(fā)展的必然趨勢。
1測控技術(shù)與儀器的概述
1.1測控技術(shù)與儀器的內(nèi)涵
測控技術(shù)與儀器是多種學(xué)科相結(jié)合產(chǎn)生的一個綜合性很強的專業(yè)，其中主要包含的是儀器技術(shù)與控制技術(shù)，總的來說測控技術(shù)與儀器在生產(chǎn)生活中的主要應(yīng)用領(lǐng)域在于儀器的自動化控制與數(shù)據(jù)信息的收集處理，最終要實現(xiàn)的目標是通過數(shù)字化的管理達到最佳的控制效果。其主要的研究方向是信息的獲取以及處理，同時還涉及對于一些相關(guān)的要素進行控制，它涵蓋了其他一些領(lǐng)域的相關(guān)知識，其中有電力電子、精密機械、計算機、自動控制等。
1.2測控技術(shù)與儀器的特點
測控技術(shù)與儀器技術(shù)在生活中以及生產(chǎn)活動中都占有很大的比例，所以它是一個應(yīng)用性很廣泛的專業(yè)在現(xiàn)實生活中也具有較強的實際應(yīng)用意義，今后的生產(chǎn)生活中對于測控技術(shù)與儀器的應(yīng)用還會更加廣泛，因為它具有很多的特點和優(yōu)勢，它能夠?qū)崿F(xiàn)許多對于人們很方便的功能，例如網(wǎng)絡(luò)化管理、數(shù)字化管理、智能系統(tǒng)的使用等，這些性能都能很好地為人們提供有效的技術(shù)支持，降低人力消耗，提高系統(tǒng)的效率。同時，在當(dāng)下的測控技術(shù)應(yīng)用下，它還能夠為人們提供最佳的選擇方案，實現(xiàn)數(shù)字化控制，對信號進行處理以及通訊方面的數(shù)字控制。同時測控技術(shù)與儀器還能分布式的布置設(shè)備，這樣的便利性，能夠極大地降低成本，并且提高系統(tǒng)的工作效率?；跍y控技術(shù)與儀器的眾多優(yōu)越性，它的發(fā)展必然能夠給人們的科技發(fā)展帶來好處，也能夠為其實際應(yīng)用在生活中提供基礎(chǔ)。
2測控技術(shù)與儀器在實踐中的應(yīng)用
2.1航天、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用
測控技術(shù)在航天于農(nóng)業(yè)方面都有著重要的運用，它的參與對于航空航天技術(shù)的發(fā)展起著很大的推動作用，運用測控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)航天飛行器的實時監(jiān)測以及對其飛行狀態(tài)的了解，還能進行一些數(shù)據(jù)的收集整理，方便工程人員進行數(shù)據(jù)的修改控制，這對于我國的航天技術(shù)發(fā)展來說將是一個不可或缺的部分。我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也會運用到測控技術(shù)與儀器專業(yè)的相關(guān)技術(shù)知識，通過它的應(yīng)用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化管理，可以有效的提高生產(chǎn)者管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，同時還能更及智能化的進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實時監(jiān)測生產(chǎn)數(shù)據(jù)，還能為生產(chǎn)者提供與有效的參考數(shù)據(jù)，幫助人們進行及時的調(diào)整，以提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量。
2.2新型傳感器技術(shù)的應(yīng)用
在現(xiàn)在的社會環(huán)境下，現(xiàn)代測控技術(shù)與儀器技術(shù)都很發(fā)達，其中新型傳感器技術(shù)的運用也比較多，新型傳感器主要分為兩種類型，數(shù)字化傳感器和集成化傳感器，通常情況下集成化傳感器運用在對于數(shù)據(jù)的測量上，例如溫度、壓力等數(shù)據(jù)都可以用集成化傳感器進行監(jiān)測，數(shù)字化傳感器則主要運用在監(jiān)控系統(tǒng)等方面。在近幾年的發(fā)展中，新型傳感器技術(shù)得到了很大的發(fā)展，很多的領(lǐng)域都運用到新型傳感器技術(shù)，這使得新型傳感器技術(shù)體現(xiàn)出了巨大的實際運用價值和現(xiàn)實意義，新型傳感器技術(shù)為生活提供了較大的便利，并且在未來的發(fā)展中存在著強大的潛力與意義。
2.3遠程測控技術(shù)的應(yīng)用
目前我國的工業(yè)生產(chǎn)生活中，對于測控技術(shù)與儀器方面的運用還有遠程測控技術(shù)，遠程測控技術(shù)在許多的方面都有實際的運用，并且已經(jīng)成為了工業(yè)活動中一個重要的技術(shù)手段，現(xiàn)在比較常用的遠程測控技術(shù)主要有電話網(wǎng)遠程測控技術(shù)、專線遠程測控技術(shù)和無線通信，這些遠程測控技術(shù)的運用能夠運用在對于某些設(shè)備的檢查，能夠?qū)τ谒?、電、氣等方面的管道故障進行檢修，將起到和便利的作用，可以很有效的降低人工檢修的困難與人力浪費，達成高效運作的效果，有效地降低遠程輸送等技術(shù)在使用上存在的管理困難問題，并且提高系統(tǒng)運行的效率。
3測控技術(shù)與儀器的發(fā)展前景
隨著社會科技的發(fā)展，測控技術(shù)與儀器也在逐步的實現(xiàn)全面覆蓋，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)生活的方方面面，實現(xiàn)了標準化、網(wǎng)絡(luò)化以及數(shù)字化管理，有效的推動了社會科技的進展，現(xiàn)代科研技術(shù)的迅速發(fā)展也為測控技術(shù)與儀器提供了很好的基礎(chǔ)條件。測控技術(shù)與儀器在今天的社會中得到了更多的重視，學(xué)校也積極的培養(yǎng)相關(guān)方面的人才，加大測控技術(shù)與儀器的教學(xué)進程，致力于打造更多的相關(guān)方面的專業(yè)人才，為未來的測控技術(shù)與儀器研究提供更加新鮮的血液，促進我國測控技術(shù)的發(fā)展與進步。并且測控技術(shù)與儀器在更多的行業(yè)都大顯身手，社會對于測控技術(shù)與儀器的需求更加緊迫，在當(dāng)下這個經(jīng)濟全球化的市場經(jīng)濟大環(huán)境下，對于測控技術(shù)與儀器方面人才的而培養(yǎng)更有了進一步的要求。在目前的社會大環(huán)境下，測控技術(shù)與儀器的發(fā)展前景必定會是很光明的，對于研究測控技術(shù)與儀器方面的相關(guān)研究人員也有非常廣闊的發(fā)展環(huán)境，企業(yè)為了增強自身的產(chǎn)品競爭力也會非常重視測控技術(shù)與儀器的開發(fā)與研究，這樣才能夠保障企業(yè)在市場銷售方面的競爭力。為了響應(yīng)這樣的社會發(fā)展大趨勢，國家也對相關(guān)的測控技術(shù)與儀器方面的教育機構(gòu)加大了扶持力度，在未來的教育機構(gòu)中，測控技術(shù)與儀器將會成為重點培養(yǎng)的項目內(nèi)容。
4總結(jié)
對于我國目前的發(fā)展?fàn)顩r而言，積極的扶持測控技術(shù)與儀器的發(fā)展顯得尤為重要，在今后的工業(yè)與科技發(fā)展中必定需要測控技術(shù)與儀器的輔助，擁有一個良好的測控技術(shù)基礎(chǔ)能夠?qū)医?jīng)濟、科技方面都提供增益，也能夠有效的提高國家生產(chǎn)力與生產(chǎn)效率。國家在測控技術(shù)方面的實踐運用也起到了對該專業(yè)的推動作用，雙方相互支持，互惠互利，這樣才能取得長足的發(fā)展。測控技術(shù)與儀器在生活中的實踐應(yīng)用是多方面的，分布也比較廣泛，同時運用測控技術(shù)與儀器專業(yè)測控與儀器技術(shù)來實現(xiàn)一些技術(shù)輔助與數(shù)據(jù)收集處理也是非常便利的，所以目前該專業(yè)得到了社會的重點培養(yǎng)，它有較強的實際運用價值與發(fā)展?jié)摿?，可以運用在航天航空飛行器的監(jiān)測與運行分析上，還能運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化管理上，另外遠程測控技術(shù)的實現(xiàn)使得國家在燃油、燃氣、電力的輸送上得到了很大的便利，能夠更加便利的檢測相關(guān)故障，幫助工作人員及時排除故障，保障輸送系統(tǒng)的正常運行，對于新型傳感器的應(yīng)用，在現(xiàn)在的生產(chǎn)中較為常用，它的功能很強大，同時也擁有著很大的研究潛力，在今后的研究中還能得到更大的性能提升。
參考文獻：
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[2]祝青園,王書茂,康峰,張磊,陳度.虛擬儀器技術(shù)在農(nóng)業(yè)裝備測控中的應(yīng)用[J].儀器儀表學(xué)報,2008(06):1333-1338.
Abstract: Nowadays, the practice of urban agriculture is all over the world. Either in development country or developing country, the urban agriculture becomes important style of agriculture produce and urban development in this area. Beijing, the capital of China, has its own unique terrain and the mountains-area account for 62%.In order to develop urban agriculture better we must explore a new way which fits for this unique terrain. The present of ditch-area economy brings new idea for developing Beijing mountains-area meanwhile 3S technology makes the idea become the true. The concept of ditch-area economy, 3S technology and the effect of 3S technology in developing ditch-area economy are described in detail in this paper. Finally, we can verify that the application of 3S technology in ditch-area ecological planning, the management of ditch-area geographic information and 3D virtual reality expression is the important factor for development of ditch-area economy.
關(guān)鍵詞: 溝域經(jīng)濟;3S技術(shù);生態(tài)規(guī)劃;地理信息管理;三維虛擬現(xiàn)實表達
Key words: ditch-area economy;3S technology;ecological planning;geographic information management;3D virtual reality
0引言
溝域經(jīng)濟是北京市在農(nóng)業(yè)區(qū)域經(jīng)濟、流域經(jīng)濟基礎(chǔ)上結(jié)合北京山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)與特點提出的嶄新概念。近幾年來,為實現(xiàn)山區(qū)經(jīng)濟的循環(huán)快速發(fā)展,北京市推出“溝域經(jīng)濟”發(fā)展模式,并在多個區(qū)縣試點進行了探索和實踐。所謂“溝域經(jīng)濟”[6-8]就是以山區(qū)溝域為單元,以其范圍內(nèi)的自然景觀、文化歷史遺跡和產(chǎn)業(yè)資源為基礎(chǔ),以特色農(nóng)業(yè)旅游觀光、民俗文化、科普教育、養(yǎng)生休閑、健身娛樂等為內(nèi)容,通過對溝域內(nèi)部的環(huán)境、景觀、村莊、產(chǎn)業(yè)統(tǒng)一規(guī)劃,建成內(nèi)容多樣、形式不同、產(chǎn)業(yè)融合、特色鮮明的具有一定規(guī)模的溝域產(chǎn)業(yè)帶,以點帶面、多點成線、產(chǎn)業(yè)互動,形成聚集規(guī)模,最終促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、帶動農(nóng)民快速增收。
北京市山區(qū)占市域總面積的62%,過去的山區(qū)礦山開發(fā)為首都城市建設(shè)做出了貢獻,同時也極大地破壞了山區(qū)的生態(tài)環(huán)境和自然景觀,造成了水土流失、植被和地下水系破壞等負面影響。所以關(guān)閉礦山,進行山區(qū)生態(tài)修復(fù)、森林健康經(jīng)營、小流域綜合治理、土地適宜性評價、景觀生態(tài)規(guī)劃布局、等成為溝域經(jīng)濟發(fā)展的首要解決問題。
近年來,以“3S”技術(shù)為代表的地球信息科技的突飛猛進,為溝域經(jīng)濟管理工作的發(fā)展帶來了新的機遇,“3S“技術(shù)在該領(lǐng)域的發(fā)展將呈現(xiàn)廣闊前景。
1“3S”技術(shù)概況
“3S”是遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)這3項相互獨立又相互支持的新技術(shù)的總稱,它們是目前對地觀測系統(tǒng)中空間信息獲取、存貯管理、更新、分析和應(yīng)用的三大支撐技術(shù)。
遙感(RS)可以提供多時相、多分辨率和多譜段的各種遙感數(shù)據(jù),其高分辨率的遙感影像可以達到1 m左右。利用RS影像,可以迅速得到幾周前甚至幾天前的最新更新數(shù)據(jù),成本低、數(shù)據(jù)真實準確。通過處理分析最后提取和應(yīng)用有關(guān)對象信息,是一種高效的信息采集手段,對于空間數(shù)據(jù)的確定有特殊意義,在規(guī)劃設(shè)計中可以提供高分辨率的數(shù)據(jù)源。
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)主要用于為所獲取的空間目標及屬性信息提供實時的、快速的空間定位。GPS作為確定空間位置的主要手段,以其速度快、精度高、不受氣候和通訊條件的影響,具有全天候、布點靈活、作業(yè)方便等優(yōu)點,因此作為RS圖像的精糾正等具有不可替代的作用。
地理信息系統(tǒng)(GIS)是指在計算機技術(shù)支持下,對空間信息輸入、查詢、運算、分析、表達的技術(shù)系統(tǒng)。利用GIS可以把社會經(jīng)濟、人文等信息與反映地理位置的圖形信息有機地結(jié)合起來,從而使復(fù)雜空間問題的科學(xué)求解成為可能,提供決策服務(wù)。GIS技術(shù)可以解決海量空間數(shù)據(jù)的顯示和管理問題。利用面向?qū)ο蟮拇笮蛿?shù)據(jù)庫技術(shù),不僅可以解決海量數(shù)據(jù)的存儲與管理等問題,也解決了多用戶編輯、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)安全機制等許多問題。
2“3S”技術(shù)與溝域經(jīng)濟
2.1 “3S”技術(shù)在溝域生態(tài)規(guī)劃中的作用溝域經(jīng)濟的發(fā)展離不開溝域生態(tài)科學(xué)合理的規(guī)劃。沒有規(guī)劃的經(jīng)濟只能造成資源和金錢的浪費。溝域經(jīng)濟生態(tài)規(guī)劃要處理的核心是溝域的生態(tài)問題,即人類與環(huán)境的關(guān)系,其目的是求得人與生態(tài)的和諧共存、互惠共生。憑借“3S”技術(shù)其快捷和精確的空間信息獲取能力、強大的動態(tài)預(yù)測功能、全面的區(qū)域綜合分析功能以及高度的可定制性,能夠?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)內(nèi)部多元信息的獲取、傳輸、分析、處理、反饋起到有效的輔助作用,從而為生態(tài)宏觀調(diào)控、規(guī)劃決策等提供全方位的信息服務(wù)。使得規(guī)劃者可以更加高效準確的了解溝域生態(tài)與環(huán)境變化[4]。
全球定位系統(tǒng)(GPS)在溝域景觀生態(tài)規(guī)劃中的主要作用是對航空照片和衛(wèi)星像片等遙感圖像進行定位和地面矯正,遙感數(shù)據(jù)在精度上還不夠,因此需要GPS 輔助矯正。
遙感(RS)在規(guī)劃過程中的主要作用是識別地物,在大范圍的規(guī)劃中使用遙感數(shù)據(jù),可以省時省力。 根據(jù)衛(wèi)星像片所呈現(xiàn)的圖像,得到規(guī)劃對象總體的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(如植被空間分布圖、水系分布圖),這樣就大大減少了實地調(diào)查進行數(shù)據(jù)采集的工作量。有了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以后,就可以根據(jù)需要,加工得出專業(yè)上需要的數(shù)據(jù)。
可選取最近幾年的高分辨率SPOT或TM影像圖、地形圖、林相圖及GPS野外調(diào)查的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)的來源。利用ARCGIS軟件對遙感數(shù)據(jù)進行幾何校正,空間增強和輻射增強等處理,將GPS在地面調(diào)查的樣點和植被類型顯示在視窗上,利用AOI選取模板進行訓(xùn)練,根據(jù)制定分類體系劃分景觀類型,對訓(xùn)練模板的可能矩陣進行評價,結(jié)合已有資料和野外調(diào)查數(shù)據(jù),以目視解譯和外業(yè)調(diào)查的結(jié)果為輔,對分類效果進行評價檢驗并根據(jù)評價結(jié)果進行監(jiān)督分類,將分類后數(shù)據(jù)經(jīng)過聚類、統(tǒng)計過濾除去一定面積的斑塊,在ARCGIS中進行數(shù)字化,生成各景觀類型的多邊形矢量數(shù)字文件,建立拓撲關(guān)系后,生成各類景觀專題圖,對各區(qū)進行統(tǒng)計,得到景觀分類圖和各種景觀類型專題圖,在此基礎(chǔ)上,對數(shù)據(jù)進行綜合分析,然后對溝域地形圖進行數(shù)字化并生成數(shù)字高程模型DEM,為溝域景觀因子的選擇和遙感數(shù)據(jù)的疊加奠定基礎(chǔ)。
運用地理信息系統(tǒng)[23](GIS)原理及技術(shù)利用ARCGIS軟件進行分析評價。在溝域景觀生態(tài)規(guī)劃中主要用到疊置技術(shù),對多種類型的空間數(shù)據(jù)同時進行各種相關(guān)運算,系統(tǒng)化的分析評價。此外動態(tài)分析和模擬,通過對不同時段所得到的遙感數(shù)據(jù)進行分析,監(jiān)測和分析溝域景觀的動態(tài)過程[2-3]。
在對溝域進行景觀生態(tài)規(guī)劃時應(yīng)該遵循以下原則:(1)整體性原則:充分利用3S技術(shù)和系統(tǒng)方法原理論,協(xié)調(diào)各類型景觀同整個區(qū)域景觀關(guān)系,實現(xiàn)整體上的協(xié)調(diào)發(fā)展;(2)尺度原則:從溝域景觀單元出發(fā),考慮溝域景觀的規(guī)模、破碎化等因素,根據(jù)其合理的尺度規(guī)模進行界定;(3)自然景觀優(yōu)先原則:在保證經(jīng)濟、信息流暢的同時,充分尊重自然生態(tài)過程,保護一些具有生態(tài)價值的基礎(chǔ)上,利用兩個主要影響因子即主成分載荷,從土地的利用現(xiàn)狀、溝域景觀空間分布以及地質(zhì)地貌和土地利用類型出發(fā),結(jié)合外業(yè)調(diào)查和實際溝域景觀格局現(xiàn)狀,對北京溝域進行景觀生態(tài)規(guī)劃。
2.2 “3S”技術(shù)在溝域信息管理中的作用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展使地理信息系統(tǒng)應(yīng)用范圍更加廣闊,目前在城市規(guī)劃、土地管理、交通、電力等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)具有采集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數(shù)據(jù)等功能,利用“3S”技術(shù)構(gòu)建溝域經(jīng)濟[11-13]地理信息平臺,將全北京市溝域生態(tài)規(guī)劃狀況以數(shù)字化地圖方式呈現(xiàn),使人們可以方便的實現(xiàn)瀏覽、查詢、分析等功能,構(gòu)建溝域經(jīng)濟效益屬性數(shù)據(jù)庫,對溝區(qū)經(jīng)濟收入統(tǒng)計、核算、報表輸出,實現(xiàn)經(jīng)濟效益的動態(tài)分析。
WebGIS,就是基于Internet技術(shù)的地理信息系統(tǒng)(GIS),隨著Internet技術(shù)在全球范圍內(nèi)的飛速發(fā)展和人們對地理信息系統(tǒng)(GIS)的應(yīng)用需求,利用Internet在Web上空間數(shù)據(jù),為用戶提供空間數(shù)據(jù)瀏覽、查詢和強大的分析功能,對溝域各種資源深入挖掘,運用空間分析的功能,從宏觀上指導(dǎo)溝域經(jīng)濟規(guī)劃方案,使得資源發(fā)揮最大優(yōu)勢,創(chuàng)造最大的效益。WebGIS是基于瀏覽器/服務(wù)器模式的地理信息系統(tǒng),因此,WebGlS不但具有大部分乃至全部傳統(tǒng)GIS軟件具有的功能,而且還具有利用Internet優(yōu)勢的特有功能,即用戶不必在自己的本地計算機上安裝GIS軟件就可以在Internet上訪問遠程的GIS數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序,進行GIS分析,這是發(fā)展WebGIS服務(wù)溝域經(jīng)濟的最大亮點,因為,溝域區(qū)域用戶多是農(nóng)民,基于農(nóng)民的文化技術(shù)水平等因素,使用Internet向溝域用戶提供溝域現(xiàn)狀信息、專家指導(dǎo)方案、同時也可以收集用戶反饋的建議信息。
系統(tǒng)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)主要是各年中高分辨率的遙感數(shù)據(jù),大面積區(qū)域可用中等分辨率遙感影像,而針對某一特定溝域則需要高分辨率遙感影像。為了實現(xiàn)地理信息的真正共享和開放性,利用Intnernet技術(shù),建立包含豐富的空間拓撲關(guān)系的數(shù)據(jù)庫,可采用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫模型,實現(xiàn)地圖的自動錄入和校對,可以節(jié)省大量的人力、物力和財力,促進溝域經(jīng)濟系統(tǒng)WebGIS服務(wù)應(yīng)用的推廣。采用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫管理GIS數(shù)據(jù),可以實現(xiàn)復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的描述,數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)語義的管理等等。
利用WebGIS技術(shù)構(gòu)建北京溝域經(jīng)濟地理信息系統(tǒng)[14-18]是為了實現(xiàn)都市農(nóng)業(yè)的信息化發(fā)展的大目標,更是為了促進北京市溝域經(jīng)濟的快速、健康的發(fā)展。運用其空間信息量測與分析、統(tǒng)計分析、地形分析、網(wǎng)絡(luò)分析、疊置分析、緩沖分析、決策支持等功能,深度挖掘可開發(fā)區(qū)域資源,建設(shè)出更多有創(chuàng)意有價值的項目,不斷提升區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展品質(zhì)和潛力,創(chuàng)造更多經(jīng)濟、文化和生態(tài)價值。
2.3 “3S”技術(shù)在三維可視化模擬中的作用溝域經(jīng)濟發(fā)展涉及的的溝域景觀模擬、建筑物模擬、地下管線的3D顯示、道路橋梁的三維景觀實體以及地形地貌顯示等,都強調(diào)了三維信息以及三維景觀實體間關(guān)系的表達,對這些建設(shè)項目的三維空間信息進行處理、分析和挖掘來實現(xiàn)項目狀態(tài)的現(xiàn)勢數(shù)字三維可視化表達,可以更加準確真實地表示現(xiàn)實中溝域建設(shè)的發(fā)展情況,而這些數(shù)字三維表達都需要通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)。
虛擬現(xiàn)實[19-22],或虛擬實境(Virtual Reality),簡稱VR技術(shù),是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三度空間的虛擬世界,提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身臨其境一般,及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。該技術(shù)集成了計算機圖形(CG)技術(shù)、計算機仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果,是一種由計算機技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng),虛擬現(xiàn)實的最大特點是:用戶可以用自然方式與虛擬環(huán)境進行交互操作,改變了過去人類除了親身經(jīng)歷,就只能間接了解環(huán)境的模式,從而有效的擴展了自己的認知手段和領(lǐng)域。另外,虛擬現(xiàn)實不僅僅是一個演示媒體,而且還是一個設(shè)計工具,它以視覺可視化形式產(chǎn)生一個適人化的多維信息空間,為我們創(chuàng)建和體驗虛擬世界提供了有利的支持。
建立模型所需要的大場景三維數(shù)據(jù),主要是指溝域范圍地形地貌的三維數(shù)據(jù),主要是高分辨率的遙感影像,如分辨率為0.61米的QuickBird等,疊加數(shù)字高程模型圖(DEM),生成三維地形數(shù)據(jù);對于溝域范圍內(nèi)的道路、橋梁和建筑物等三維數(shù)據(jù),可以通過數(shù)字攝影測量技術(shù)獲取立體像對的方法,也可以通過三維激光掃描測量系統(tǒng)集合全站儀進行地面測繪獲取空間坐標和高程;對于樹木和雕塑等以點形式存在的地物,通過GPS采集地物的坐標;建筑物及樹木的紋理通過拍攝大量照片來獲取。分別對溝域建筑物、地形、天空、樹木進行場景建模,使其能形象的反應(yīng)真實場景,最后明確場景的層次關(guān)系,完成溝域三維可視化模擬。
信息技術(shù)的應(yīng)用是都市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的客觀要求和發(fā)展趨勢,尤其虛擬現(xiàn)實是計算機技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用的更高境界,都市農(nóng)業(yè)信息產(chǎn)品將會成為今后服務(wù)“三農(nóng)”的新產(chǎn)品。
3“3S”技術(shù)在溝域經(jīng)濟發(fā)展中的前景
溝域經(jīng)濟概念提出后,幾年來,有力推動了京郊山區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展,對于農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整起到了積極作用。但是,由于這一理念還處于初步實施階段,所以存在一些問題。現(xiàn)在我市對溝域的開發(fā)利用不僅數(shù)量不多,質(zhì)量也不高;在所開發(fā)經(jīng)營的溝域中,缺少整體把握和規(guī)劃,隨心所欲,沒有長遠打算,資源綜合效能不高;環(huán)境破壞、水體污染等現(xiàn)象也很明顯。因此,在溝域經(jīng)濟發(fā)展上,必須整合各種資源和生產(chǎn)要素,制定科學(xué)有效的溝域生態(tài)規(guī)劃方案,在保護好生態(tài)環(huán)境的同時,實現(xiàn)效益最大化。
“3S”技術(shù)集RS、GPS、GIS為一體,在溝域高分辨率遙感影像獲取、溝域地形精確定位、溝域地理信息管理、溝域三維可視化模擬等方面發(fā)揮了巨大作用[9]。隨著遙感技術(shù)的進一步發(fā)展,將會出現(xiàn)更加高清度的遙感影像圖,對于溝域的地形研究將更加準確;GPS導(dǎo)航技術(shù)的革新和測繪儀器的進步,將使溝域空間定位更加精確;地理信息系統(tǒng)的發(fā)展將使系統(tǒng)功能更加全面,在溝域生態(tài)規(guī)劃、適宜性評價、生態(tài)價值評估和溝域環(huán)境動態(tài)監(jiān)測、流域治理等方向可以快速準備的進行評定,以解決當(dāng)前溝域經(jīng)濟發(fā)展中缺乏合理規(guī)劃、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題;計算機虛擬技術(shù)的發(fā)展將使溝域三維化更精確、更逼真,人們可以不用實地去考察就能在一臺計算機上對整個溝域的規(guī)劃設(shè)計一目了然。
在“3S”技術(shù)的科學(xué)手段支持下,著手對溝域資源進行系統(tǒng)摸底調(diào)查,對具備一定發(fā)展條件的溝域進行發(fā)展規(guī)劃設(shè)計,拿出具體的開發(fā)方案。通過“統(tǒng)一規(guī)劃,政府扶持,集體塔臺,農(nóng)民主體和社會參與”這樣一種模式,建設(shè)內(nèi)容多樣、產(chǎn)業(yè)融合、特色鮮明的溝域產(chǎn)業(yè)帶,逐步把我們山區(qū)建成生態(tài)環(huán)境良好、基礎(chǔ)設(shè)施完備、綠色產(chǎn)業(yè)興旺、社會事業(yè)發(fā)達、山川景色秀美、人們生活安康的新山區(qū)[24-31]?！皽嫌蚪?jīng)濟”正把北京山區(qū)變成生態(tài)環(huán)境良好、基礎(chǔ)設(shè)施完備、綠色產(chǎn)業(yè)興旺、社會事業(yè)發(fā)達、山川景色秀美、人民生活安康的宜游更宜居的圣地。而“3S”技術(shù)通過Internet傳播給更多的人,服務(wù)于更多的人,用信息技術(shù)中的新技術(shù)促進首都城鄉(xiāng)一體化總體目標的早日實現(xiàn)。
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一、農(nóng)業(yè)遠程教育發(fā)展模式選擇
中國幅員遼闊,農(nóng)村人口眾多,發(fā)展農(nóng)業(yè)遠程教育極有意義。遠程教育的最大優(yōu)勢在于能使任何地方的農(nóng)民學(xué)員方便快捷地獲取最好的教育資源,極大地提高農(nóng)村勞動力的科技文化素質(zhì),為推動各地農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟做出積極貢獻。中國農(nóng)業(yè)遠程教育有著廣闊的發(fā)展前景,盡管中國農(nóng)村基礎(chǔ)薄弱,大多數(shù)基層農(nóng)廣校缺乏廣播、電視等遠程教育資源,在地方電臺、電視臺也沒有教學(xué)節(jié)目播出時段,但從長遠看,這都不會影響遠程教育優(yōu)勢和效益的發(fā)揮[1]。發(fā)展農(nóng)業(yè)遠程教育,存在一個發(fā)展模式選擇的問題?？紤]到中國東西部地區(qū)、城鄉(xiāng)之間經(jīng)濟發(fā)展的不平衡,以及廣大農(nóng)村信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和農(nóng)戶家庭條件現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,中國農(nóng)業(yè)遠程教育應(yīng)該采用數(shù)字技術(shù)與非數(shù)字技術(shù)恰當(dāng)結(jié)合、優(yōu)勢互補、共同發(fā)展的道路,綜合利用VCD光盤、有線電視、衛(wèi)星網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等手段,采取以下兩種不同的教育發(fā)送和傳輸?shù)哪Ｊ絒2]:
1.主流模式
衛(wèi)星傳輸數(shù)字化教育發(fā)送技術(shù),適用于中國廣大農(nóng)村、特別是中西部農(nóng)村。采用主流模式的地區(qū)可以采取的擴展數(shù)字化教育應(yīng)用的技術(shù)方案為:CD-ROM光盤刻錄和發(fā)送方案;各類局域網(wǎng)應(yīng)用方案;基于有線電視網(wǎng)的多媒體數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)方案和電話撥號接入或其他公眾電信網(wǎng)回傳方案。
2.替代模式
計算機寬帶網(wǎng)的地面接入技術(shù),適用于東部沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)農(nóng)村。
二、農(nóng)業(yè)遠程衛(wèi)星教育系統(tǒng)建設(shè)
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)作為一種新的技術(shù)手段開始在遠程教育領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,但很多農(nóng)村家庭由于家庭貧困買不起電腦,另外,受農(nóng)村人口教育水平限制,很多人也不懂電腦和網(wǎng)絡(luò)方面的知識。中國廣大農(nóng)村地理條件復(fù)雜,通信網(wǎng)絡(luò)線路建設(shè)難度較大,架設(shè)網(wǎng)絡(luò)線路成本相對較高,互聯(lián)網(wǎng)普及率和使用率非常低,短時期內(nèi),在中國農(nóng)村推廣互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)還很難實現(xiàn)。衛(wèi)星教育網(wǎng)建設(shè)屬于公共財政支持范疇,由政府投資建設(shè),具備提供話音、視頻、通信服務(wù)的綜合能力,性價比高、技術(shù)先進、性能可靠,是提供農(nóng)村遠程教育簡單經(jīng)濟、行之有效的手段。衛(wèi)星遠程教育不受時空限制,能為農(nóng)村學(xué)員提供與發(fā)達地區(qū)質(zhì)量相同的遠程教育服務(wù),能有效解決廣大農(nóng)村教育發(fā)展不均衡、優(yōu)秀教育資源稀缺的局面。目前,農(nóng)廣校在以色列政府的援助支持下,已經(jīng)建設(shè)了擁有1個中心主站和360個雙向遠端站點,以中央農(nóng)廣校為演播和資源服務(wù)中心,各省、地、縣級農(nóng)廣校以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)教學(xué)班為衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)遠端接收和教學(xué)服務(wù)點,能實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信、遠程教育培訓(xùn)和視頻廣播會議的遠程衛(wèi)星教育系統(tǒng)。通過衛(wèi)星教育系統(tǒng),中央農(nóng)廣校將農(nóng)業(yè)教育培訓(xùn)、實用技術(shù)等音視頻節(jié)目、多媒體課件、農(nóng)業(yè)科技教育培訓(xùn)等方面的教學(xué)內(nèi)容實時發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)各遠端接收站,面向全國開展實時交互式的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代遠程教育培訓(xùn)和科技推廣,對各級農(nóng)廣校農(nóng)業(yè)教育和科技培訓(xùn)工作進行遠程指導(dǎo)和管理,實現(xiàn)信息互動交流,共享教育培訓(xùn)資源。農(nóng)廣校衛(wèi)星教育系統(tǒng)利用“SkyBlaster”衛(wèi)星通信系統(tǒng),采用“TrainNet遠程教學(xué)/培訓(xùn)系統(tǒng)”作為遠程教育培訓(xùn)平臺。衛(wèi)星系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是星型網(wǎng),主站可聯(lián)接大量的VSAT遠端小站,支持所有基于IP的數(shù)字信息技術(shù),可實現(xiàn)全國范圍的遠程實時教學(xué)、數(shù)據(jù)文件多點分發(fā)等業(yè)務(wù)。衛(wèi)星網(wǎng)主站提供DVB-S標準的出向信道,信息速率從2Mbps到52.5Mbps,遠端小站的入向信道采用FTDMA接入機制,系統(tǒng)采用不對稱的數(shù)據(jù)流通信方式[3]。在衛(wèi)星平臺上,運行應(yīng)用軟件的各類功能服務(wù)器通過快速以太網(wǎng)聯(lián)接到衛(wèi)星主站數(shù)字基帶設(shè)備,通過衛(wèi)星發(fā)射到全國各地的衛(wèi)星小站?；鶎咏虒W(xué)點的學(xué)員通過遠端小站接收主站發(fā)送的教學(xué)內(nèi)容,與主站老師進行雙向視頻、單向音頻的互動交流,獲取各類教學(xué)支持服務(wù)。
三、農(nóng)業(yè)遠程教育公共服務(wù)平臺建設(shè)
近年來,農(nóng)廣校綜合采用各類教學(xué)手段,整合應(yīng)用各類教育資源,發(fā)揮獨特的媒體資源優(yōu)勢,緊跟世界信息技術(shù)的發(fā)展,引進、吸收、應(yīng)用各類遠程教育技術(shù)的最新成果,加快建設(shè)具有中國特色的農(nóng)業(yè)遠程教育公共服務(wù)平臺。平臺以農(nóng)廣校體系多種教育教學(xué)資源建設(shè)為核心內(nèi)容,以媒體資源庫系統(tǒng)建設(shè)開發(fā)為硬件支撐,以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳播渠道為主要途徑,對涉農(nóng)教育培訓(xùn)工作進行高效管理,對涉農(nóng)科教需求迅速反映,對基層辦學(xué)機構(gòu)提供便捷服務(wù)。平臺運用現(xiàn)代信息技術(shù),集信息采集、存儲、編輯加工、傳輸多種功能于一體,具有運行機制公益性、媒體應(yīng)用大眾性、教學(xué)內(nèi)容多樣性和服務(wù)對象定向性的特點[4]。
中央農(nóng)廣校作為國家級的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)遠程教育教學(xué)中樞和媒體制作傳播中心,具有廣播電視和網(wǎng)絡(luò)教育節(jié)目的制作、播出和傳送等多種功能,將具備自辦1套廣播和電視節(jié)目的能力,可以錄制各種文藝節(jié)目、語言節(jié)目,對錄制的文藝節(jié)目和語言節(jié)目素材可進行編輯、復(fù)制、加工、審聽,可對外交換錄制好的素材和成品節(jié)目。每年能制作電臺節(jié)目、區(qū)域節(jié)目、少數(shù)民族節(jié)目和綜合類等農(nóng)業(yè)專題廣播節(jié)目1500集,電視節(jié)目1270小時,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)節(jié)目2000小時,發(fā)送音頻資料100萬張,節(jié)目原始磁帶數(shù)字化存儲1910小時。農(nóng)廣校將逐步實現(xiàn)媒體資源制作、存儲、管理、應(yīng)用的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化,建成農(nóng)業(yè)媒體資源數(shù)字化采集、加工、整理、存儲和傳播利用的數(shù)據(jù)中心、工作平臺和傳播共享網(wǎng)絡(luò),并具備以下功能:
1.資源數(shù)字化加工存儲整合電視、廣播、網(wǎng)絡(luò)、報刊雜志、教材、光盤等多種媒體資源,統(tǒng)一集中存儲管理數(shù)據(jù),建立數(shù)字化媒體資源庫,實現(xiàn)數(shù)字化存儲。
2.資源規(guī)范化管理建立完善的數(shù)字化資源管理系統(tǒng),對資源庫中的各類資源進行科學(xué)的編目、查詢和調(diào)用,實現(xiàn)規(guī)范化管理,提升媒體資源的利用能力。
