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        淺談計算機在我國農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

        2014-06-06 16:53:34趙棟彪
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年18期
        關(guān)鍵詞:計算機信息技術(shù)農(nóng)業(yè)

        摘 要:大力推廣計算機在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用是提高我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要環(huán)節(jié)。文章從農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫、計算機模擬系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、農(nóng)情監(jiān)測,對農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測以及多媒體技術(shù)的應(yīng)用等方面,介紹了計算機信息技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用情況。

        關(guān)鍵詞:計算機;信息技術(shù);農(nóng)業(yè)

        計算機在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用稍比工業(yè)、商業(yè)領(lǐng)域較晚,但在發(fā)展速度上卻不比在工業(yè)、商業(yè)領(lǐng)域慢,計算機作為促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理科學化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程控制自動化和農(nóng)業(yè)教育現(xiàn)代化的重要手段,在農(nóng)業(yè)中的作用越來越大,是促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必備手段與工具[1]。

        1 農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫的建立和使用

        數(shù)據(jù)庫是人們根據(jù)需要對數(shù)據(jù)資源進行規(guī)范化和標準化加工處理形成的計算機系統(tǒng);農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫是以服務(wù)農(nóng)業(yè)信息化的基礎(chǔ)研究和治理實踐為宗旨,建立統(tǒng)一的涉農(nóng)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺,同時,也為社會公眾提供一個便捷獲取農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息的平臺。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫利用完善的計算機系統(tǒng)對大量的信息進行記錄、分類、整理等規(guī)范化的處理,組成詳實、豐富的各方面的專業(yè)數(shù)據(jù)庫。在以后的生產(chǎn)過程中,用戶可以對數(shù)據(jù)庫進行查詢、檢索,從而快速、準確地獲取需要的信息。

        我國科技部早在2003年就下達了指令:“開始構(gòu)建國家農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)共享平臺,各省、直轄市、自治區(qū)也都在努力地構(gòu)建自己的特色涉農(nóng)數(shù)據(jù)庫和農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)站,目的就是為了更好地共享農(nóng)業(yè)信息資源”。目前我國有中國農(nóng)業(yè)科技文獻數(shù)據(jù)庫、中國農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)等綜合性農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫和人地系統(tǒng)主題數(shù)據(jù)庫、遺傳資源特性評價鑒定數(shù)據(jù)庫等農(nóng)業(yè)專題數(shù)據(jù)庫和中國農(nóng)業(yè)科學數(shù)據(jù)共享中心、中國農(nóng)技網(wǎng)第三方農(nóng)業(yè)技術(shù)平臺等其他相關(guān)的農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這些數(shù)據(jù)庫的建成為推進我國農(nóng)業(yè)信息化和促進我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展與革新發(fā)揮了重要的作用。

        2 農(nóng)業(yè)計算機模擬系統(tǒng)

        計算機模擬是用計算機來模仿真實的事物,用一個模型來模擬真實的系統(tǒng),對系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外界影響、功能、行為等進行實驗,通過實驗使系統(tǒng)達到優(yōu)良的性能,從而獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。計算機模擬特別適合于實驗條件苛刻、環(huán)境惡劣、試驗周期長、花費大的場合。在農(nóng)業(yè)方面,我國從80年代開始進行作物生長發(fā)育模擬模型和生產(chǎn)管理系統(tǒng)的研究,目前的主要成果有:農(nóng)作物栽培模擬優(yōu)化決策系統(tǒng)RCSODS(水稻)和WCSODS(小麥-江蘇省農(nóng)科院)、MCSODS(玉米-河南省農(nóng)科院)、CCSODS(棉花-中國農(nóng)業(yè)大學)等。

        農(nóng)作物的生產(chǎn)系統(tǒng)很適合于計算機模擬。因為農(nóng)作物的生產(chǎn)受各種條件的影響,且不同作物、不同品種也存在差異,比如想要提高一種作物的產(chǎn)量,就要通過試驗了解這種作物的特性(如抗旱性、耐寒性、對氮、磷、鉀哪種肥更有效等),但農(nóng)業(yè)的田間實驗不能保證精度、周期長、耗費大。而通過計算機模擬可以解決這些問題。先建立這種作物生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)學模型,通過計算機模擬來找出這種作物的生長與農(nóng)業(yè)環(huán)境相互作用的關(guān)系,以及各種條件之間的協(xié)同情況。通過計算機模擬不僅可大大節(jié)省實驗經(jīng)費、加快研究進度,這種模擬軟件的開發(fā)還可與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng),決策系統(tǒng)相聯(lián)系,實現(xiàn)對農(nóng)作物生產(chǎn)的預(yù)測、分析、調(diào)控、設(shè)計的數(shù)字化和科學化。

        3 農(nóng)業(yè)計算機專家系統(tǒng)

        專家系統(tǒng)是人工智能的一個分支,主要目的是要使計算機在各個領(lǐng)域中起人類專家的作用。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)是把專家系統(tǒng)知識應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一項計算機技術(shù),內(nèi)部具有大量專家水平的領(lǐng)域知識和經(jīng)驗,并能利用這些知識和方法來解決該領(lǐng)域的問題,可以科學、準確、及時地提出合理化建議,指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn),提高農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)水平。

        農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的各個領(lǐng)域,如作物栽培、植物保護、配方施肥、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益分析、市場銷售管理等。例如,病蟲草害防治專家系統(tǒng)是針對作物不同時期出現(xiàn)的各種癥狀和不同環(huán)境條件,診斷可能出現(xiàn)的病蟲草災(zāi)害,提出有效的防治方法。栽培管理專家系統(tǒng)是在各個作物的不同生育期,根據(jù)不同的生態(tài)條件,進行科學的農(nóng)事安排,包括栽培、施肥、灌水、植物保護等[2]。

        農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)來自專家經(jīng)驗,它們代替為數(shù)極少的專家群體,走向地頭,進入農(nóng)家,在各地具體地指導農(nóng)民科學種田,培訓農(nóng)業(yè)技術(shù)人員,把先進適用的農(nóng)業(yè)技術(shù)直接交給廣大農(nóng)民,可以把農(nóng)民種田技術(shù)一下子提高到像專家那樣的水平,這是科技普及的一項重大突破[2]。

        4 對農(nóng)情的監(jiān)測

        “3S”技術(shù)(遙感技術(shù)RS,地理信息系統(tǒng)GIS,全球定位系統(tǒng)GPS) 是目前對地觀測系統(tǒng)中獲取、管理、分析和應(yīng)用空間信息的三大支撐技術(shù),農(nóng)情遙感能對糧食作物的種植面積、生長情況、布局、產(chǎn)量等情況進行較全面而系統(tǒng)的監(jiān)測,具有準確度、高時效性好、范圍大的特點。

        我國利用遙感與地理信息系統(tǒng)技術(shù),研制出耕地變化監(jiān)測系統(tǒng),棉花種植面積遙感調(diào)查系統(tǒng),作物產(chǎn)量氣候分析預(yù)報系統(tǒng),作物短、中、長期預(yù)報模型,小麥、水稻遙感估產(chǎn)信息系統(tǒng)等[3]。

        5 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測

        隨著食品安全問題日益受到人們的重視,對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的檢測越來越重要。我國農(nóng)業(yè)工作者為了提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,應(yīng)用現(xiàn)代計算機技術(shù)致力于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測系統(tǒng)的研究,這些系統(tǒng)的研究與應(yīng)用能夠及時地檢測產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量指標,分析模擬品質(zhì)好壞。

        比如計算機視覺技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品檢測中的應(yīng)用,該技術(shù)以計算機和圖像獲取部分為工具,以圖像處理技術(shù)、圖像分析技術(shù)、模式識別技術(shù)、人工智能技術(shù)為依托,用圖像傳感器獲取農(nóng)產(chǎn)品圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像,并利用計算機模擬人的判別準則理解和識別圖像,達到分析圖像做出結(jié)論的目的。運用該技術(shù)可以對水果、禽蛋、茶葉、煙草、糧食等農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量、品質(zhì)差異等進行精確快速的檢測。

        6 多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

        運用多媒體技術(shù)可以把十分復雜的農(nóng)業(yè)技術(shù)以形象直觀的形式表現(xiàn)出來,形象逼真,容易操作和接受,對我國農(nóng)業(yè)教學、科研、生產(chǎn)起到極大的推動作用。

        首先多媒體技術(shù)運用于農(nóng)業(yè)教育中,利用多媒體的聲像功能,建立大屏幕顯示的視聽教室,通過多媒體生動形象、聲形結(jié)合的講授,可以提高學生的學習興趣,改變傳統(tǒng)教學方式,提高教學質(zhì)量;其次,將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)研究相結(jié)合,用動態(tài)結(jié)構(gòu)圖形來圖解某一復雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程,為尋求高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低消耗的農(nóng)業(yè)提供有效的研究手段;再者,把多媒體技術(shù)引用到農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)之中,使得信息傳輸中,不僅是文字字符,而且是圖、文、聲并茂的復合文檔信息,為農(nóng)業(yè)信息管理現(xiàn)代化服務(wù)。

        通過網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息資源共享,傳播速度快,覆蓋面廣,既符合我國人多地廣的國情,又利于提高農(nóng)業(yè)教學質(zhì)量;通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,還可以從生產(chǎn)、營銷、銷售等環(huán)節(jié)升級傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,提高效率,改變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

        依靠計算機網(wǎng)絡(luò),廣大農(nóng)民可以及時了解農(nóng)產(chǎn)品價格、國內(nèi)市場供銷量、進出口量、最新農(nóng)業(yè)科技信息、農(nóng)業(yè)氣象資料;在網(wǎng)上銷售農(nóng)產(chǎn)品;購買農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料等;一些大型農(nóng)場或者經(jīng)營農(nóng)產(chǎn)品的公司可以建設(shè)自己的網(wǎng)站,更大范圍的宣傳和推銷自己的產(chǎn)品[4]。

        參考文獻

        [1]龍江雨.淺析計算機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的作用與普及推廣措[J].北方園藝,2010(18):233-234.

        [2]劉延風.我國現(xiàn)階段計算機技術(shù)對農(nóng)業(yè)的影響探討[J].首都師范大學學報(自然科學版),2013,34(4):27-32.

        [3]史浩文,陳國會,等.論信息技術(shù)與我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展[J].甘肅農(nóng)業(yè),2007(4):80-81.

        [4]許松琴.淺談信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].農(nóng)技服務(wù),2008,25(4):113-114.

        作者簡介:趙棟彪(1984,2-),男,漢,廣東江門人,計算機助理工程師,從事農(nóng)業(yè)科技研究。

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