農(nóng)業(yè)信息技術(shù)整理

1、信息農(nóng)業(yè)技術(shù)考點整理考題題型：名詞解釋10*3 選擇10*2簡答5*6論述2*10重點局部：第一章信息農(nóng)業(yè)的定義：以農(nóng)業(yè)科學(xué)的根本理論為 根底,以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動信息為 對象, 以信息技術(shù)為支撐,進(jìn)行農(nóng)業(yè)信息采集、處理、分析、存儲、傳輸 等具有明確時 空尺度和定位含義的農(nóng)業(yè)信息治理與決策,研究和解決農(nóng)業(yè)稅呢過禪活動信息變 化規(guī)律的科學(xué).信息農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵：由理論根底、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng) 三方面組成.理論根底：涉及到信息科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、地球科學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)、農(nóng)學(xué)等 多個領(lǐng)域理論知識.關(guān)鍵技術(shù)體系：包括農(nóng)業(yè)信息獲取、信息處理、信息模擬和信息限制這四個主要 方面.應(yīng)用系統(tǒng)：以農(nóng)業(yè)信息學(xué)為根底、以農(nóng)業(yè)產(chǎn)

2、業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域為效勞對象、以農(nóng)業(yè)信息 為主線,定量描述農(nóng)業(yè)系統(tǒng)與環(huán)境資源、社會經(jīng)濟(jì)之間的 關(guān)系,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全 過程智能化、信息化,并廣泛應(yīng)用于如設(shè)計生產(chǎn)方案、實施精確治理等多個農(nóng)業(yè) 產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域.信息農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)：農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)信息監(jiān)測、農(nóng)業(yè)空間信息治理、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模擬、農(nóng)業(yè)人工智能、農(nóng)業(yè)治理決策、農(nóng)業(yè)信息效勞國際上著名的生長模型：美國的CERES系列模型、荷蘭的SUCROS模型和澳大利亞的APSIM模型 第二章數(shù)據(jù)與信息的定義與區(qū)別：數(shù)據(jù)：用以載荷信息的物理符號信息：構(gòu)成一定含義的一組數(shù)據(jù)就稱為信息區(qū)別：數(shù)據(jù)只有對實體產(chǎn)生影響時才能稱為信息數(shù)據(jù)庫治理系統(tǒng)的功能：存儲數(shù)據(jù)、建立并維護(hù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、允許

3、多個用戶并發(fā)訪問、增強(qiáng)平安性和保密性、 允許提取和操作已存儲的數(shù)據(jù)、實現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入和數(shù)據(jù)加載,提供對指定數(shù)據(jù)快速 提取的高校索引機(jī)制、通過備份和恢復(fù)過程保證數(shù)據(jù)免遭喪失.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的定義：由二維表顯示關(guān)系,一行是一個元組,一列是一種屬性,包括主碼、域、分量和 關(guān)系模式,以這樣的模式存儲數(shù)據(jù)集合的計算機(jī)系統(tǒng)被稱為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫.常用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫軟件：Microsoft Access 、Oracle My SQL、Microsoft SQL ServerSQL： (Structured Query Language )結(jié)構(gòu)化查詢語言,是一個強(qiáng)大的通用 關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言.SQL功能：利用SQL,我們可

4、以在屬性數(shù)據(jù)庫中方便地實現(xiàn)屬性信息的復(fù)合條件 查詢,篩選出滿足條件的空間對象的標(biāo)識值,再到圖形數(shù)據(jù)庫中根據(jù)標(biāo)識值檢索到該空間對象.第三章地理信息系統(tǒng)的定義：以地理空間數(shù)據(jù)庫為根底,在計算機(jī)軟硬件的支持下,對 空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、治理、操作、分析、模擬和顯示,并采用地理模型分析 方法,適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息,為地理決策效勞而建立起來的計算 機(jī)技術(shù)系統(tǒng).簡言之,地理信息系統(tǒng)是綜合處理和分析空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng).地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成：系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)硬件、地理空間數(shù)據(jù)、系統(tǒng)治理操作人員地理信息系統(tǒng)的主要功能：數(shù)據(jù)輸入功能數(shù)據(jù)編輯功能數(shù)據(jù)存儲與治理功能數(shù)據(jù)查詢檢索功能數(shù)據(jù)分析功能數(shù)據(jù)顯示輸出

5、功能地圖與地理信息系統(tǒng)的關(guān)系：地圖是GIS的一個數(shù)據(jù)源,是地理數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)描述形式,不僅含有實體的類別和 屬性,而且含有實體間的空間關(guān)系.空間尺度對農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)的影響:第四章遙感的概念：指遙遠(yuǎn)的感知,從不同高度的遙感平臺上,使用各種傳感器,接受來自地球表層 各類地物的各種電磁波信息,并對這些信息進(jìn)行加工處理,從而對不同地物及其 特性進(jìn)行遠(yuǎn)距離的探測和識別的綜合技術(shù).遙感的特征：非接觸性非破壞性、光譜特性【識別的是地物的波普信息】、時相特性【能 周期成像】、信息數(shù)據(jù)齊全遙感的三大技術(shù)系統(tǒng)：遙感平臺、傳感器、遙感信息的傳輸與處理遙感平臺：地面平臺、航空平臺、航天平臺傳感器：記錄地物反射或發(fā)射電磁

6、波能量,例如：攝影機(jī)、掃描儀、雷達(dá)【分為 主動和被動兩類,主動-自帶光源,被動-太陽光源】遙感信息的傳輸與處理：傳輸：直接回收或視頻傳輸兩種方式；由于傳感器性能、 平臺姿勢的不穩(wěn)定性、大氣的不均衡性、地形的差異會影響遙感數(shù)據(jù)的使用, 因 此要對其進(jìn)行處理.大氣窗口:大氣對電磁波衰減較小,透射率較高的波段.主要大氣窗口有5個:可攝影窗口陸地衛(wèi)星、短波紅外窗口、中紅外窗口氣象衛(wèi)星、熱紅外窗 口、微波窗口地物波普：物體在同一時間、空間條件下,其輻射、反射、吸收和透射電磁波的 特性是波長的函數(shù).將這種函數(shù)關(guān)系用曲線的形式表現(xiàn)出來,就形成地物電磁波 波普,簡稱地物波普.【橫坐標(biāo)一一波長,縱坐標(biāo)一一輻射、

7、反射、吸收和透 射率,包括反射波普、發(fā)射波普和透射波普三類】植被指數(shù)歸一化植被指數(shù)的計算方法：光譜植被指數(shù)：由多高光譜數(shù)據(jù)經(jīng)線性或非線性組合而成的對植物生長有一 定指示意義的數(shù)值或組合形式.歸一化計算：R入i-R %/R為+R歸一化植被指數(shù)定義：近紅外波段與可見光紅外波段光譜反射率數(shù)值之差和這兩 個波段數(shù)值之和的比值.【他是植物生長狀態(tài)與植物空間分布密度的最正確指示指 標(biāo),與植物分布密度呈線性相關(guān)】比值植被指數(shù)RVI:近紅外波段與可見光紅外波段光譜反射率數(shù)值的比值. 差值植被指數(shù)DVI:近紅外波段與可見光紅外波段光譜反射率數(shù)值的差值. 紅邊參數(shù)：680-750nm紅邊位置為紅光范圍內(nèi)一階倒數(shù)光

8、譜最大值所對應(yīng)的波長紅邊斜率為反射率一階倒數(shù)光譜的最大值紅邊面積為反射率一階倒數(shù)光譜線所包圍的面積遙感數(shù)據(jù)的類型：高光譜數(shù)據(jù)、多光譜數(shù)據(jù)遙感數(shù)據(jù)的特征：遙感的應(yīng)用：林業(yè)治理、環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害監(jiān)測與評估農(nóng)業(yè)遙感的應(yīng)用：調(diào)查土地資源、監(jiān)測土地資源變化、監(jiān)測農(nóng)作物長勢、估計農(nóng)作物產(chǎn)量、預(yù)測農(nóng)作物長勢等第五章作物系統(tǒng)模擬的概念：著重利用系統(tǒng)分析方法和計算機(jī)模擬技術(shù),對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的生物與非生物過程及 其與環(huán)境和技術(shù)的動態(tài)關(guān)系進(jìn)行定量描述和預(yù)測的模型功能：理解、預(yù)測、調(diào)控模擬模型能夠幫助人們理解和熟悉生物與非生物過程的根本規(guī)律和量化關(guān)系,并對系統(tǒng)的動態(tài)行為和最后表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)測,從而輔助進(jìn)行對生物生長和生產(chǎn)

9、系統(tǒng)的 適時合理調(diào)控,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、平安的可持續(xù)開展類型：1、經(jīng)驗?zāi)Ｐ秃蜋C(jī)理模型2、描述性模型和解釋性模型3、統(tǒng)計模型和過程模型4、應(yīng)用模型和研究模型特征：系統(tǒng)性、動態(tài)性、機(jī)理性、預(yù)測性、通用性、使用性、靈活性、研究性 作物系統(tǒng)模型的構(gòu)建流程：1、模型選擇與系統(tǒng)定義2、資料獲取預(yù)算法構(gòu)建3、模塊設(shè)計與模型實現(xiàn)4、模型檢驗與改良作物系統(tǒng)的模擬原理：作物動物生理生態(tài)學(xué)原理、系統(tǒng)分析方法和軟件工程技術(shù).系統(tǒng)組成的根本屬性：系統(tǒng)成分【是構(gòu)成系統(tǒng)的內(nèi)在實體元素】、系統(tǒng)環(huán)境【是影響系統(tǒng)行為的外部因 素】、系統(tǒng)界面【是系統(tǒng)內(nèi)在成分與系統(tǒng)環(huán)境之間的分界線】資料獲取的來源：1、自己已有的工作經(jīng)驗或

10、文獻(xiàn)資料 主要用于模型的構(gòu)建2、通過合作,從同行科學(xué)家那里獲取相關(guān)資料 用于確定模型參數(shù)和系統(tǒng)測試3、通過補(bǔ)充試驗或支持研究,圍繞某個方面獲得全新的資料局部用于模 型的構(gòu)建,局部用來確定模型參數(shù)和系統(tǒng)測試模型檢驗的過程：主要包括敏感性分析【對模型靈敏度和動態(tài)性的測驗,分析模型對主要參數(shù)和變 量反響的靈敏度】、校正【調(diào)整模型的參數(shù)和關(guān)系,使得模型符合模擬者特定的 環(huán)境和資料參數(shù)】、核實【決定模型是否適用于模型研制以外的完全獨立的資料】 和測驗【比擬各種環(huán)境下的模擬值與預(yù)測值,是一種持續(xù)的模型核實過程】 虛擬植物的構(gòu)建流程：首先模擬植株的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),得到該植株上器官的個數(shù)以及各個器官之間的位置關(guān) 系

11、,然后模擬器管的幾何形態(tài)和它們各自的空間去向,最后實現(xiàn)植株的可視化 虛擬植物研究的特征：以植物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)為研究重點、 以植物個體為研究單元、所建立的模型是三維 的虛擬植物的特色領(lǐng)域：植物冠層空間光能分布的虛擬實驗及相關(guān)應(yīng)用.在日常生活中,受冠層結(jié)構(gòu) 以及各器官幾何形狀等影響,植物冠層的光分布具有很大的空間變異性,而 且很難用儀器進(jìn)行光分布的實驗測定.依據(jù)虛擬植物模型,我們知道各個器 官的形態(tài)和空間位置,通過進(jìn)行虛擬實驗?zāi)Ｎ夜饩€在植物冠層內(nèi)的傳輸、反 射、投射等,就能精確計算每個葉片的光截獲值,為作物株型設(shè)計提供理論 指導(dǎo).虛擬果樹模型構(gòu)建果樹剪枝虛擬系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)概念：決策支持：用計算機(jī)幫

12、助決策者對半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化問題作出決策,而不是代替決策者作出決策決策支持系統(tǒng)DSS:反能為決策者提供支持的計算機(jī)系統(tǒng).這個系統(tǒng)能充分 利用適宜的計算機(jī)技術(shù).針對半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化問題構(gòu)造決策模型,通過人機(jī) 交互方式支持決策者制定治理決策.決策支持系統(tǒng)根本特征：支持半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化決策過程；傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存取及檢索技術(shù)與現(xiàn)代模型或分析 技術(shù)的結(jié)合；易于為非計算機(jī)專業(yè)人員交互會話的方式使用；強(qiáng)調(diào)對環(huán)境及用戶 決策方法改變的靈活性及適應(yīng)性；支持而不是代替決策者制定決策農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)：建模技術(shù)【建立模型的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)、確定模型的參數(shù)、驗證模型】、 模型庫治理系 統(tǒng)【模型的存儲治理、運(yùn)行治理、

13、支持模型的組合】、接口技術(shù)【模型部件存取數(shù)據(jù)的接口、綜合部件對模型的借口】、系統(tǒng)綜合集成技術(shù) 【綜合模型和數(shù)據(jù)】第七章精確農(nóng)業(yè)的概念：借助3S技術(shù),掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境條件作物、土壤、氣 象等信息,通過計算機(jī)治理決策系統(tǒng)包括模擬模型、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、決策支 持系統(tǒng)等進(jìn)行處理分析,定量制定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)治理舉措并定位實施.精確農(nóng)業(yè)的特征：1、地域性：不同地域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件不同、技術(shù)水平不同、資源與環(huán)境條 件不同,精確農(nóng)業(yè)實施的重點和角度就不一樣.2 .綜合性：精確農(nóng)業(yè)涉及到農(nóng)業(yè)科學(xué)、電子學(xué)、信息學(xué)、生態(tài)學(xué)等多種學(xué) 科的理論和技術(shù)；精確農(nóng)業(yè)的實施又需要各學(xué)科的單項技術(shù)、 學(xué)科內(nèi)的技術(shù)組合、 學(xué)科間的技術(shù)組合

14、才能完成其技術(shù)體系；3 .系統(tǒng)性4 .漸進(jìn)性5 .可操作性 精確農(nóng)業(yè)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比擬有什么不同：1、合理使用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)施肥和農(nóng)藥： 施藥都是憑主觀意志和經(jīng)驗行事,而精 確農(nóng)業(yè)那么采用測土配方平衡施肥技術(shù).2、節(jié)約了灌溉用水：采用滴灌、微灌等新型灌溉技術(shù),使水的消耗降到最 低.3、精密播種,降到本錢.4、合理利用作物營養(yǎng),保證產(chǎn)量與質(zhì)量.精確農(nóng)業(yè)實施的意義：我國當(dāng)前面臨農(nóng)業(yè)資源匱乏、 農(nóng)田環(huán)境污染嚴(yán)重,另外加 入WTO農(nóng)業(yè)市場競爭劇烈,因此在我國實施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范和研究工作具有重要 的戰(zhàn)略意義.在由國家計委和北京市政府立項實施的小湯山 位于北京市昌平區(qū) 小湯山現(xiàn)代科技示范園內(nèi)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范工程工程中,

15、工程承擔(dān)單位北京農(nóng)業(yè)信 息技術(shù)研究中央及合作單位率先開展了大規(guī)模、高水平的試驗和探索.精確農(nóng)業(yè)的支持技術(shù)主要有哪些：1、3S 技術(shù)RS/GIS/GPS 2、決策支持技術(shù)DSS3、可變量投入系統(tǒng)VRT4、智能機(jī)械裝備技試述“3S技術(shù)在精確農(nóng)業(yè)實施過程中的作用：1、遙感RS:是獲取田間數(shù)據(jù)的主要來源；可提供田間作物生長的時空變異 的信息,及時提供農(nóng)作物漲勢,水肥狀況和病蟲害情況,供診斷、決策和估產(chǎn)使 用.2、地理信息系統(tǒng)GIS:主要用于建立農(nóng)田土地治理,土壤數(shù)據(jù),自然條件,病蟲害發(fā)生開展趨勢,作物產(chǎn)量的空間分布的空間信息數(shù)據(jù)庫好進(jìn)行空間信息的 地理統(tǒng)計處理.3、全球定位系統(tǒng)GPS:用于農(nóng)田面積和周

16、邊測量,引導(dǎo)田間信息定位采集, 提供農(nóng)業(yè)機(jī)械田間導(dǎo)航圖.數(shù)據(jù)采集主要包括哪些方面：1.產(chǎn)量數(shù)據(jù)采集2. 土壤數(shù)據(jù)采集土壤信息一般 包括土壤含水量、土壤肥力、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤 PH值、土壤壓實、耕作層深度 等,詳細(xì)的土壤信息是開展精確農(nóng)業(yè)工作的重要根底.3.作物營養(yǎng)數(shù)據(jù)4.苗情、病蟲草害數(shù)據(jù)5.其它數(shù)據(jù)采集近年來輪作情況、平均產(chǎn)量、耕作情況、施肥 情況、作物品種、化肥、農(nóng)藥、氣候條件等有關(guān)數(shù)據(jù).這些數(shù)據(jù)將用于進(jìn)行決策 分析.治理處方生成的途徑:1、專家系統(tǒng)2、作物生長模擬模型3、作物治理知識模型4、作物治理決策支持系統(tǒng)5、決策者精確農(nóng)業(yè)的實施過程：1.數(shù)據(jù)采集2.差異分析3.處方生成4.限制實施

17、第八章農(nóng)業(yè)傳感器定義：是一個電子元器件.由二局部組成,即直接感知被測量信號的 敏感元件局部和初始處理信號的電路局部.農(nóng)業(yè)傳感器根據(jù)工作原理可分為哪幾類：物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器 每個類型的特點：1、物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng),將被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電 信號；2、生物傳感器是由固定化的生物敏感材料作識別元件與適當(dāng)?shù)睦砘瘬Q能器及信號放大裝置構(gòu)成的系統(tǒng)；3、化學(xué)傳感器是以化學(xué)吸附、電化學(xué)反響等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器.物聯(lián)網(wǎng)定義：是指物體通過智能感知裝置,經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò),到達(dá)指定的信息承載 體,實現(xiàn)全面感知、可靠傳送和智能處理,最終實現(xiàn)物與物、人與物之間的智能 化識別、定位、跟蹤、監(jiān)

18、控和治理的一種智能網(wǎng)絡(luò)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)定義：運(yùn)用各類感知設(shè)備,采集大田種植、設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)產(chǎn)品物流等領(lǐng)域的現(xiàn)場信息； 利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng) 等多種現(xiàn)代信息傳輸通道,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的多尺度的可靠傳輸；最后將獲取的海 量農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行融合、處理,并通過智能化操作終端實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的自動化生產(chǎn)、 最 優(yōu)化限制、智能化治理、系統(tǒng)化物流、電子化交易.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)：感知層一一獲取信息,傳輸層一一信息傳輸,效勞層一一信 息承載體,應(yīng)用層一一做出數(shù)據(jù)分析和決策農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)功能：1、實時監(jiān)測功能2、遠(yuǎn)程限制功能3、查詢功能：農(nóng)戶使用 或電腦登錄系統(tǒng)后,可以實時查詢溫室(大棚)內(nèi)的各項環(huán)境參數(shù)、歷史溫濕度曲線、歷史機(jī)電設(shè)備操作記錄、歷史照片