摘 要:大力推廣計算機在農業(yè)上的應用是提高我國農業(yè)現(xiàn)代化水平的重要環(huán)節(jié)。文章從農業(yè)數據庫、計算機模擬系統(tǒng)、農業(yè)專家系統(tǒng)、農情監(jiān)測,對農產品的質量檢測以及多媒體技術的應用等方面,介紹了計算機信息技術在我國農業(yè)中的應用情況。
關鍵詞:計算機;信息技術;農業(yè)
計算機在農業(yè)發(fā)展中的應用稍比工業(yè)、商業(yè)領域較晚,但在發(fā)展速度上卻不比在工業(yè)、商業(yè)領域慢,計算機作為促進農業(yè)生產管理科學化、農業(yè)生產過程控制自動化和農業(yè)教育現(xiàn)代化的重要手段,在農業(yè)中的作用越來越大,是促進現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的必備手段與工具[1]。
1 農業(yè)數據庫的建立和使用
數據庫是人們根據需要對數據資源進行規(guī)范化和標準化加工處理形成的計算機系統(tǒng);農業(yè)數據庫是以服務農業(yè)信息化的基礎研究和治理實踐為宗旨,建立統(tǒng)一的涉農數據共享服務平臺,同時,也為社會公眾提供一個便捷獲取農業(yè)網絡信息的平臺。農業(yè)數據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)數據庫。在以后的生產過程中,用戶可以對數據庫進行查詢、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:“開始構建國家農業(yè)數據共享平臺,各省、直轄市、自治區(qū)也都在努力地構建自己的特色涉農數據庫和農業(yè)信息網站,目的就是為了更好地共享農業(yè)信息資源”。目前我國有中國農業(yè)科技文獻數據庫、中國農業(yè)資源信息系統(tǒng)等綜合性農業(yè)數據庫和人地系統(tǒng)主題數據庫、遺傳資源特性評價鑒定數據庫等農業(yè)專題數據庫和中國農業(yè)科學數據共享中心、中國農技網第三方農業(yè)技術平臺等其他相關的農業(yè)信息網絡系統(tǒng)。這些數據庫的建成為推進我國農業(yè)信息化和促進我國農業(yè)的發(fā)展與革新發(fā)揮了重要的作用。
2 農業(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)的內部結構、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)育模擬模型和生產管理系統(tǒng)的研究,目前的主要成果有:農作物栽培模擬優(yōu)化決策系統(tǒng)RCSODS(水稻)和WCSODS(小麥-江蘇省農科院)、MCSODS(玉米-河南省農科院)、CCSODS(棉花-中國農業(yè)大學)等。
農作物的生產系統(tǒng)很適合于計算機模擬。因為農作物的生產受各種條件的影響,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系統(tǒng)的數學模型,通過計算機模擬來找出這種作物的生長與農業(yè)環(huán)境相互作用的關系,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)省實驗經費、加快研究進度,這種模擬軟件的開發(fā)還可與農業(yè)生產管理系統(tǒng),決策系統(tǒng)相聯(lián)系,實現(xiàn)對農作物生產的預測、分析、調控、設計的數字化和科學化。
3 農業(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域中起人類專家的作用。農業(yè)專家系統(tǒng)是把專家系統(tǒng)知識應用于農業(yè)領域的一項計算機技術,內部具有大量專家水平的領域知識和經驗,并能利用這些知識和方法來解決該領域的問題,可以科學、準確、及時地提出合理化建議,指導農業(yè)生產,提高農業(yè)技術服務水平。
農業(yè)專家系統(tǒng)可應用于農業(yè)的各個領域,如作物栽培、植物保護、配方施肥、農業(yè)經濟效益分析、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,根據不同的生態(tài)條件,進行科學的農事安排,包括栽培、施肥、灌水、植物保護等[2]。
農業(yè)專家系統(tǒng)來自專家經驗,它們代替為數極少的專家群體,走向地頭,進入農家,在各地具體地指導農民科學種田,培訓農業(yè)技術人員,把先進適用的農業(yè)技術直接交給廣大農民,可以把農民種田技術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 對農情的監(jiān)測
“3S”技術(遙感技術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、分析和應用空間信息的三大支撐技術,農情遙感能對糧食作物的種植面積、生長情況、布局、產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,研制出耕地變化監(jiān)測系統(tǒng),棉花種植面積遙感調查系統(tǒng),作物產量氣候分析預報系統(tǒng),作物短、中、長期預報模型,小麥、水稻遙感估產信息系統(tǒng)等[3]。
5 農產品質量檢測
隨著食品安全問題日益受到人們的重視,對農產品品質的檢測越來越重要。我國農業(yè)工作者為了提高農產品質量,應用現(xiàn)代計算機技術致力于農產品品質檢測系統(tǒng)的研究,這些系統(tǒng)的研究與應用能夠及時地檢測產品品質質量指標,分析模擬品質好壞。
比如計算機視覺技術在農產品檢測中的應用,該技術以計算機和圖像獲取部分為工具,以圖像處理技術、圖像分析技術、模式識別技術、人工智能技術為依托,用圖像傳感器獲取農產品圖像轉換成數字圖像,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論的目的。運用該技術可以對水果、禽蛋、茶葉、煙草、糧食等農產品的質量、品質差異等進行精確快速的檢測。
6 多媒體技術與網絡的應用
運用多媒體技術可以把十分復雜的農業(yè)技術以形象直觀的形式表現(xiàn)出來,形象逼真,容易操作和接受,對我國農業(yè)教學、科研、生產起到極大的推動作用。
首先多媒體技術運用于農業(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,提高教學質量;其次,將多媒體技術與傳統(tǒng)農業(yè)研究相結合,用動態(tài)結構圖形來圖解某一復雜的農業(yè)生產過程,為尋求高產優(yōu)質低消耗的農業(yè)提供有效的研究手段;再者,把多媒體技術引用到農業(yè)信息網絡之中,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,為農業(yè)信息管理現(xiàn)代化服務。
通過網絡可以實現(xiàn)農業(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,又利于提高農業(yè)教學質量;通過互聯(lián)網技術的應用,還可以從生產、營銷、銷售等環(huán)節(jié)升級傳統(tǒng)的農業(yè)產業(yè)鏈,提高效率,改變產業(yè)結構。
依靠計算機網絡,廣大農民可以及時了解農產品價格、國內市場供銷量、進出口量、最新農業(yè)科技信息、農業(yè)氣象資料;在網上銷售農產品;購買農業(yè)生產資料等;一些大型農場或者經營農產品的公司可以建設自己的網站,更大范圍的宣傳和推銷自己的產品[4]。
參考文獻
[1]龍江雨.淺析計算機在農業(yè)生產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)階段計算機技術對農業(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.論信息技術與我國現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展[J].甘肅農業(yè),2007(4):80-81.
[4]許松琴.淺談信息技術在農業(yè)生產中的應用[J].農技服務,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,從事農業(yè)科技研究。