時間:2023-03-22 17:40:24
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇信息農業論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
為規范項目申報立項,堅持“統一申報、公開程序、民主決策、評審論證、陽光操作”的原則,市級農業科技目申報管理系統“(以下簡稱本系統),以保證財政農業專項資金全部實行項目信息公開化、項目申報網絡化、項目管理信息化,引入的專家網絡評審機制,把項目立項條件、項目管理辦法、資金分配結果等亮在明處,也可以廣泛接受社會和群眾的監督。
二、業務功能流程與分析
系統業務功能分析項目數據集中、業務規范統一,為財政支農項目申報項目信息資源整合和全面監管提供依據。集成項目申報業務、項目立項業務、人員專家資料庫、經費管理業務、項目實施管理和成果管理及項目評審驗收等一系列項目管理職能,實現項目資源上的人、財、物的全面管理和項目滾動管理的全程跟蹤。提供動態的項目執行控制和資料管理,可及時監管項目實施進度和成果。支持多年數據集中管理、動態分析、對比分析和挖掘分析。與市財政預算系統能夠進行預算科目對接,實現協調辦公。預留與涉農補貼資金監管系統等相關系統對接的接口。
三、主要功能
1.項目申報管理上海市各區縣農委通過本系統進行農業科技項目的申報,預算申報數據經本系統校驗通過后,可形成上報文件,上報市級農委。上海市級農委通過本系統對區縣農委的項目申報材料進行初審后,聘請專家進行項目評審與立項,評審結果通知申報單位。對通過項目評審的支農項目進行支出預算和審核。需要進行數據調整的單位可自行進行調整,再次上報。
2.項目執行管理上海各區縣農委通過本系統進行項目執行(包括各類監督檢查、資金管理、整改處理等),各類數據經本系統校驗通過后,形成上報文件,上報市級農委。上海市級農委、各區縣農委通過本系統對區縣農委上報的各類材料進行審核與評估,必要時聘請專家參與項目評審,評審結果通知申報單位。
3項目驗收管理上海各區縣農委通過本系統進行項目驗收申請,提交驗收材料,各類數據經本系統校驗通過后,形成上報文件,上報市級農委。上海市級農委、各區縣農委通過本系統對區縣農委上報的各類驗收材料進行審核與評估,聘請專家參與項目評審,評審結果通知申報單位。
4項目資金管理上海市級和區縣級農委通過本系統,實現農業科技項目支出預算錄入、預算審批、預算審核等項目資金管理功能,同時通過與市財政局部門預算軟件的數據交換實現數據共享,向是財政局提交預算與接受市財政局的預算批復信息。
四、結語
信息系統建設和完善是一個漸進的過程,在對業務流程進行信息化改造的過程中,也會改變某些工作流程。本系統以農業科技項目集中監管為目的,以農業科技項目過程管理為核心,以農業科技項目資源管理為重點,全面實現了農業科技項目信息整合,從而方便高效地管理和控制農業科技項目活動,滿足農業科技項目管理與決策的需要,達到對農業科技項目全面管理的目的,為上級農委農業科技項目管理者對農業科技項目成果的正確評估提供依據。
本系統服務于上海市級農業科技目的申報和管理工作。系統利用計算機技術、數據庫技術等,實現項目的高效管理和信息共享,增進了群眾的民主監督意識,利于管理者發現和分析管理中的各項問題。
(1)根本導向問題。在企業信息化建設項目開發和實施過程中,如果內部協調不力、沒有形成合力,則最終很難完成信息化建設項目。這就必須要求項目管理組織必須明確工作基本準則和導向,在項目管理全過程都必需加以強調,否則,對項目管理的進度和成效將有極大的影響。(2)組織結構上的問題及其解決。作為項目管理的組織保證,項目組的組織機構對項目的成敗起著關鍵作用,組織結構是項目管理的骨架,其功能是溝通信息、協調矛盾、控制進度、維持運轉和指揮決策等。作為一個日常生產經營工作任務較重的農業企業,不可能成立項目式的項目管理組織,該項目的管理組織成員是由各部門抽調搭建成的,項目的項目組是矩陣式的組織構架,矩陣式組織構架既有項目組織注重項目的特點,而項目成員又是某一職能部門的成員,從而造成協調上的不利因素。
二、信息化建設項目進度控制的管理保障措施
1.農業企業必須做好業務流程的再造和完善。(1)流程重組的三個階段:初始階段、分析設計階段及實施階段。首先是項目的初始階段。這時應明確項目的內涵及意義,并由項目團隊將需要改進的流程與企業的經營結果如提高利潤率、降低成本等直接聯系起來,使企業認識到改進流程的意義。然后,正式進入流程的分析及設計階段。先對現有流程進行分析,可采用頭腦風暴法,列出現有流程中存在的問題。其次找出現狀與理想之間的差距,并在其中架設橋梁。然后據此設計出流程的各個步驟及衡量的標準。最后,提出從現狀轉化到理想狀態的實施計劃。最后,是流程的實施階段。設計完流程并非萬事大吉,實施階段是關鍵。在這一階段,要先定義實施的組織結構,與相關部門及員工溝通,并提供培訓。(2)在流程改造的過程中,有幾點關鍵因素必須注意:一是必須有高級管理層的支持,二是最好是由相關部門的代表設計,而不是完全依靠外力,這樣才能保證新流程容易被接受、可實施性強。
2.組織結構上的問題及其解決。(1)在企業內部必須明確信息化建設項目負責人與企業職能部門負責人的職責,確保項目負責人與職能部門負責人之間的權利平衡。在矩陣式項目組織結構中,項目組成員一般接受兩方面的領導:項目組負責人和原所屬部門負責人,一般情況下,成員對所屬部門負責人的忠誠度更高,因此,必須明確項目組成員在項目組內部的匯報關系,這樣有助于項目組成員對項目責任心的建立。(2)有效溝通和調節雙方矛盾。為了確保項目在時間、資源、效能上的合理平衡,項目組負責人必須與相關職能部門負責人充分溝通,除了讓職能部門負責人站在公司全局的高度上理解和認識企業信息化建設項目的重要性,項目組更必須幫助職能部門負責人充分了解項目各階段所處的環境、工作任務、對資源的需求、項目進展等等,從而使職能部門對項目組和項目有充分的認識,了解項目的資源需求,從而幫助項目組的工作順利進行。(3)確立項目管理工作的優先機制。在項目管理的實際工作中,隨時都會遇到項目組和職能部門之間的矛盾,要注意到,不是所有的矛盾都是容易解決的,或者說不是所有矛盾都是可以通過溝通解決的。當兩者的矛盾難以解決時,必須有一個機制來保證項目管理工作的優先性,這就從機制上確保了項目管理工作的優先性,從而保證項目管理工作的順利進行。
三、結論
1.1無線應用協議WAPWAP(WirelessApplicationProtocol)是用于解決無線移動接入技術的全球性開放標準。主要是為移動電話、Internet、其他的個人數字助理機和計算機之間的無線通信提供接入標準。WAP只要求移動電話和WAP服務器的支持,而不要求現有的移動通信網絡協議做任何的改動,因而可以廣泛地應用于GSM、CDMA、TDMA、3G等多種網絡。
1.2無限標記語言WMLWML(WirelessMarkupLanguage)是專門為手持式移動通信終端設計的語言。與HTML相比,WML消耗的內存和CPU時間更少,更適合手機等移動設備[2]。目前一些智能手機直接支持HTTP訪問方式,但一部分中低端手機受系統及版本限制,對HTTP以及WMLScript等不能正常訪問,因此從適用性角度考慮,建議采用最基礎的WML語言開發,才能支持任意移動終端完美訪問。
1.3WAP網絡服務方案WAP網絡架構由三部分組成:WAP網關、WAP無線終端、WAP內容服務器。Wap網關起著協議的翻譯和轉換作用,是聯系無線通信網絡與Internet的橋梁。WAP架構如圖1所示。當用戶從手機等無線終端鍵入要訪問的WAP內容服務器的URL,信號經過無線網絡以WAP協議方式發送請求至WAP網關“翻譯”,再以HTTP協議方式與WAP內容服務器交互,最后WAP網關將返回的內容壓縮、處理成二進制流返回到客戶的手機等無線終端屏幕上。WAP網站與WEB網站建設,可分別設服務器獨立使用,也可共用同一臺服務器。WAP網頁可用WML、WMLScript實現,也可用XHTML實現,還可將WEB頁面通過HTML過濾或直接當WAP頁面來用。從成本和建設速度角度上考慮,普遍采用的是最后一種,通過程序實現HTML到WML的自動過濾轉換。
2.系統設計
2.1架構設計網站采用典型MVC模式,B/S架構。網站設計在邏輯上可以劃分為WEB網站和WAP網站,二者共享同一臺服務器,從而實現WEB與WAP網站信息的交互。
2.2功能模塊設計農業信息網站主要功能是為區域農業提供相關信息服務,同時為區域農業電子商務提供支持。
3.實現方案
網站使用技術開發,利用VisualStudio2008開發工具,MicrosoftSQLServer2008數據庫,IISWeb服務器實現。MVC框架提供一個基于MVC設計模式的應用,使得項目更加容易維護。
3.1WEB網站通過首頁導航可鏈接至相應頁面;用戶訪問首頁可直接瀏覽農業新聞、政策、已通過審核的供求信息,查詢信息;用戶登陸后可供求信息;管理員登陸后臺進行維護、管理及信息審核。
3.2WAP網站由于手機等無線終端的諸多限制,如網絡寬帶窄、屏幕小、存儲空間小等,WAP部分網站減少了一些動態交互功能,以瀏覽網頁和下載為主要功能。在用戶管理模塊增加了WAPPUSH功能,即服務器通過推服務器,將內容以短信的形式發至用戶手中的一種業務。通過該業務能夠將以前被動式的訪問,變成主動式的推銷,適合發送通知,用戶也能夠利用該業務定制信息。
4.總結
(一)農業信息缺乏針對性目前我國農業信息網站平臺中提供的大多是關于當前國家與政府對于農業經濟發展的相關政策措施及某些農業經濟學家對國家重大農業經濟發展政策的深入解讀,反而具有農業生產指導作用的農業生產技術創新與突破相關信息較少。同時,農業信息平臺上共享的農業信息大多具有較強的專業性,科學素質較低的農民與某些地方農業生產合作社工作人員不能理解。農業信息的使用者主要包括農民自身、與農業相關的政府機構及一些如農村生產合作社、農業信息中介等私營機構,不同的農業信息使用者對于信息內容的傾向性與側重點不同,因此要求農業信息平臺中提供的信息具有明確的定位與分類,只有具有針對性的農業信息才能滿足使用者的要求,進一步促進農業經濟的快速發展。
(二)對農業信息化建設認識不足隨著我國市場經濟體制改革不斷深化,我國農業經濟發展同樣進入從傳統農業經濟發展模式向規模化、產業化的現代化農業方向發展。近年來政府對于農業現代化與新農村建設高度重視,使得人民逐漸認識到先進農業生產信息與技術對于指導農業生產、提高農民收入方面的重要推動作用。但是,農業信息化基礎設施建設成本較高,一些地方政府與農民仍然片面堅持“勤勞致富”的傳統觀念,忽視農業信息化建設對于推動農業產業化、規?;l展的巨大推動作用,這種傳統觀念的存在嚴重阻礙我國現代農業信息化建設的發展進程。
(三)農業信息利用率低農業信息的最終使用者大部分是農民,但是不可否認農村文化教育水平相對比較落后,農業生產信息化程度低,農民自身的科學文化素質不高,對于農業生產信息的吸收與利用程度低,這也嚴重制約農業信息化的發展進程。(四)農業信息化建設技術人員缺乏在我國市場經濟體制不斷深化改革、經濟體制不斷完善的今天,農業經濟想要實現現代化、產業化發展,就需要不斷推進新型農業信息化建設,而農業信息化建設技術人員綜合素質不高、工作實踐能力不足等問題已成為阻礙農業信息化建設的關鍵性問題。農業信息化建設技術人員大多是不具備農業生產技術專業知識的政府職能部門人員,對于農業經濟發展與改革過程中存在的實際問題難以提出具有針對性、切實可行的指導意見,導致農業信息化建設對于農業經濟發展的促進作用不明顯。
二、落實我國農業經濟管理信息化建設的措施
(一)優化職能機構,努力提升農業信息服務水平新型農業經濟信息化建設首先就是對于農業經濟發展的相關機構與個人及農業生產信息進行統籌規劃,建立起統一、規范化的信息交流與共享平臺,并不斷完善信息與傳播過程中相關的規章制度,逐步建立起涉及政府職能部門、農業生產專家、大眾媒體與信息服務機構、農業生產合作社、農民自身在內的綜合型農業信息服務平臺。除此之外,還應該加強農業生產信息的收集與精確定位分類工作,不斷提高農業信息對于實際農業生產過程中的針對性與實踐操作的指導性,同時還應該不斷開展農業信息下鄉工作、組織農業科技生產隊伍進駐農村對實際農業生產提供科學指導,加強農民農業生產信息化的新觀念,努力提升服務水平與質量,大力推動現代農業經濟信息化建設,促進我國農業經濟體制改革與轉型,提高農民經濟收入。
(二)開展農業經濟信息化建設基地項目開展農業經濟信息化建設基地項目,積極運用先進農業發展示范基地具有的真實直觀的引導作用來進行農業經濟信息化項目建設的宣傳和普及具有非常重要的促進作用。農業經濟信息化基地項目首先就是具有針對性地選擇一些信息化基礎設施建設良好的農業村鎮作為信息化基地,可以采用依靠政府財政補助、地方企業資金與技術投入、國家農業經濟政策扶持、農民自身收集等方式,為基地大部分農民安裝計算機并接入農業信息共享服務網站,建立農業信息化農民專項培訓隊伍,幫助基地農民通過計算機獲取具有農業生產指導性的農業信息,并不斷完善基地信息化基礎設施與人才隊伍建設與培養,通過基地的示范作用推動農業經濟信息化建設,最終實現農業增產、農民增收的目標。
(三)提高農業信息技術人員綜合素質提高農業信息服務技術人員綜合素質一方面就是注重農業信息使用者———農民自身的信息技能培訓,不斷提高農業生產與經營者獲取與利用農業信息的能力,以保證農業信息能夠最終促進農業生產與發展,同時還需要不斷提高農業信息服務人員的專業技能與知識水平,具體可以通過網上遠程教育、建立統一農業生產專業信息技能培訓平臺,建立相關職能機構對于農業信息技術服務人員崗前培訓及持證上崗工作實施嚴格監督;另一方面由政府做擔保與引導,組建一個具有豐富農業專業知識與生產實踐經驗的農業經濟信息化專家隊伍,同時不斷加強信息技術與農業生產技術的結合,推動農業經濟向信息化、現代化方向發展。
(1)推動農業現代化的發展。中國雖然是一個農業大國,但是還稱不上是一個農業強國,農民的主要經濟來源就是農業生產,但是就目前的情況來看,農業生產的狀況仍處于比較劣勢的地位,由于農業生產受自然環境和市場環境的影響比較大,所以農民的收入并不是很穩定。農村技術服務站信息化平臺的建設能夠幫助農民解決問題,利用先進的信息化技術平臺,可以隨時掌握市場的需求,根據市場需求對農業生產進行合理地規劃,使農業生產適應社會主義市場的需求,進一步推動農業現代化的發展。
(2)有利于農業結構的調整。加強農業技術服務站信息化平臺的建設就能夠利用網絡平臺為農民提供科學合理的農業種植信息,在種植位置的選擇、農作物種類的選擇、肥料的選用等多個方面提出科學合理的信息。在遇到一些農業種植技術相關問題的時候,也可以通過網絡得到專家的指導,讓農業生產不再是盲目地進行。專家的一些專業指導和網絡平臺提供的可靠信息能夠讓農民在農業管理和經營上更新思路,以正確先進的技術和方法帶動農業生產,促進農業生產、加工、流通體系的完善,不斷優化農業結構。
(3)及時反饋市場供求信息,加速農產品的流通。通過構建農業技術服務站的信息化平臺能夠有效地幫助農民了解到當前農產品的市場行情,可以在網絡上聯系需求商,通過信息化平臺供求雙方就能夠進行信息交流和溝通,足不出戶就能夠解決農產品的銷路問題,有效地解決了部分偏僻的農業生產區農產品銷售渠道狹窄的問題。甚至可以讓雙方在信息平臺上進行溝通后直接完成交易。農民也可以根據信息平臺了解到各個地區市場需求是怎么樣的,什么樣的農產品會比較暢銷,進而在產業結構上進行相應的調整,總之信息平臺的建設為農民提供了極大的便利,保障了農產品的順利流通。
(4)加快農業科技化轉變。在人們的印象當中,農村基本上就是落后的代名詞,但是隨著科技的不斷發展,農業技術也在不斷地得到提高,農村地產業得到不斷發展,農村已經不是人們想象的樣子。農業技術服務站信息化平臺的建設是農業進步的技術保障,將信息化平臺提供的農業技術和產品需求方面的信息合理地運用到實際的農業生產當中,將科學技術轉化為生產力,落實信息化平臺的建設,能夠有效地加快的農業現代化轉變。
2湖南省農業技術服務站信息化平臺建設的措施
(1)整合資源,進行系統設計。農村服務站信息化平臺的建設是一個不斷總結和發展的一個過程,需要得到行政方面的支持和推動。在信息平臺的構建過程中需要整合投資、設備、技術、人才等多方面的資源,將信息化建設所需的資源進行合理地規劃。首先要廣開投資渠道,吸引信息技術方面的專業人才投身于農村的信息化建設中來,另外在設備方面也要進行合理地安排,將整個農業技術服務站的信息化平臺建設地系統進行完善,逐漸形成一種現代化、智能化的機制,推動農業的協調發展。
(2)信息化平臺子系統的構建。農業信息化平臺的建設是要從多個方面為農業生產提供便利的,所以說系統要實現多種功能就要進行合理的子系統構建,子系統實現的功能具體包括對農業市場信息的分析系統,采購、生產和銷售的模塊,在農產品市場需求方面的建設中,要針對農業市場的需求,將市場需求涉及到的信息及時地反饋給農民,包括具體各地區農產品的價格、市場需求量等信息,還應該進行農產品市場的預測和供求比例的分析,提供農業生產所需的信息。另外還有農產品投入市場的信息模塊建設,要構建有效的種植信息的平臺,在采用什么樣的種子、化肥的投入型產品信息分析上也要不斷加強,農業投入產品對于農業生產也有著重要的影響,全面地了解投入品的質量,引導農民做出正確的生產投資策略。
(3)部門協作,合力支撐。農業技術服務站的信息化平臺建設需要多部門之間的協調合作,涉及到多種業務技術的綜合集成,需要將這些部門統一進行組織和領導,在心信息技術方面要結合農業技術指導部門和農產品銷售部門以及農業投入產品的采購部門等,多方進行協調的發展,各個方面都發揮積極的作用,才能夠保障信息化平臺的順利實施,保障農業生產能夠實現智能化、信息化的管理,促進農業的現代化發展。
(4)重點突破,實現信息技術的集成。農業生產上一般來說存在的最主要的問題就是自然災害的問題,還有其他的就是農作物本身和一些環境因素造成的問題,比如說土壤的養分問題、農作物發病等問題。當出現氣候突變或是病蟲災害的時候,常常會導致農作物的大量減產,給農業的發展和農民的收入帶來很大的問題。所以說信息化平臺的構建首先要突破這一農業生產的重點問題,利用作業導航和變量控制的技術,以變量控制的方法加大施肥、施藥的規模,合理地實現自動控制技術的應用,構建網絡基礎平臺,促進農業生產管理方面的技術進步。
(5)加強培訓,打造現代化的隊伍。在農業技術服務站的信息化平臺的建設中擁有強大的人才隊伍是相當重要的,可以說擁有了人才就擁有了競爭力,現代科技的發展速度很快,需要現代化的人才不斷地進行知識結構的創新和發展,讓信息化的平臺能夠跟上時展的步伐。在現有的農業技術服務站人才基礎上,要定期組織這些人員進行信息技術知識的培訓,將引進和開發的先進技術及時地進行普及和傳授,加強人員的科技素質的培養。
(6)加強政府支持和參與的力度。目前農村的現代化建設是國家和人民普遍關注的重點問題,所以說在信息化平臺的建設中也要加強政府支持和參與的力度。政府機構的大力支持能夠加大信息技術建設的宣傳力度,將農業信息化建設放在重點發展的位置上,科學進行規劃和管理,建立健全相關的制度。另外還要積極爭取政府專項資金的支持,增加農業信息化建設的資金保障,提高政府的支持和參與對于農業技術服務站的信息化平臺建設來說具有實質性意義,是信息化平臺能夠得到順利發展的有效保障。
3結語
(一)制定完善的內部控制制度
制定完善的內部控制制度是改善內部控制缺陷的基本前提。根據我國現行的會計法中所規定,會計內部制度的構建包括明確職責、如實記錄、強化監督、定期檢查、相互制約等,從而確保會計人員能夠嚴格根據規范的會計操作程序開展會計工作[5]。這套內部控制制度同樣適用在農業會計信息網絡化系統中。農業企業應當根據企業機構設置、人員分工、責任分配等制定出一套適合農業企業自身情況的會計信息系統內部控制制度,并建立獎罰機制,強化監督職能,以完善的制度規范行為,為保障農業會計信息的真實、準確性提供制度上的有力支撐。
(二)增強風險防控意識
通過前文分析不難看出會計信息網絡化系統存在如網絡犯罪等信息風險,因此強化操作人員的風險防范意識,是必不可少的風險防范舉措。農業企業各級領導以及財務、信息部門都應當充分認識到風險防范的重要性,并將提高風險防控意識作為人才培養的重要內容,強化操作控制與保密工作,對于企業會計機密信息必須要實施嚴密的監督控制,從而最大程度降低網絡信息風險。
(三)強化軟硬件控制規范操作流程
來自系統軟硬件方面的問題時刻威脅著會計信息數據的安全,因此必須強化系統軟硬件控制??煽紤]增設進入口令校驗等方式提升操作安全性,同時提高軟件的糾錯能力,設定系統定期自動備份,避免因系統故障導致重要數據丟失,提升數據的安全性,同時定期檢測系統漏洞,保證系統穩定運行。此外會計人員在利用會計信息系統進行操作的過程中,務必要嚴格根據操作規范進行操作,避免因操作不當增加故障風險。
(四)強化會計人才職業能力與綜合素質的培養工作
農業會計信息網絡化建設離不開高素質人才,因此農業企業應當強化會計人員的培訓力度,強化人員會計知識與農業相關知識的培訓,強化會計軟件系統操作能力,并應提高會計人員的職業道德素質,建立獎罰機制,規范操作人員行為。因會計信息系統的引入,使得原本繁復的會計工作得到大幅簡化,這種背景下,企業可充分調動財務人員的工作積極性,將省下的精力則可投入到數據的校驗與審核工作中,加強校驗與審核,進一步提高會計信息的準確性,提高會計工作效率。
二、結束語
關鍵詞:數字農業;時空推理;專家系統
0引言
數字農業應用涉及大量的氣象、環境、水文、地質、土壤等領域的時空數據。這些時空數據分散在異構系統中,有著不同的數據格式和規范,采用不同的概念和術語,基于不同的數學模型和分析推理方法。這些多領域時空信息對農業生產、決策均起著重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技術手段,即使付出很高的代價,也很難將這些時空信息完整無損地共享和融合集成到數字農業應用中,在很大程度上制約了數字農業的應用發展。同時GIS等商業軟件平臺成本較高也不利于大規模應用推廣。
為此,本文基于自主版權GIS、專家系統等系統軟件,應用時空推理、本體論、語義Web、關系數據挖掘和專家系統等技術,建立一個數字農業時空信息智能管理平臺,對多源、異構的數字農業時空數據和推理分析方法進行集中統一的規范化管理,便于在實際應用中進行融合、集成和共享?;谠撈脚_快速建立起了數字化測土施肥系統、大豆種植標準化管理系統、無公害水果蔬菜栽培指導系統等一批智能應用系統。這些應用系統精確控制農田每一地塊種子、化肥和農藥的施用量,在提高作物產量的同時,能夠實現精確控制農業生產過程,有效降低成本,充分保證農業資源科學地綜合開發利用,減少和防止對環境和生態的污染破壞,保持農業生態環境的良性循環,是實現“綠色農業”的重要途徑。
1主要關鍵技術研究現狀
1.1數字農業
數字農業是在“數字地球”的基礎上提出并發展的,是21世紀新型的農業模式和挑戰性的國家目標,包括精準農業、虛擬農業等內容,其核心是精準農業。以3S技術應用為核心的數字農業空間信息管理平臺開發研究是數字農業研究的突破口[1,2]。美國于20世紀80年代初提出數字農業的概念,它是針對農業生產穩定性差、技術措施差異程度大等情況,運用衛星全球定位系統控制位置,用計算機精確定量,把農業技術措施的差異從地塊水平精確到平方厘米水平,從而極大地提高種子、化肥、農藥等農業資源的利用率,提高農產量,減少環境污染。法國農業部植??偩纸⒘巳珖秶鷥鹊牟∠x測報計算機網絡系統。日本農林水產省建立了水稻、大豆、大麥等多種作物品種、品系的數據庫系統。新西蘭農牧研究院利用信息技術向農場主提供土地肥力測定、動物接種免疫、草場建設、飼料質量分析等各種信息服務。同時,我國緊跟國際研究的前沿,開展了系統工程、數據庫與信息管理系統、遙感、專家系統、決策支持系統、地理信息系統等技術在農業、資源、環境和災害方面的應用研究。
1.2時空推理
近年來,時空推理(Spatio-temporalReasoning)已成為十分活躍的研究方向,在軍事、航天、能源、交通、農業、環境等領域有著廣泛的應用。近十年來我國國家基礎地理信息中心、清華大學、信息大學、中國科學院、武漢測繪科技大學、武漢大學、吉林大學等單位在時態GIS、時空數據模型、時空拓撲、時空數據庫等時空推理相關領域開展了大量研究工作。
1.3時空數據標準與共享
不同領域和應用環境對時空數據的理解存在很大差異,這造成了異構時空系統集成的困難,因此時空數據共享、互操作和標準化的研究具有重要意義。這方面研究最初從空間數據入手,近期開始向時間數據和時空結合數據發展。時空數據的共享有以下方式:
(1)空間數據交換
空間數據交換的基本思想是各系統使用自身的數據格式,通過標準格式進行數據交換。目前空間數據交換標準有:SDTS、DIGEST、RINEX等國際標準;以色列的IEF、英國的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我國的CNSDTF等國家標準;AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等廠商標準。盡管各GIS軟件廠商提供了公開的交換文件格式來進行空間數據的轉換,但由于底層數據模型的不同,最終導致不同的GIS的空間數據不能無損的共享。雖然空間數據交換仍然在使用,但效果并不理想??臻g數據互操作標準是當前國際公認的,比空間數據交換標準更有前途的數據標準。
(2)基于GML的空間數據互操作
開放式地理信息系統協會(OpenGISConsortium,OGC)提出了簡單要素實現規范和地理標記語言(GeographyMarkupLanguage,GML)。OGC相繼推出了一整套GIS互操作的抽象規范,包括地理幾何要素、要素集、OGIS要素、要素之間的關系、空間參考系統、定位幾何結構、存儲函數和插值、覆蓋類型及地球影像等17個抽象規范,2003年1月推出GML3.10版[3]。近年來,國內外眾多學者基于GML在空間數據共享等方面開展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]將GML與先前所定義的空間標準進行比較,認為GML能有效地滿足空間數據交換標準。2002年,ZhangJianting等人[5]提出了一種基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年,ZhangChuanrong等人[6]在網絡環境下以GML作為異構空間數據庫交換共享空間數據的格式,成功實現數據的互操作。2003年,崔希民等人[7]提出了GIS數據集成和互操作的系統架構,在數據層次上實現GIS數據的集成和互操作。2003年,張霞等人[8]提出一種基于GML構造WebGIS的框架結構,給出實現框架技術。其中采用GML作為空間數據集成格式。2004年,朱前飛等人[9]提出了一種新的基于GML的數據共享解決方案。2005年,陳傳彬等人[10]提出了基于GML的多源異構空間數據集成框架。GML數據類型較完整,支持廠家較多,相關研究豐富,是目前最有前景的時空數據標準。本文選擇GML作為農業時空數據標準。
1.4時空本體
1.4.1本體、語義Web和OWL
本體方法目前已經成為計算機科學中的一種重要方法,在語義Web、搜索引擎、知識處理平臺、異構系統集成、電子商務、自然語言理解、知識工程等領域有著重要應用。尤其是目前隨著對語義Web研究的深入,本體論方法受到了越來越多的關注,人們普遍認為它是建立語義Web的核心技術。OWL是當前最有發展前景的本體表示語言。2002年7月29日,W3C組織公布了本體描述語言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的最新更新為2004年2月10日的版本[11]。
1.4.2時空本體
基于本體方法對時空建模的相關研究工作如下:
1998年,Roberto考慮了作為地理表示基礎的某些本體問題,給出了關于一般空間表示理論的某些建議[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定義了一種考慮時間點和時段的時間本體[13]。2000年,Córcoles基于XML定義了一個類似SQL的時空查詢語言,該語言包含八種空間算子和三種時態算子用于表達時空關系[14]。2003年,Grenon基于一階謂詞邏輯定義了時空本體,使用斯坦福大學的Protégé環境實現[15]。2003年,Bittner等人[16]提出了用于描述復雜時空過程和其中的持續實體的形式化本體。以上工作中Grenon的時空本體研究相對完整,相關研究成果已經在網上共享,本文在此基礎上開展研究,建立農業時空本體。
2主要研究內容(1)農業時空數據規范
現階段我國還沒有公認的農業時空數據標準出臺。本文基于時空推理技術,研究通用性更強的時空數據表示模型,能表示氣象、土壤、環境、水文、地質等各領域的農業時空數據。GML是目前公認的時空數據標準,利用上述模型擴充GML,兼容中國農業科學院的“農業資源空間信息元數據的分類及編碼體系草案”等國內現有的地方性標準,構建針對數字農業中時空數據的DA-GML標準,作為數字農業基礎時空數據的規范?,F有的土壤、環境等基礎空間數據庫均支持到GML格式的轉換。
(2)農業基礎時空數據庫
基于筆者自主開發的GIS平臺建立農業基礎時空數據庫,該平臺具有運行穩定、資源占用少、結構靈活、功能可裁減、成本較低、便于移植等特點。采用了時空推理技術,支持對空間和時空信息的表示和推理。通過DA-GML能夠直接從現有系統中獲取領域農業基礎時空數據,主要包括土壤數據庫、環境數據庫、氣象資料數據庫、農業生產條件數據庫、林業信息數據庫、影像數據庫等。
(3)農業時空分析方法庫與農業時空知識庫
時空推理是研究時間、空間及時空結合信息本質的技術,通過時空推理技術將現有面向農業領域的時空分析技術進行整合和規范化表示,形成農業時空分析方法庫。對領域農業時空知識進行歸納、整理,同時通過數據挖掘方法從基礎數據中提煉知識,建立農業時空知識庫。
(4)農業時空本體庫
在(2)、(3)中存儲的數據、方法和知識需要一個有效的機制進行組織和管理。就目前技術而言,本體是表達一個領域內完整的體系(概念層次、概念之間的關聯等)的最有效工具,所以本文選擇建立農業時空本體庫。具體包括本體獲取、本體管理、本體服務與展示三個模塊。使用Protégé做本體開發環境編輯。Protégé是斯坦福大學開發的基于Java的本體編輯與知識獲取工具,帶有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本體編輯與輸出。
以上三個庫通過WebService方式提供基于Internet的服務,可以在線對庫中信息進行維護和檢索,并能無縫集成到應用系統中。
(5)系統體系結構
系統工作原理如圖1所示。首先,外部系統的時空數據轉換成GML格式(現在絕大多數系統支持該數據標準),進入農業基礎時空數據庫。通過本體獲取與編輯模塊將時空數據和時空知識整理,形成本體庫。外部系統的請求通過WebSer-vices發給仲裁者,仲裁者區分各類情況調用三個庫調用服務、提取數據和執行操作,結果返回給用戶。
(6)基于平臺開發農業生產智能應用系統
基于數字農業時空信息管理平臺建立數字化測土施肥系統、作物種植標準化管理系統、無公害水果蔬菜栽培指導系統等一批農業生產智能應用系統,解決實際問題。
3相關系統對比分析
3.1數字農業空間信息管理平臺
平臺基于信息和知識支持的現代農業管理的集成技術,對農田信息進行動態采集、分析、處理和輸出,從而根據農田區域差異、農事安排進行模擬分析、決策支持管理和指揮控制,并對農業生產過程的區域差異進行精確定位、動態控制等定量操作[17]。
3.2全國農業資源空間信息管理系統
全國農業資源空間信息管理系統(NASIS)實現對全國農業資源空間信息的查詢分發,具有系統管理、動態數據字典、數據檢索、查詢、數據分發、制圖、報表統計、數據分發等功能。該系統已經用于全國農作物遙感監測、農業資源調查、農業科研和農業政策信息支持服務等方面[18]。
3.3中國西部農業空間信息服務系統
計算機技術、互聯網技術的迅速發展為建立基于Web的中國西部農業空間信息服務系統提供技術支撐。本文從西部農業空間信息服務系統的數據庫構建開始,全面地介紹了系統的運行模式和數據庫訪問技術,詳細論述了系統的總體結構、平臺環境和開發實現等。
(1)基于平臺提供的開發框架,能方便、高效地建立大量的數字農業智能應用系統,基層農業科技人員也能快速開發出技術含量高的應用系統,各應用系統能互通、共享,便于升級維護。
(2)由于大量的底層服務、數據、知識和方法由平臺集中統一提供,簡化了開發數字農業應用軟件的工作,節約了成本。
4結束語
數字農業時空信息管理平臺從系統目標、適用范圍、采用技術、系統接口等方面不同于任何現有的基礎農業空間數據管理平臺,是一個概念全新的系統,定位于基礎農業空間數據管理平臺的上層,更便于開發數字農業應用。其中的本體庫等機制為將來建立農業時空數據網格奠定了良好的基礎。
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