精细农业复习题

1、1、国际农业的发展的三个主要阶段及特点：2、精确农业的核心思想：3、精确农业的表现形式。4、精确农业。精确农业与传统农业的区别。6、精确农业的发展思路。7、GPS定位系统的特点。8、GPS的组成概况。9、地面监控部分。10、GPS接收机特点。12、伪距测量：13、三种时间系统。GPS工作卫星的SA政策。15、GPS信号的接收与测量常用方法：16、DGPS定位分类。17、误差的分类。18、卫星信号的传播误差。19、地理信息系统：20、GIS的基本思想：21、GIS的特征：22、GIS的分类：GIS的空间数据结构特征。24、珊格数据的特点：25、栅格格式向矢量格式转换。25、栅格格式向矢量格式转换

2、。26、RS基本概念。27、矢量数据的特点：28、遥感系统的组成。29、大气窗口：物体对电磁波的响应特性。31、成像光谱遥感技术。32、决策支持系统(decisionsupportsystems，DSS)。作物生产管理决策生成步骤。35、专家系统的基本特点。36、专家系统的定义。专家系统基本结构：38、专家系统开发过程简述。39、作物模拟模型的有关概念。40、作物模拟模型的特征。41、作物模拟模型的作用。42、作物模拟研究的意义。43、农业生物环境：44、农业生物环境按环境的性质不同分为：监测系统的基本功能：监测系统的基本特性：监测系统的基本特性：48、智能控制的定义。49、矢量数据的特点：1

3、.精细农业的含义及其典型技术流程。2.GPS系统的组成及其特点分析。3.两种GPS测距码的参数及其特点。4.差分GPS系统的原理，组成及常见差分类型。5.GIS系统的定义及其技术系统组成。6.栅格与矢量数据类型的特点与区别。7.遥感的特点及其技术系统组成。8.常用农机自动导航原理分析。9.两种不同变量作业方式及其特点分析。10.常见谷物流量传感器的工作原理。11.常用植物生长信息指标及其检测手段与设备。1、国际农业的发展的三个主要阶段及特点：原始农业、传统农业和现代农业；石油农业、无机农业、有机农业、生态农业等。Site-specificfarming：特殊定位农业；Prescriptionf

4、arming：处方农业。2、精确农业的核心思想：获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素，实际存在的空间和时间差异信息，分析小区产量差异的原因，采取技术上可行经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控的“处方农业”。3、精确农业的表现形式PA体现了1）劳动工具的高科技；2）生物技术的高科技；3）信息技术统帅农业领域。4、精确农业又叫精细农业（precisionagriculture/farming）,是一种农业新战略，是信息和人工智能技术在农业宏观特别是微观运用的产物，是利用遥感技术宏观控制和测量，地理信息技术采集、存贮、分析和输出地面或田块所需的要素资料，以全球定位系统将地面精确测

5、量和定位，再与地面的信息转换和定时控制系统相配合，产生决策，按区内要素的空间变量数据精确设定和实施最佳播种、施肥、灌溉、用药等多种农事操作。实现在减少投入的情况下增加（或维持）产量、降低成本、减少环境污染、节约资源、保护生态环境，实现农业的可持续发展。5、 精确农业与传统农业的区别1）目标不同。减少投入、降低污染，提高产品质量、产量，实现农业可持续发展；2）手段不同。区别对待、按需实施；3）结果不同。经济、环境效益双丰收。6、精确农业的发展思路1）以最节省的投入达到同等或更高的收入，并改善环境、高效利用各类农业资源，以取得好的经济效益和环境效益；2）他将农业带入了数字和信息时代，是21世纪农业

6、的重要发展方向；3）需要多部门、多学科联合作战4）切实做好有关应用技术的研究开发，力求走出适合中国国情的发展道路。7、GPS定位系统的特点1）GPS相对于其他导航定位系统的特点：a.全球地面连续覆盖；b.功能多，精度高；c.实时定位速度快；d.抗干扰性能好，保密性强。2）GPS应用于测量的特点a.观测站之间无需通视b.定位精度高c.观测时间短;d.提供三维坐标;e.操作简便f.全天候作业.8、GPS的组成概况全球定位系统（GPS）主要有三大组成部分，即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分9、地面监控部分主要由分布在全球的5个地面站所组成，其中包括卫星监测站、主控站和信息注入站。10、GPS

7、接收机特点功能：码捕获、码锁定、电文解调、位置计算。GPS接收机原理框图12、伪距测量：GPS伪距测量定位是基于被动测距原理的，它是单程测距，要求卫星和接收机同步，如果不同步测得的距离将包含时钟差。实际上时钟严格同步很难做到，点可以通过适当的方法解决。13、三种时间系统各颗GPS卫星时间标准。各台GPS接收机时间标准；GPS系统时间标准（全球定位系统同一原子钟）14、 GPS工作卫星的SA政策所谓SA技术，即“选择可用性技术”（SelectiveAvailability），实质上是一种导致非特许用户(UnauthorizedUser)不能获得高精度实时定位的方法。它包括：a.对GPS卫星基准频

8、率所采用的技术；b.对导航数所采用的技术；c.对P码所采用的译密技术。15、GPS信号的接收与测量常用方法：伪距法多普勒法载波相位法干涉法16、DGPS定位分类根据差分GPS基准站发送的信息方式可将差分GPS定位分为4类，即：位置差分；伪距差分；相位平滑伪距差分；相位差分。17、误差的分类（1）在GPS定位中，影响观测量精度的主要误差来源，可分为三类：与GPS卫星有关的误差；主要包括卫星的轨道误差和卫星钟的误差与信号传播有关的误差；包括大气折射误差和多路径效应与接收设备有关的误差。（2）如果根据误差的性质，上述误差，尚可分为：系统误差；主要包括卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差以及大气折射的

9、误差等偶然误差两类。主要包括信号的多路径效应引起的误差和观测误差等。18、卫星信号的传播误差与卫星信号传播有关的误差，主要包括大气折射误差和多路径效应。电离层折射的影响：解决办法：利用双频观测；利用电离层模型加以修正；利用同步观测值求差；对流层折射的影响、19、地理信息系统：以地理空间数据为基础，在计算机软件、硬件的支持下对有关空间数据按地理坐标或空间坐标进行预处理、输入、存储、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用研究，并处理各种空间实体及空间关系的技术系统、20、GIS的基本思想：是将地球表层信息按其特性的不同进行分层（basemap），每个图层存储特征相同或相似的事物对象集，如河流

10、、湖泊、道路、土地利用和建筑物等构成不同的图层，然后分层管理和存储。21、GIS的特征：具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力。具有空间分析、多要素综合分析和预测预报的能力，为宏观决策提供服务。能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。22、GIS的分类：a、按研究对象的性质和内容分为：专题GIS：按某一专业任务或现象为目标而建立的GIS，其中的数据信息和操作功能的设计是为特定任务服务的。综合GIS：按国家统一标准存储、管理全国范围内各种数据的GIS，（气候、资源GIS，CanadaGIS）。、按研究对象的分布范围分为：全球型GIS和区域型GIS。、安其应用功能分为：a.工具型：为GIS

11、使用者提供一种技术支持，用户借助GIS工具能直接完成应用任务，或利用它，加上专题模型完成应用任务二次开发。（ARC/VIEWMAPINFO等）b.应用型：主要包括两种，第一是由工具型GIS开发的系统，另一种是为某专业任务自行底层开发的GIS系统。23、 GIS的空间数据结构特征数据的空间性：数据的空间性是指这些数据反映现象的空间位置及空间位置的关系。通常以坐标形式来表示空间位置，要以坐标形式来表示，就要选择坐标系，具体选择由要求来确定，不同坐标系统之间能进行转换。另外空间关系用空间拓扑信息表示。数据的属性：数据的属性是描述现象特征，如空间实体类别、实体所具有的属性。数据的时间性：指给GIS数据

12、的空间属性和属性特征水时间变化的。可以同时也可以独立随时间变化24、珊格数据的特点：a、优点：数据结构简单，易于计算机存储；易于进行空间操作和空间分析；易于与遥感影像和数字测量等数据结合。b、不足：难以建立地物之间的拓扑关系；图形质量低且数据量大。珊格数据的取值：a、面积占优法；b、中心点法；c、长度占优法；d、重要性法25、栅格格式向矢量格式转换多边形边界提取边界线追踪拓扑关系生成去除多余点及曲线圆滑26、RS基本概念从现代的科学定义上来说，遥感就是在一定距离之外，不与目标物体直接接触，通过传感器收集被测目标所发射出来的电磁波能量而加以记录，并形成影像，以供有关专业信息的识别、分类和分析的一

13、种技术学科27、矢量数据的特点：a、优点：以几何空间坐标为基础，面向操作目标，精度高，数据量小，图形质量好；用拓扑关系描述适量数据之间的关系，便于网络分析。b、不足：数据结构复杂，难于同遥感数据结合；信息复合难度大。28、遥感系统的组成一个完整的遥感系统应当由三个部分组成：即传感器,载体,指挥系统.29、大气窗口：大气的透过特性和大气窗口在电磁波通过大气层的过程中，被吸收和散射的比例较小而透过率很高的波段，也就是电磁波在大气中传输损耗率很小的波段，它被称之为大气窗口30、 物体对电磁波的响应特性研究物体的电磁波响应特性是遥感技术的一个重要方面，它是传感器的工作波段选择、遥感资料解释分析的基础。

14、辐射波的波谱特性（可见光-颜色，红外-温度）空间特性：波谱反射的空间分布特性，反映物体的形状、大小和粗糙度。辐射偏振特性：电磁波在物体表面从入射到反射之间的偏振面的变化称为偏振特性。如折射、反射等时间性：物质运动随时间变化，相应表现为光谱响应变化。31、成像光谱遥感技术地物光谱辐射特征是遥感的理论基础，是展开地物分类识别的主要依据，然而有限波段、过宽带宽，使地物识别分类受到限制。而高光谱分辨率成像遥感技术的发展是我们克服了上述的两种缺陷。高光谱分辨率遥感：指利用很多很窄的、连续的电磁波段从感兴趣的物体中获取有关数据。它的出现使现在本来在宽波段遥感中不可探测的物质探测出来。2）成像光谱遥感特点A

15、、可以对具有纳米级诊断光谱特性的地表物体经进行区分B、谱像合一，在对目标地物成像的同时，每一像素都获得了几十至几百个连续光谱的覆盖。32、决策支持系统(decisionsupportsystems，DSS)决策支持系统是管理信息系统应用概念的深化，是在管理信息的基础上发展起来的系统。但是至今对什么是决策支持系统仍争论不休。也就是说至今没有一个公认的定义。大致上有两种说法。一种认为“只要对决策有某些支持的系统就是决策支持系统”。一种则认为“能帮助决策者利用数据和模型去解决非结构化的问题的交互式计算机基(Computer-Based)的系统”才是决策支持系统。DSS是一种以计算机为辅助工具，应用决

16、策科学及有关学科的理论与方法，以人机交互方式辅助决策者解决半结构化和非结构化决策问题的信息系统。34、 作物生产管理决策生成步骤1） 取的田间状况（产量、墒情、肥力、病虫害等）分布图之后，进行状况诊断，找出其主要成因。2）通过模型反求其量化了的纠正措施。3）通过数学知识模型进行仿真预测（用于验证和改进纠正措施的正确性和可行性）。4）再通过经济、环境模型预测管理措施的经济效益、社会效益和生态效果。5）最后以处方图或指令卡的形式将决策传送给智能农机去执行。35、专家系统的基本特点1）启发性（着重于符号推理而不是数值计算）2）透明性；能解释自身推理过程，回答用户提问，以便用户了解推理过程，提高信赖感

17、。3）灵活性。专家系统能不断地增长知识，修改原有知识，不断更新，这使专家系统具有十分广泛的应用领域。36、专家系统的定义专家系统是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，它能应用人工智能技术和计算机技术，根据专家的知识和解决问题的方法进行推理判断，模拟人类专家在相应领域的决策过程，并在很短的时间内对问题得出高水平的解答。“一个在某领域具有专家水平的解题能力的程序系统”。37、 专家系统基本结构：知识库，中间数据库（“黑板”），推理机，知识获取器，解释器，人机接口。知识库：知识库包括两部分内容：一部分是已知的同当前问题有关的数据信息；另一部分是进行推理时要用到一般知

18、识和领域知识，即描述各种事实的知识和作为专家经验的判断性知识，知识大多以规则、语义网络等形式表示。）中间数据库（“黑板”）：这是专家系统在推理过程中用以存放中间结果或结论的工作存储器。）推理机：根据中间数据库当前状态，利用知识库中的各种数据进行推理。具有正向推理、逆向推理及双向推理等不同的推理策略、多种搜索功能，它往往又可分成主控程序及完成各种任务或推理等功能的一个程序库。推理机应与知识库的具体内容无关，即推理机与知识库相分离，这也是专家系统的一个重要特征。）知识获取器（或学习模块）：它的功能是总结系统运行的经验，自动地不断修正和补充知识库的内容（所谓学习），或者能根据专家或书本提供的知识（以

19、自然语言或某种形式语言表示的），经过理解编辑成所需的内部形式，作为新知识加入知识库，并且对知识库的一致性、完整性等进行维护。）解释器：它是根据知识库和动态库中对推理过程的记录，向用户解释专家系统如何得到各个中间结果及最后的结论，并回答用户提出的问题。回答为什么有此结论，推理的逻辑思路是怎样的等，以保证系统的透明性，增强用户对系统的信任。解释模块不但是一个对系统的行为进行解释的工具，而且也是一个发现错误对之进行调试的工具。38、专家系统开发过程简述专家系统的开发过程可以看作识别(知识化)、概念化、形式化、实现、测试五个高度相关、相互重迭的阶段。1）设计初始知识库问题知识化：辨别所研究问题的实质，

20、如：要解决什么问题，如何定义，是否分解为子问题或任务。知识概念化：概括知识表示所需要的关键概念及关系，如数据类型、已知条件，目标状态等。概念形式化：确定用来组织知识的数据结构形式。用人工智能的知识表示方法表示。形式规则化：变成计算机可以识别的语句。规则合法化：检查规则化的知识的合理性、有效性。（2）原型机开发与试验（3）知识库的改进与归纳39、作物模拟模型的有关概念作物生长模拟模型是对作物生长发育过程的简化表示。它把作物生长过程的各种生态和生理机制概括为数学表达式，把其中非结构问题表达为知识规则或逻辑关系。40、作物模拟模型的特征（1）系统性：对作物生长发育过程进行系统的、全面的分析与描述。（

21、2）动态性：包括受环境因子和品种特性驱动的各个状态变量的时间过程变化及不同生育过程间的动态关系。（3）机理性：在经验性或描述性的基础上，通过进行深入的支持性研究，模拟较为全面的系统等级水平，并将其进行有机结合，从而提供对主要生理过程的理解或解释。（4）预测性：通过研究模型的主要驱动变量及其与作物状态变量的动态关系，对不同系统成分提供可靠的定量描述。（5）通用性：适用于不同地点、时间和品种。（6）便用性：可为非专家操作应用，可用一般的气候、土壤及作物资料。（7）灵活性：可容易地进行修改和扩充。（8）研究性：除了应用性以外，还可用于作物生理生态与栽培育种等学科的研究工作。41、作物模拟模型的作用（

22、1）了解或解释作物生长的过程或机理（2）预测作用：是作物模型研究的一个基本目的，是衡量模型好坏、是否能够应用的一个综合标准。（3）调控或指导作用是对预测的进一步延伸。42、作物模拟研究的意义提供新的生长点，推动作物科学的发展；促进多学科知识的融合；加深对作物生长发育过程的理解和认识；提高作物科学研究水平；部分替代田间试验，大大节约人力、物力、财力。43、农业生物环境：是以农业生物为中心的周围自然环境，包括农业生物进行生理代谢的能源光辐射；代谢的媒介土壤、水和大气；代谢的循环物质CO2，O2，H20，H2S，矿物质等以及生物个体之外的其他生物群落。44、农业生物环境按环境的性质不同分为：物理环境

23、；化学环境；生物环境。按农业生物进行代谢的媒介不同分为；土壤环境；水环境；大气环境45、 监测系统的基本功能：运动学与力学参数检测；环境参数检测；作物或加工对象生长状态及形态检测；46、 监测系统的基本特性：灵敏度及分辨率；灵敏度是指传感器或检测系统在稳态下输出量变化和引起此变化的输入量变化的比值。可表示为：分辨率是指检测仪表能够精确检测出被测量的最小变化的能力。（绝对）灵敏度：是指检测仪表能够精确检测到的最小变化的能力（样品量）。分辨率是绝对灵敏度的另一种表示形式。47、 智能控制的产生与发展1） 开环控制：开环控制的输入不受输出的影响。在开环控制中不存在由输出端到输入端的反馈通路，因此开环

24、控制又称为无反馈控制系统，由控制器和被控对象组成。控制器通常具有功率放大功能。特点：结构简单、经济；控制精度低、抑制干扰性差。（2）确定性反馈控制：包括闭环控制和半闭环控制。（3）最优控制：被控对象的状态方程和初始条件给定，同时给定目标函数，然后寻找一个可行的控制方案，使系统从输入状态过渡到目标状态，并达到最优的性能指标。48、智能控制的定义智能机器：能够在定形或不定形，熟悉或不熟悉的环境中，自主地与操作人员交互作用执行拟人任务的机器。智能控制：驱动智能机器自主地实现其目标的过程。智能控制系统：用于驱动自主智能机器以实现其目标而无需操作人员干预的系统。49、矢量数据的特点：a、优点：以几何空间

25、坐标为基础，面向操作目标，精度高，数据量小，图形质量好；用拓扑关系描述适量数据之间的关系，便于网络分析。b、不足：数据结构复杂，难于同遥感数据结合；信息复合难度大。1.精细农业的含义及其典型技术流程精细农业是利用遥感技术宏观控制和测量，利用地理信息技术采集、存贮、分析和输出地面或田块所需的要素资料，以全球定位系统将地面精细测量和定位，再与地面的信息转换和定时控制系统相配合，产生决策，按区内要素的空间变量数据精确设定和实施最佳播种、施肥、灌溉、用药、收割等多种农事操作的一种现代动态管理系统。a)全球定位系统（GPS）b)地理信息系统（GIS）c)遥感技术（RS）d)农田空间信息采集传感技术e)产

26、量分布图生成系统f作物生产模型g)作物生产管理辅助决策支持系统h)变量控制技术i)智能化变量作业农业机械2.GPS系统的组成及其特点分析（1） GPS的空间部分:24颗卫星（21+3），分布在6个轨道面内，每个轨道4颗，平均轨道高度20200KM，周期11h58min（2） GPS的地面监控系统: 1个主控站，3 个注入站，5个监测站（3） 用户部分：GPS信号接收机, 天线，接收机，微处理器，输入输出部分 GPS卫星定位系统的特点分析:1）全球地面连续覆盖，卫星数目多且分布合理，保障了全球，全天候连续实时导航与定位2）功能多，精度高，连续提供动态目标的三维位置信息，三维速度和时间信息3）实时

27、定位速度快，一秒即可完成定位4）抗干扰性好，保密性强 3.两种GPS测距码的参数及其特点4.差分GPS系统的原理，组成及常见差分类型原理:将一台GPS接收机安置在参考站（基准站）上进行观测，基准站将已知的测站精密坐标和接收到的卫星信息直接或经过处理后实时发送给流动站接收机（待定点），流动站接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站的信息，经过对结果进行改正，从而提高定位精度。GPS动态差分实时定位系统组成:1）基准站2）流动站3）无线电通讯链差分类型:（1）位置差分（2）伪距差分（3）载波相位差分（RTK）5.GIS系统的定义及其技术系统组成定义:它是计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地

28、球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统技术系统组成：1） 计算机系统 硬件系统：大部分为计算机技术通用设备；软件系统：由核心软件和应用软件组成。2） 地理数据库系统 地理信息系统的地理数据分几何数据和属性数据。地理数据库系统由数据库实体和地理数据库管理系统组成。3） 地理信息系统的应用人员和组织机构 对于合格的系统设计、运行和使用，地理信息系统专业人员是地理信息系统应用成功的关键，而强有力的组织是系统顺利运行的保障。6.栅格与矢量数据类型的特点与区别栅格数据结构 矢量数据结构 优点 (1)数据结构简单；(2)空间数据的叠置和组合十分方便；(3)各类空间分析都很易于进行；(4)数学模拟方便；(5)技术开发费用低。 (1)表示地理数据的精度较高；(2)严密的数据结构，数据量小；(3)网络连接法能完整地描述拓扑关系；(4)图形输出精确美观；(5)图形数据和属性数据的恢复、更新、综合都能实现。缺点 (1)图形数据量大；(2)用大像元减少数据量时，可识别 的现象结构将损失大量信息；(3)地图输出不精美；(4)难以建立网络连接关系；(5)投影变换花的时间多。(1)数据结构复杂；(2)矢量多边形地图或多边形网很难用 叠置方法与栅格图进行组合；(3)显示和绘图费用高