农业信息化导论第1章

1、农业信息技术王玉洁北京农学院计算机与信息工程学院农业信息技术序言1、课程性质农业院校全日制硕士研究生的课程。2、课程主要内容信息和信息技术的相关知识、概念、技术；信息处理基础知识与技术；农业信息化领域的基础理论、农业信息系统知识；计算机与信息技术最新前沿知识与发展动态介绍等。背景:信息技术学科领域的分化计算机科学 ( Computer Science CS )计算机工程 ( Computer Engineering CE )信息系统 (Information System IS)信息技术 (Information Technology IT)自动测控技术（ACT)人工智能（AI)地理信息系统、

2、全球卫星定位系统、遥感系统技术（3S）3、学时与学分40学时 ，2学分4、学习方式与考核 课程的讲授过程中有教师对信息技术、农业信息化知识的系统讲解，也有学生通过多种途径的自我学习及课堂讨论、课后作业，期末开卷考试 。 上课的情况及课堂讨论、课后作业作为平时成绩；平时成绩与考试共同构成课程的总成绩。平时成绩：50%；期末考试成绩： 50%凡事都得趁 早5、教学参考书王玉洁等.农业信息技术概论.北京：中国农业出版社，2009-02网上资源/（北京农学院主页）：点“网络教学”精品课程微型计算机技术点击打开课件点击打开农业信息化导论课件文件夹点击打开邮箱：wyj1119; wayj119 第一章 信

3、息技术概述第二章 计算机组成原理第三章 多媒体技术及系统第四章 农业信息系统第五章 3S技术及其在农业中的应用第六章 虚拟现实技术及在农业中的应用第一章 信息技术概述第一节 信息第二节 信息技术第三节 信息技术应用第四节 信息系统第五节 信息表达与编码第六节 信息处理基础运算第一节 信息随着计算机技术的迅猛发展，世界经济正在由工业化进入信息化时代，以计算机多媒体、光纤和卫星通讯等技术为主要特征的信息化浪潮正在席卷全球。信息是继物质和能源之后的第三资源，是支撑社会发展的三大支柱之一。在信息时代里，信息作为一种新颖的资源在社会生产的经济发展中起重要的作用。信息技术成为现代化建设的重要支撑，信息化水

4、平将成为各国生产力发展水平的重要标志。现代信息技术也正在向农业领域渗透，将在农业现代化过程中起到重要的作用。农业经济的迅速发展，已不再是仅仅取决于传统农业资源投入的多少，而很大程度上取决于信息技术运用的程度和信息的获取及利用程度。信息化是当代农业现代化的标志和关键，它主导着未来一个时期农业现代化的方向，农业信息化是促进农业经济发展、增加农民收入的重要途径。1 信息 信息（Information）作为三大资源之一，可见它的重要性。在我们的生活和工作中信息也是无处不在的。自从有了人类，在人们的生活和生产活动中，就有了信息交流。信息交流的方式伴随着人类社会的发展而发展。如果没有信息的交换与处理，就不

5、会有今天的人类文明。“信息”一词古已有之。在人类社会早期和在日常生活中，人们对信息的认识是比较宽泛和模糊的，多把信息看作消息的同义语。我国早在唐代诗人李中的诗句:“梦断美人沉信息，目穿长路倚楼台”中就出现了。这里，诗人是把“信息”作为“消息”的同义词来使用的。第1节 信 息 技 术请大家看下面的图片，可以看到什么？（秋天来了）（射箭标志）（一朵花） 可见，信息就是指对人们有价值的数据、消息。作为一个科学概念以及科学研究对象，信息的出现只有半个多世纪的历史。1948年，以香农(Shannon)的通信理论中的数学原理为标志诞生了经典信息理论。60年来，在信息科学的形成过程中，人们对信息的具体含义、

6、基本性质、信息的效用等问题进行了多方面的探讨。 在自然科学领域，一方面，信息本身的研究已从香农信息理论中的概率信息逐步扩展到语法信息、语义信息和语用信息等领域。这些研究与信道理论的研究一起为现代信息处理技术和信息传输技术的进一步发展准备了理论条件；另一方面，从信息过程的研究出发，逐渐形成了一般控制理论和一般系统理论。以信息观点为核心，在20世纪70年代又先后诞生了耗散结构理论、超循环理论和混沌理论等众多新的理论。这些理论有着不同的学科背景，也正因为如此，才证明了信息和信息过程具有普遍的重要性。 在社会科学领域，信息科学的研究也取得了极为丰硕的成果，在传统经济理论中，所谓资源是指那些能够创造物质

7、财富的自然物，人们通过对信息效用性、稀缺性、成本、价值的研究，发现信息已经具有完备的经济属性，从而在理论上确立了信息作为经济资源的重要地位。 信息论的奠基人之一香农提出：信息是熵的减少；熵，是指不确定的东西。就是说信息用来消除不确定的东西，指的是有新内容或新知识的消息。控制论的奠基人维纳则提出“信息就是信息，不是物质，也不是能量，它是区别与物质与能量的第三类物质”。由此可见，维纳提出由物资、能源、信息构成了人类社会的三大资源的观点。我国的权威性工具书辞源对信息定义为:“信息就是收信者事先所不知道的报导。”黄学忠在经济信息与管理中指出:“信息是客观世界各种事物变化和特征的反映。”认为信息是事物运

8、动的状态和方式，也就是事物内部结构和外部联系的状态和方式。从广义来说，信息是利用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实知识，作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。信息就是指以声音、语言、文字、图像、动画、气味等方式所表达的实际内容。信息是对客观世界中各种事物的变化和特征的反映；是客观事物之间相互作用和联系的表征；是客观事物经过感知或认识后的再现。狭义的“信息”是指信息接受主体所感觉到并能理解的东西。人类经济发展的三步曲资源经济：物质流 物质流资本经济：资本流物质流知识经济：资本流信息流物质流 信息传输的效益主要表现

9、在接受信息输入前后状态的改变过程。信息传播与作用过程如图1-1所示。作用传播载体信息源接收图1-1 信息传播与作用过程信息的传递过程是一个系统，它从信源开始，顺序经过信道到达信宿，形成一个完整的信息运行系统。研究信息资源的开发和利用，必须研究信息传输，所谓信息传输又称为信息传递，是信息从信息源发出，以物质和能量为媒介，超越空间和时间而传递给接收者的过程。一个完整的信息传输活动必须具备以下要素，即信息源、信息传播者、信道、信息媒介、信息接收者。 感测技术包括传感技术和测量技术。人类用眼、耳、鼻、舌、身等感觉器官捕获信息。从信息的发出方看，事件、事物、现象等的内容、数量或特征等作为信息源，利用文字

10、、符号、声音、图形、图像、动画、气味等形式作为载体，通过各种渠道以信号、消息、情报或报道等形式进行传播。从信息的接受方看，接收信息后，对于各种形式的信息形成印象，经过分析、判断与理解，把它变为人们自己的知识或引发相应的行动。这时，信息便发生了作用。电子计算机是信息处理机，它是人脑功能的延长，能帮助人更好地存储信息、检索信息、加工信息和再生信息。信息和能源一样，已经影响着人类的生存和发展。目前国与国之间的竞争不仅是综合国力的竞争，更是信息业发展、应用水平的竞争，是一个国家发展水平的重要标志。 要在电子计算机上实现数字地球必须有诸多学科，特别是信息科学技术的支撑。这其中主要包括：信息高速公路和计算

11、机宽带高速网络技术、高分辨率卫星影像、空间信息技术、大容量数据处理与存贮技术、科学计算以及可视化和虚拟现实技术。 美国克林顿前总统在1993年2月就提出实施美国国家信息基础设施（NII），通俗形象地称为信息高速公路，它主要由计算机服务器、网络和计算机终端组成。美国为此计划投入4000亿美元，耗时20年。到2000年的目标是提高生产率2040%，获取35000亿美元的效益。在Internet流量爆发性增长的驱动下，远程通信载体已经使用10G/S的网络，而每秒TB級的因特网正在研究中。 Internet已在美国的研究机构和大学间进行试验运行。2、信息及其相关概念的关系（1）信息与数据、知识的关系关

12、于数据、信息、知识的论述可用金字塔模型来解释，数据位于塔底，信息处于塔中，知识位于塔尖。这也是计算机领域常见的陈述。 从信息科学的角度来看，数据是指计算机能够生成和处理的所有事实、数字、文字、符号等。数据是较为一般性的概念，而信息则是指那些有意义的数据。知识研究事物运动的状态及其变化方式的规律，只有通过对信息的加工，才能获得知识。知识是信息升华的成果，也是一种浓缩的系统化了的信息。因此，信息是知识的基础，而知识是信息的核心。我们可以通过对数据进行量的和质的方面的处理，提高信息的知识含量。 （2）信息与物质、能量的关系信息不同于物质，它可以脱离物质独立存在，同时又不影响物质的存在与运动，它所表现

13、的主要是物质运动的状态与方式，是物质之间的联系和相互作用。信息不同于能量，信息是物质运动的状态与方式，而能量是物质做功的本领，能量转换遵循守恒定律，而信息转换不存在守恒现象，能量不能共享而信息可以共享，能量为人类提供动力，信息为人类提供知识和智慧。物质、能量和信息的联系集中表现在三者都统一于物质，物质是第一性的，能量和信息皆源于物质，物质是信息的源泉；信息的获取和传递离不开能量，而能量的转换与驾驭又离不开信息；信息虽然不是物质与能量，但在一定条件下，信息又可转化为物质与能量。3、信息的基本特点 （1）信息的客观性。信息的存在是客观的，它是以物质的客观存在为前提，并受客观实践所检验。任何信息都是

14、与客观世界紧密相联系的，是对各种事件、事物、现象等的表述。（2）信息对载体的依附性。一首歌曲是一个信息，它需要存在于磁带、光盘等存储介质中；新闻要通过报纸、网络、电视等媒体传播。信息不能独立存在，要依附于不同的载体，而且同一信息可以依附于不同的载体。 （3）信息的普遍性与无限性。信息是无所不在的，物质的普遍性以及物质运动的规律性决定了信息的普遍存在。信息与本原物质以及物质的运动形式一样，是无限的，取之不尽，用之不竭。信息的衍生性和多样性是信息的无限性的重要特征。信息的无限性也决定了人们对信息认识的不完全性。（4）信息的相对价值性。信息作为一种特殊的资源，具有相对价值性，它的价值取决于信息的接受

15、者对信息的需求及其对信息的处理、认识、理解能力。信息的价值体现在诸如：精神领域的需求，知识的摄取等。信息对人类行为决策是十分重要的，人们通过接受各种信息增长知识、提高能力、开阔视野、作出决策并付诸行动，为生产及生活服务，可以促进物质、能量的生产和使用。（5）可传输性。信息可以在时间上从一点转移到另一点，由于信息对物质的依附性的相对性，人们可以选择适当的物质载体及其运动形式有目的地传递信息，并遵循可写性、可读性和经济的原则。同时，信息的传递是同物质和能量的传递联系在一起的。信息可以在信息发送者和接受者之间通过各种形式进行传输，既包括系统把有用信息送至终端设备（包括远程终端，和以一定形式提供给有关

16、用户），也包括信息在系统内各子系统之间的传输和交换。（6）共享性。共享性是信息区别于物质和能量的主要特性。信息的共享性主要表现在同一内容的信息可以在同一时间由两个或两个以上的使用者使用。物质和能量的传递是遵守质量守恒和能量守恒，会因为接受者的增多而消耗。信息与实物不同，它可以传输给多个用户，为多个用户共享，而其本身并无损失。例如利用网络，人们可以共享农业科技信息等。 （7）时效性和非时效性。信息具有一定的时间性和效用性。信息往往反映事物某一特定时刻的状态，随着时间的推移会发生变化。例如：天气预报、股市行情。一旦超过它的“生命周期”，信息就会失去效用，成为历史记录。信息的非时效性是指对某些特殊行

17、业的特殊使用者而言，信息所提供的时间是无意义的。例如基础数学教材等。信息与人类社会生存和发展的关系十分密切。从人类的社会性角度看，信息是组织的保证，信息是管理的基础；从根本上讲，信息是人类社会生存的条件，是人类社会发展的资源；从人的社会行为与行为目的之间的关系来看，信息是决策的依据，信息是控制的灵魂。 从发挥认识能力的角度看，信息是主客体的终结，是思维的材料；信息与人类社会生存和发展的关系十分密切。4、信息的功能 （1）信息是认识事物的媒介。在认识过程中，物质通过信息这一桥梁，完成了从物质到意识的第一次飞跃。意识通过信息这一媒质，完成了从意识到物质的第二次飞跃。人类认识世界和改造世界的过程，是

18、一个不断从客观世界获得信息，并对信息进行加工、处理，形成新的认知结构，通过实践活动反作用于客观世界的过程。信息作为媒介，始终贯穿于人类的认识过程。（2）信息是科学决策的依据。科学决策是一个动态过程，其程序一般包括发现问题、确定目标、制定方案、评估选优、实施决策、追踪反馈等环节，而信息活动贯穿于科学决策的全过程，并渗透到决策过程的每一个环节。在每一环节上所应用的决策方法也无一不是建立在信息的基础之上。因此，及时获取决策活动所必需的、完整的、可靠的信息是保证决策成功的前提条件。第二节 信息技术1、信息技术的概念信息技术（Information Technology，IT），是用于管理和处理信息所采

19、用的各种技术的总称。从“技术功能论”的角度来说，凡是能够用来扩展人的信息功能的技术都是信息技术。 人的信息功能包括：感觉器官承担的信息获取功能，神经网络承担的信息传递功能，思维器官承担的信息认知功能和信息再生功能，效应器官承担的信息执行功能。扩展信息功能的信息技术有：感测与识别技术（信息获取）、通信与存取技术（信息传递）、计算与智能技术（信息认知与再生）、控制与显示技术（信息执行）等。生命的信息流动人们认识世界的过程，实质上是一个不断获取信息和处理信息的过程，而改造世界的过程则是一个再生信息和利用信息并把信息反作用于外部世界的过程。从信息科学的观点出发，人们把认识世界和改造世界的过程描述为“信

20、息获取”一“信息传递”一“信息处理”一“信息再生”一“信息传递”一“信息作用”所组成的信息过程。人类利用信息的过程如图1-2所示。 图1-2 人类利用信息的过程信息感测获取信息传递信息处理与再生信息作用外部世界信息技术是一类扩展人类信息器官功能的技术，其中包括扩展人类感觉器官功能的感测技术，扩展人类神经系统功能的通讯技术，扩展人类思维器官功能的智能技术，以及扩展人类效应器官功能的控制和显示技术。它们构成了一代崭新的社会生产工具体系，并与相应的人类劳动者及社会劳动对象一起构成一代崭新的社会生产力一信息化的社会生产力。信息技术是指对信息的获得、传输、处理、控制和综合应用的技术，是计算机、通信、微电

21、子等技术基础上发展起来的现代高新技术。信息技术:是计算机和通信技术的结合。信息技术核心:信息技术既包括有关信息的产生、收集、表示、检测、处理和存储等方面的技术，也包括有关信息的传递、变换、显示、识别、提取、控制和利用等方面的技术。信息技术主要包括微电子技术、光电子技术、通信技术、计算机技术、软件技术、广播电视技术、信息网络技术、多媒体技术、信息安全技术、虚拟现实技术、超导电子技术、生物电子技术、纳米电子技术等。2、信息技术主要包括以下几方面技术 （1）感知检测与识别技术。它的作用是扩展人获取信息的感觉器官功能。它包括信息识别、信息提取、信息检测等技术。这类技术的总称是“传感技术”。它几乎可以扩

22、展人类所有感觉器官的传感功能。传感技术、测量技术与通信技术相结合而产生的遥感技术，更使人感知信息的能力得到进一步的加强。信息识别包括文字识别、语音识别和图形识别等。通常是采用一种叫做“模式识别”的方法。（2）信息传递技术。它的主要功能是实现信息快速、可靠、安全的转移。各种通信技术都属于这个范畴。广播技术也是一种传递信息的技术。由于存储、记录可以看成是从“现在”向“未来”或从“过去”向“现在”传递信息的一种活动，因而也可将它看作是信息传递技术的一种。（3）信息处理与再生技术。信息处理包括对信息的编码、压缩、加密等。在对信息进行处理的基础上，还可形成一些新的更深层次的决策信息，这称为信息的“再生”

23、。信息的处理与再生都有赖于现代电子计算机的超凡功能。（4）信息作用技术。是信息过程的最后环节，在根据信息作出决策的基础上，发出控制命令，采取行动改变现状，为人类生活、生产等服务。它包括控制技术、显示技术等。3、信息技术的发展 人类在认识世界的过程中，认识到信息是构成世界三大要素（物质、能量、信息）之一。语言的使用 文字的使用 印刷术的发明 电报、电话、广播和电视的使用 计算机、现代通信技术的广泛应用人类历经信息技术革命第一次信息革命是人类语言的诞生。语言是人类最早的信息交流工具，也标志着人类的进化。能表示的信息量很少，能涉及的范围很小，能传播的速度很慢。第二次信息革命是文字的创造。用文字符号记

24、录、存储和传播信息，能存储历史信息，能较远距离传播信息。但信息记录技术简单落后、信息存储量极为有限、传播笨重、困难。第三次信息革命是造纸术和印刷术的发明。改善了信息的存储载体和存储方式，增加了信息的存储量，扩大了信息的交流渠道。但是信息的传播速度仍然跟不上对信息的需求。第四次信息革命是电话、电报、广播、电视的出现。提供了简便、快速、直接、广泛的信息传播方式。使信息革命进入一个崭新的历史时期。第五次信息革命是计算机的发明。计算机的发明、发展和应用为信息处理提供了最新的理论基础，以及现代化的技术和工具，实现了信息处理的完全自动化，也为人类进入信息化时代提供了基础和条件，使得人们处理各种信息更加方便

25、快捷。随着微电子技术和通信技术、多媒体技术和网络的快速发展，信息成为重要的社会资源。人类充分利用各种高新技术、方法、工具和设施，在世界范围内掀起了一个信息革命的浪潮，形成了新兴的信息产业。 第三节 信息技术应用近20年来，信息处理技术和信息传输技术取得了日新月异的发展。在信息处理技术领域，新的计算机元器件技术使得计算机在微小型化的同时，性能有了大幅度的提高。与硬件技术的发展相伴，软件技术也迅猛发展。与此同时，计算机系统正向智能化、集成化、综合化发展。新的网络技术和数据库技术实现了硬件、软件、信息资源更好、更快捷的共享，实现了更大范围的综合协同处理。 多媒体技术的诞生，使得人们获取信息更为方便、

26、直观。因特网的发展，使世界范围的计算机连在一起。在通讯技术领域，各种物理信道的通讯技术和通讯方式都得到了很大发展。计算机和互联网的普及以来，人们日益普遍的使用计算机来生产，处理，交换，和传播各种形式的信息（如书籍、商业文件、报刊、唱片、电影、电视节目、语音、图形、影像等）。 信息产业的迅速发展，不仅表现在它本身作为重要的经济成分在国民经济中占有越来越大的比例，而且表现在它通过对传统产业的信息化改造，大大提高传统产品的信息含量和传统管理的信息化程度，从而将传统产业改造为信息密集型的现代产业，还表现在它极大地满足人们日益增长的物质需求和信息需求，信息产业给全人类带来了一个崭新的世界。信息产业始于2

27、0世纪50年代，1957年前苏联发射第一颗卫星标志着全球性信息革命的开始，其意义不仅在于它带来了航天技术的突破，更重要的是它开始了全球卫星通讯的时代。从20世纪60年代开始，随着微电子技术和计算机技术的发展，信息产业开始进入高速发展期，西方工业发达国家对这些新技术的使用越来越广泛，超越了科学、技术和军事自身的需要范围。以美国为首的西方发达国家，经过这几十年的积累和发展，信息产业的产值达到了相当的规模，信息经济的触角已经伸入到社会、经济、生活的各个层次的各个方面。信息产业产值在国民生产总值中所占的比重是衡量一个国家信息产业发展水平的重要指标。这个指标，美国早在1967年时就达到46.2%，到70

28、年代末就超过了物质经济，进入90年代已超过75%，日本到1980年时已经达到50%，也超过了物质经济。到80年代末，西方发达国家的总体水平已达到60%-70%。信息产业已成为信息化社会的支柱产业。1993年12月，国务院决定成立由20多个部委和企业代表组成的“国家经济信息化联席会议”，决定建设以“金关”、“金卡”和“金桥”为代表的“三金”工程，这也是中国特色的“信息高速公路”。 2000年10月，党中央在中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议中提出了“大力推进国民经济和社会信息化”的战略任务，即推进国家信息化的战略任务。建议提出“大力推进国民经济和社会信息化，是覆盖现代化建设全

29、局的战略举措。以信息化带动工业化，发挥后发优势，实现社会生产力的跨越式发展”。可以看出，随着对信息化认识的不断深入，党和国家从提出“三金工程”到“国民经济信息化”，再到“国民经济和社会信息化”，最终确立了我国国家信息化发展战略。信息技术在我国农业资源调查、农产品产量估测、农业生产管理决策和病虫害诊治、农业科研成果数据处理和系统模型构建、农业生产过程自动化控制等方面也获得了成功的应用。先后建立了100多个农业智能应用系统，4300多家农业网站，提高了我国农业生产的科技含量及农业物料流通的效率和资源利用率。在经济比较发达的地区，如北京，GIS技术和GPS技术己经被应用于农业生产过程，初步形成了以市

30、属农业科研院所和农口局总公司为主体、以郊区县乡镇各个公司企业为补充的农业综合信息现代化网络服务体系雏形。 信息技术的应用信息技术应用领域工厂自动化技术:过程控制、生产管理技术办公自动化技术:事务型、管理型、决策型办公自动化系统家庭自动化技术:家庭信息系统、家庭生活系统 发展信息技术的意义信息技术使全球信息共享成为现实。信息技术的发展改变了整个社会的产业结构,引发了“第四次产业革命”。信息技术对人们的生产、生活产生了巨大的影响，使人们获得了更多的生活乐趣，也使人们的生活方式从工业社会那种极端的社会化生活，逐步演变为信息社会的具有强烈个性色彩的个性化生活。第四节 信息系统1、信息系统信息系统(In

31、formation System)是以提供信息服务为主要目的的数据密集型、人机交互的计算机应用系统。信息系统是一种对各种输入的数据进行加工、处理，产生针对解决某些方面问题的数据和信息。其主要内容是为产生决策信息而按照一定要求设计的一套有组织的应用程序系统。信息系统在技术上有4个特点：1）涉及的数据量大。数据一般需存放在辅助存储器中，内存中只暂存当前要处理的一小部分数据；2）绝大部分数据是持久的，即不随程序运行的结束而消失，而需长期保留在计算机系统中；3）这些持久数据为多个应用程序所共享，甚至在一个单位或更大范围内共享；4）提供多种服务。除具有数据采集、传输、存储和管理等基本功能外，还可向用户提

32、供信息检索、统计报表、事务处理、规划、设计、指挥、控制、决策、报警、提示、咨询等信息服务。2、信息系统的层次结构 信息系统是一种面广量大的计算机应用系统，管理信息系统、地理信息系统、指挥信息系统、决策支持系统、办公信息系统、科学信息系统、情报检索系统、医学信息系统、银行信息系统、民航订票系统等，都属于这个范畴。信息系统基本结构一般可分为4个层次 1）硬件、操作系统和网络层，是开发信息系统的支撑环境；2）数据管理层，是信息系统的基础，包括数据的采集、传输、存取和管理，一般以数据库管理系统(DBMS)作为其核心软件；3）应用层，是与应用直接有关的一层，它包括各种应用程序，例如分析、统计、报表、规划

33、、决策等；4）用户接口层，这是信息系统提供给用户的界面。信息系统是一个向单位或部门提供全面信息服务的人机交互系统。它的用户包括各级人员，其影响也遍及整个单位或部门。由于信息系统的用户多数是非计算机专业人员，用户接口的友善性十分重要。用户接口在信息系统中所占比重越来越高。信息系统的开发和运行，不只是一个技术问题，许多非技术因素，如领导的重视、用户的合作和参与等，对其成败往往有决定性影响。由于应用环境和需求的变化，对信息系统常常要做适应性维护。在开发和维护过程中，尽可能采用各种软件开发工具是十分必要的。 3、信息系统分类信息系统一般分为管理信息系统（Management Informatinon

34、System，MIS）决策支持系统（Decision Support System，DSS）等。管理信息系统MIS要使信息资源转化为推动社会进步的力量，获得良好的社会与经济效益，必须研制开发一套软件系统，以支持对信息的收集、加工、传递、存取、提供、应用等各环节的事务处理，提高工作效率和业务管理水平。决策支持系统DSS是在管理信息系统MIS的基础上发展起来的。在收集、存储、提供大量信息资料的基础上，建立能综合分析、预测发展、判断事态变化的模型，根据大量的原始数据信息，自动作出符合实际的决策方案。信息处理过程是一个系统，信息传递过程是信息从信源经信道到达信宿的流动过程。从信息处理流程过程来看，信息

35、系统包含信息的收集、处理加工、传递、存储、检索、使用、反馈等环节，每个环节都要对信息做一些处理。 4、信息系统组成 信源：信息获取、加工处理信道：信息存储与传递信宿：信息使用系统基础：硬件与软件技术基础：信息技术 信源，即信息的来源，也叫信息本源。由于任何事物都可发出信息，因而任何事物都可能成为信息源。在农业信息化领域，任何与农业生产、经营有关的事物都可称为农业信息源，农业信息源发出的信息一般要以一定的形式表现出来，例如图像、文字、声波等。具备了认识论意义和经济学意义(即能够被认知并且是有用的)的农业信息称为农业信息资源。信道，即信息传递经过的空间路线，它不但担负信息的传输任务，还具有一定的存

36、储作用。在农业信息化体系中，信道即指各级农业信息需求主体获得信息的渠道。信宿，是指信息的接收者。在我国农业信息体系中，信宿是指各级信息接收主体。主要有农业宏观决策管理者、学术研究及培训者、学习者、农业技术推广应用者、农业生产和经营主体等几方面。其中每个接收者又可以是信息提供者，因此，属于多路多向。信息获取是信息得以利用的第一步，也是关键的一步，信息获取直接关系到整个信息管理工作的质量。目前广泛应用于农业的信息获取技术主要是遥感遥测技术。遥测技术是对被测对象的某些参数进行远距离测量的一种信息获取技术；遥感技术是指从远距离高空及外层空间的遥感平台上，利用各种传感器接收来自地球表面各类地物的电磁波信

37、息，对这些信息进行扫描、传输和处理的信息获取技术。获取信息后，对信息的整理、验审和加工处理是信息资源系统丰富其信息内容的重要手段。信息加工处理既是一种工作过程，又是一种创造性思维活动。信息处理技术就是应用计算机软硬件及数字传输网，对信息进行文字、图形、特征识别，信息与交换码之间的转换，信息的整理、加工、生成，以及利用数据库、知识库实现信息存储和积累的技术。它又分为信息识别技术、信息转换技术、信息加工技术、信息存储技术等四大组成部分。信息存储有效地保存信息内容，是今后能够取出和反复利用这些信息的基础。所以，存储环节应选择适宜的存储方式，尽可能完整、准确和有序地保存信息内容。对信息内容进行较为彻底

38、的分解和全面加工，可以保留更精确、完备的信息内容，获得理想的信息处理深度，从总体上改进人们的信息资源利用水平。信息处理技术和信息传递技术是整个信息技术的核心，而信息传感技术、信息控制技术是信息处理技术、信息传递技术与外部世界的接口，四者构成一个完整的功能体系。 第五节 信息表达与编码一、数的表示与我们日常生活习惯使用的十进制进位制不同，计算机内用二进制表示数据。进位计数制：用少量的数字符号，按先后次序把它们排成数位，由低到高进行计数，计满进位，这样的方法称为进位计数制基数：进位制基本特征数，即所用到的数字符号个数。例如10进制 ：09 十个数码表示，基数为10。1常用的进制数 最常用的十进制数

39、有十个数码09，进位方式为逢十进一，或者说其基数是10。 如十进制数1234表示为：1234 = 11000 +2100 + 310 +41= 1103 + 2102 + 3101 + 4100 即每一个数位对应一个10的方幂。一般地，任意一个十进制数X的多项式表示是： 十进制数的多项式表示:N10=dn-1 10n-1 + dn-2 10n-2 + d1 101 + d0 100 + d-1 10-1 + d-2 10-2 + d-m 10-M m,n为正整数,其中n为整数位数；m为小数位数。Di表示第i位的系数,10i称为该位的权.例如:一个十进制数123.45的表示123.45 =110

40、2+ 2101+ 3 100 + 410-1+ 510-2注：等式左边为并列表示法等式右边为多项式表示法。2、二进制(Binary)二进制的多项式表示:N2=dn-1 2n-1 + dn-2 2n-2 + d1 21 + d0 20 + d-1 2-1 + d-2 2-2 + d-m 2-m其中n为整数位数；m为小数位数。Di表示第i位的系数,2i称为该位的权。基数:2符号:0,1计算规律:逢二进一或借一当二3、十六进制(Hexadecimal)二进制的多项式表示:N16=dn-1 16n-1 + dn-2 16n-2 + d1 161 + d0 160 + d-1 16-1 + d-2 16

41、-2 + d-m 16-m 其中n为整数位数；m为小数位数。Di表示第i位的系数,16i称为该位的权.基数:16符号:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F计算规律:逢十六进一或借一当十六例如十六进制数 (2C7.1F)16的表示 (2C7.1F)16=2 162+ 12 161+ 7 160+ 1 16-1+ 15 16-2在书写时，为了区分不同的进制数，通常用加后缀的方法表示二进制后缀为B，如11011B，101.1B；十进制后缀为D，如13.73D；八进制数后缀为Q，如1307Q；十六进制数后缀为H，如2E8CH等。如果不使用后缀，通常指该数是十进制的。4二进制系

42、统 计算机内使用二进制数，因为二进制数只有0和1两个数码，只有两种状态。从实现上看，设计具有两个状态的器件容易实现，如开关的闭合、晶体管的截止和导通、电位电平的低和高等都可以表示数码0和1。使用二进制才使电子器件的设计更具有可行性；二进制数具有比十进制数简单得多的运算规则；因为使用二进制数表示数码的电信号较少，控制过程简单，数据的处理和传输不易出错，所以提高了计算机系统的可靠性。计算机有3类基本运算，分别为算术运算、关系运算和逻辑运算。 （1）算术运算。此为计算机的最基本功能。计算机的CPU中有一个核心运算部件，称为算术逻辑部件（ALU），支持计算机执行加、减、乘、除四则运算和其他种类的运算。

43、 （2）关系运算。关系运算就是比较运算，如大于、小于、等于等，在计算机应用中使用极为广泛。排序、检索、模式识别等都建立在比较的基础上。由于计算机采用二进制数，所以关系运算可以直接由硬件（比较器）来实现。 （3）逻辑运算。计算机中经常需要对各种情况进行判定，因而使用了逻辑数据，其值只有两个，即逻辑真和逻辑假。在正逻辑中1代表真，0代表假。建立在此基础上的逻辑运算主要有逻辑非、逻辑与（也称逻辑乘）和逻辑或（也称逻辑加）。 5数制间的转换（1） 非十进制数转换为十进制数 非十进制数转换为十进制数的方法只有一个：把非十进制数按公式（1-1）展开即可。如带小数的二进制数1001101.1011B的等值十

44、进制数转换是：1001101.1011B=126 + 025+ 024+123+ 122+ 021+ 12 0+12 -1+02-2+ 12-3+12-4=77.6875 （2） 十进制数转换成非十进制数 当一个十进制数m转换成J进制数时，可以将整数部分和小数部分分开考虑，规则是： 整数部分：将m的整数部分除J取余，再重复地用相除后的整数部分除J取余，直到整数部分为0时止。按先后次序，将所得到的余数由右到左（即由低到高）排列，即得到J进制数的整数部分。如十进制数539D=1000011011B 整数部分 539/2=269 余1 低位269/2=134 余1134/2=67 余067/2=33

45、 余133/2=16 余116/2=8 余08/2=4 余04/2=2 余0 2/2=1 余01/2=0 余1 高位539D=1000011011B例如：用基数除法将(327)10转换成二进制数2 327 余数2 163 1 2 81 1 2 40 1 2 20 0 2 10 0 2 5 0 2 2 1 2 1 0 2 0 1 (327)10 =(101000111) 2例如：(14)10=(1110)2=(16)8=(E)16R=10R=2R=8R=16000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A111

46、01113B12110014C13110115D14111016E15111117F1610000201017100012111小数部分：将m的小数部分乘J取整，再重复地用相乘后的小数部分乘J取整，直到小数部分为0或达到要求精度时为止。把给定的十进制小数乘以 2 ,取其整数作为二进制小数的第一位,然后取小数部分继续乘以2,将所的整数部分作为第二位小数,重复操作直至得到所需要的二进制小数按先后次序将所得到的整数由左到右（即由高到低）排列，即得到J进制数的小数部分。如十进制数0.8125D=0. 1101B 。 例如:将(0.8125) 10 转换成二进制小数 整数部分 0.2 0.8125=1.

47、625 12 0.625 =1.25 12 0.25 =0.5 02 0.5 =1 1(0.8125) 10 =(0.1101) 2乘基取整法(小数部分的转换)例:将(0.2)10 转换成二进制小数整数部分 0 0.2 2 = 0.4 00.4 2 = 0.8 00.8 2 = 1.6 10.6 2 = 1.2 10.2 2 = 0.4 00.4 2 = 0.8 00.8 2 = 1.6 10.6 2 = 1.2 1 (0.2)10 = 0.001100110011. 2 （3） 非十进制数之间的转换 这主要是指二进制数与八进制和十六进制数之间的转换。 二进制数与八进制数之间的转换：从二进制数

48、转换成八进制数时，从小数点开始，分别向左右分开，每3位分为一组，不满足3位的用0补足，然后将每组二进制数用相应的八进制数表示。例如，将二进制数1100101.1011转换成八进制数：（001 100 101 . 101 100）B=(145.54)Q将八进制数转换为二进制数是上述过程的逆过程，即将每一个八进制数码转换为3位的二进制数即可。 二进制数与十六进制数之间的转换： 从二进制数转换成十六进制数时，从小数点开始，分别向左右分组，每4位为一组，不足4位的用0补足，然后将每组二进制数用相应的十六进制数表示。例如，将二进制数1100101011.101转换成十六进制数：（0011 0010 10

49、11 . 1010）B=(32B.A)H将十六进制数转换为二进制数是上述过程的逆过程，即将每一个十六进制数码转换为4位的二进制数即可。二进制(B)转换成八进制(Q)例：(10110111 .01101) 2(10110111.01101) 2 =(267.32)8八进制: 2 6 7 . 3 2二进制: 010 ,110 , 111 . 011 , 010二进制: 10 ,110 , 111 . 011 , 01八进制(Q)转换二进制(B)例如: (123.46 ) 8=(001,010,011 .100,110 ) 2 =(1010011.10011)2二进制(B)转换成十六进制(H)例：(

50、110110111 .01101) 2(10110111.01101) 2 =(1B7.68)16十六进制: 1 B 7 . 6 8二进制: 0001 ,1011 , 0111 . 0110 ,1000二进制: 1 ,1011 , 0111 . 0110 ,110110111.01101B =1B7.68H十六进制(H)转换成二进制(B)例: (7AC.DE ) 16=(0111,1010,1100.1101,1110 ) 2 =(11110101100 .1101111 )2二. 数的编码在计算机中，为了适应人们的习惯，采用十进制数方式对数值进行输入和输出。这样，在计算机中就要将十进制数变换

51、为二进制数，即用0和1的不同组合来表示十进制数。将十进制数变换为二进制数的方法很多，但是不管采用哪种方法的编码，统称为二十进制编码，即BCD码（Binary Coded Decimal）。 在二十进制编码中最常用的一种是8421码。它采用4位二进制编码表示1位十进制数，其中4位二进制数中由高位到低位的每一位权值分别是：23、22、21、20，即8、4、2、1。BCD码在形式上是0和1组成的二进制形式，而实际上它表示的是十进制数，只不过是每位十进制数用4位二进制编码表示，运算规则和数制都是十进制。计算机中用BCD码做十进制算术运算时，要进行调整，以保证运算结果的正确。三. 字符编码计算机中使用最

52、多的字符包括：十进制数字09，大、小写英文字母AZ和az，常用的运算符和标点符号等共128个，可以用7位二进制数对这些字符进行编码（因为128=27），使得每个字符得到的码值都不重复。国际上通用的字符编码是美国标准信息交换码，即ASCII（American Standard Code Information Interchange）码。这些字符按一定的规则排列并汇集在一起，构成一张表，称为ASCII编码表。 ASCII编码表中定义的字符又称为ASCII字符。在计算机中，一个ASCII码占用一个字节（8个二进制位）存储，多余的一位用作奇偶校验。如，查字母A的ASCII编码，则先在表中找到字母A

53、，A所在列顶部的b7b6b5=100，所在行左边的b4b3b2b1b0 = 0001；故有字母A的ASCII编码为二进制 1000001，或十六进制 41H，或十进制 65。四. 汉字编码1、涉及多种编码：首先将汉字转换成计算机能接收的编码，称为汉字输入码，输入码进入计算机后必须转换成汉字内码才能进行处理。为了显示输出汉字或打印输出汉字，需要经过一个变换，将汉字内码转换成汉字字形码。此外，为了使不同的汉字处理系统之间能够交换信息，还应存在汉字交换码。2、目前存在的汉字编码输入方案可以归纳为四类，即数字编码，如区位码；字音编码，如拼音码；字形编码，如五笔字型；汉字混合编码等。3、1981年我国制

54、定了信息交换用汉字编码字符集基本集GB2312-80国家标准。每个二进制编码用两个字节表示。共收录一级汉字3755个，二级汉字3008个，各种符号682个，共计7445个。注意：汉字的输入编码、汉字内码、字模码是计算机中用于输入、内部处理、输出三种不同用途的编码，不要混为一谈。汉字处理汉字的编码与输入1、数字编码数字编码是用数字串代表一个汉字的输入，常用：区位码例：中5448 国2590 0190 0138 04112、拼音码用汉语拼音输入汉字。例：ZHONG中 GUO国汉字处理程序代码转换程序码表字型 检索程序显示 驱动程序汉字库显示 存储器显示器汉字键盘输入码汉字机内码 （2字节）汉字字型

55、点阵 (32字节)3、字型编码以汉字的形式确定编码。常用：五笔字型4、其它输入方法郑码、智能等汉字的存储字型码用点阵组成的汉字的代码构成字库机内码用于汉字的存储、交换、查询等00,8000,8020,8010,8011,FE20,1021,0822,040C,03英文内码0 X X X X X X X汉字内码1 X X X X X X X1 X X X X X X X汉字的存储区位码、国标码与机内码的关系区码第一机内码国标码第一字节+160(A0H)+128(80H)+32(20H)位码第二机内码国标码第二字节+160(A0H)+128(80H)+32(20H)汉字的输出汉字终端汉字打印机带有独立的汉字库微机中，利用通用的显示器和打印机在主机内部由汉卡形成点阵，送到输出设备图形汉字第六节 信息处理基础运算现代的信息处理，都在计算机中进行，将需要处理的数据以二进制的形式输入计算机，进行算术运算、关系运算和逻辑运算。 逻辑运算是计算机中一种基本运算。逻辑代数（又称布尔代数），它是分析设计逻辑电路的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母表示变量，但变量的取值只有“0”，“1”两种