农业信息技术复习重点

农业信息技术第一章 农业信息技术概述信息内容的统称。1、信息技术：是获取、处理、传递、储存、使用信息的技术。2、农业信息技术：利用信息技术对农业生产、经营管理、战略决策过程中的自3、农业信息技术体系农业信息获取速监测技术。信息处理、类专业模型技术，用来对各类信息进行分析和再加工信息模拟效应信息控制学的优化设计和管理调控，以获得最佳的系统表现和综合效益。4、农业信息技术的作用？技术，并实现农业科技成果的广泛传播和推广应用。②可以提高农业管理决策的科学性和预见性。③促进产品市场的贸易和流通，并可以促进农村教育水平的提高。助于农业社会化服务体系的完善。⑤有助于农业自然资源、经济资源合理有效配置和优化利用，发展优质、高效、生态和安全农业。5、农业信息技术的应用？①农业资源和农情动态的无损化监测②农业生产的智能化决策③农作物产量与生产力的数字化预测④农业温室的自动化控制⑤精确农业的集成化示范科学研究方面建立了小麦、水稻、玉米、棉花四大作物的气候-土壤-作物综合系统模型。初步构建了软件和硬件一体化精确农业生产技术平台。初步形成了畜禽数字化养殖技术平台和数字林业公共技术平台框架。先后在上海浦东、吉林、黑龙江、新疆以及北京的小汤ft等地建立了设施存在问题封闭、不能共享。和重复并存。农业信息技术产品少，商品化的应用软件少，而且存在低水平重复的问题。农业持续发展面临的新挑战1、耕地减少、人口增加、单产增幅下降。人口增长和粮食危机是一个世界性的难题。2、有限的农业资源低效利用，甚至浪费严重；生态环境恶化，已经威胁到农业的可持续性发展。3.在一些发展中国家和地区，贫穷往往和农业联系在一起，现代科技革命的成果很少4、世界性贸易体系的形成，贸易保护主义政策已被突破。农产品的国际市场竞争愈益加剧，21世纪国与国之间的竞争更加取决于信息的占有及其运用程度。被采用。农业科技教育的投入受到极大的制约。5农民的科技意识和信息意识将对农业资源的有效管理与利用和增加收入具有决定性影响。第三章 农业模拟模型1（信息农业网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。2、农业模拟模型：以农业系统中的内在规律和相互关系为基础，综合系统内在简化的数学表达。3、作物模拟模型：着重利用系统分析方法和计算机模拟技术，对作物生长发育模拟模型的核心内容。4、支持研究：服务于作物生长模拟的研究工作称为模拟的支持研究。这类研究的共同特点:是试图确立可用于不同条件的一般规律和定量方法。作物生长模拟支持研究主要有两个方面：已知因果关系或基本模式但缺乏特定的数量表达或算法程序。相对不了解而有待探索的某些过程，称为黑箱。5生长度日GD：度差值的累积值，其单位为℃d。6、模拟模型具有其他研究手段不可替代的功能：理解、预测、调控。7、作物模拟模型最重要的技术基础是:作物生理生态学原理、系统分析方法和计算机编程技术。作物生理生态知识是建立作物生长系统的概念模型直至量化模型的关键析方法是作物模拟研究的基础辅助工具（判）8、系统研究的主要目的是预测系统的行为、改善系统的控制或设计新的系统。系统研究可分为两个主要领域或阶段：系统分析和系统合成。（统模型）来预测系统的行为。（系统管理）或设计新系统（系统设计。9、作物模型的机理性与经验性是两个重要的特征。机理性或经验性的选择取决于以下四个因子：应用与研究，应用性模型有较强的经验性，研究性模型则注重机理性。资料的可用性，丰富的资料可深化对机理性过程的认识。黑箱模拟的运用，有助于增强机理性，但要以合理的假设为基础。系统的级别，级别低的模型具有较强的机理性。10（本遗传性状的一组特征值；遗传参数的确定可直接通过控制环境下的试验研究获得。遗传参数的确定原则：量化品种间最基本的遗传性状差异。一个品种的遗传系数一般以10-15个左右为最适，最多不超过20个。析因方法与系数法（1）析因法的主要特征以系数的形式来分别建立不同单因子的响应模型或效应因子模型法来定量这些系数间的互作，即将多因子响应模式进行简化处理。系数化将效应因子的特征值一般设定在0-1之间。2）系数互作的计算方法主要有最小法和乘积法。最小法依据于最小因子法则，认为系统的表现主要受最小系数的限制。最小因子的水平呈线性关系。子水平较高时或表现报酬递减作用时，乘积法在理论和实践上都更合适。11、模型的检验包括对模型的敏感性分析、校正、核实、测验等四个主要过程。12灵活性、研究性动态性和预测性是作物模型最显著和最重要的特征。1）系统性。对作物生育过程进行系统的、全面的分析与描述。2）程间的动态关系。3）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）统提供可靠的定量描述。通用性。原则上适用于任何地点、时间和品种。便用性。可为非专家操作应用，可利用一般的气候、土壤及作物资料。灵活性。可容易地进行修改和扩充以及与其它系统相耦合。作物生长模型进行模拟研究，可以避免实物研究中干扰因素多、周期长、费用高等不足。13、作物模型的主要应用有四个方面，即教学、研究、管理、评估。14、不同学派的发展特点？（判）15、实现数字农业的步骤？①各种因素的数字化任何农业系统都有四大要素组成，即：农业生物要素，农业环境要素，农业技术要素，农业社会经济要素。②各种过程的数字化：农业数学模型，简称：农业模型（或以农业系统16、作物模型的类型？统计模型与过程模型、应用模型与研究模型、单一模型与综合模型。17、经验性模型的优缺点主要表现为：容易理解和使用、输入变量和资料少，但模型的解释性和广适性差。18和广适性，但难以理解和使用、输入多而输出欠稳定。19、作物模拟研究的一般规则？成分简单一些。②一个机理性和经验性兼顾的模型,模拟的层次应低于研究目标两个级别。③一个机理性和解释性较强的模型，其模拟研究的层面可低于目标三个水平。2、农业模型的种类1）农业模拟模型2）农业经济模型3）农业专家系统4）农业综合模型作物模拟模型的意义作物模型最重要的意义是对整个作物生育系统的知识进行综合互关系，即综合知识和量化关系。系统是一个包含相关成分的集合体。(1)系统组成：系统的成分、系统界面、系统的环境系统界面是系统的内在成分与系统环境之间的分界线。3、模拟研究的尺度作物模拟必须面对不同的尺度和研究范围。作物模拟的尺度具有三维的特性：时间性、空间性、复杂性（如积温。大尺度模型往往注重宏观的经验性和描述性状态变量随时间而变为动态模型。连续模型。三、作物生产系统的水平分析把作物生产系统分为五个水平。第一水平：光温潜力即使在最优栽培条件下，作物生长系统通常也要受到光照和温度的制约，因此光温条件是任何作物模型的最基本驱动变量。第二水平：水分限制第三水平：氮素调控作物生长至少在部分生长季节受氮素不足的制约，或同时还受水分短缺或恶劣天气的影响。第四水平：磷钾等养分的调控作物生长优势还受土壤中磷、钾及其它矿物元素的制约。这种情况通常发生在土壤过度利用的农业生产系统或特殊土壤理化性状的地区。第五水平：病虫草害等生物灾害的影响还受到病虫草害等生物因子或逆境的干扰和抑制。荷兰科学家在上述水平划分的基础上，进一步提出了农业生产系统分类的修订方法:将作物生长状况分为：潜在生长，可获得的生长，实际生长三大类。四、作物模拟模型的亚系统成分整个作物生育及其环境系统一般可分解成六个相互关联的亚系统。第一亚系统:作物的阶段发育与物候期主要是有关以温光反应为基础的茎顶端发育阶段以及以外部形态特征变化为标志的生育时期.第二亚系统:作物植株的形态发生与器官建成过程植株的光能利用与同化物生产不同器官间的物质分配与利用包括同化物分配系数和分配量的实时变化、器官的生长和大小、产量和品质的决定等。第五亚系统:土壤-植物-大气水分关系包括土壤水分的移动、吸收、蒸发蒸腾、植物组织的水分平衡等。第六亚系统:土壤养分（氮素）动态与植株利用包括主要养分元素在土壤中的转化、根系吸收、体内分配和利用等。（1）叶原基间距（PLCH)：是衡量叶原基分化速率快慢的尺度。即连续两个叶原基分化之间的热时间间隔。（）叶热间距PHYL叶原基分化速率比叶片出现速率快2-3倍。叶面积指数(LAI)：作物群体的叶面积以单位土地上绿叶的总面积（单面）来表示。第二章 农业数据库技术1、数据库系统：是计算机应用系统中，一种专门管理数据资源的系统，由数据库、数据库管理系统和数据库管理员三部分组成。2、农业数据库：是一种有组织地动态地存储、管理、重复利用、分析预测一系列有密切联系的农业方面的数据集合（数据库）的计算机系统。3、键：在众多属性中能够唯一标识（确定）实体的属性或属性组，称为实体的键。4、编码原则：唯一性；可扩充性；识别性；简单性；完整性5、概念模型（也称信息模型，是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计；数据模型（主要包括网状模型、层次模型、关系模型等，是按计算机系统的观点对数据建模，主要用于的实现）6、常用数据模型：层次模型、网状模型、关系模型7、数据库的功能和特性？①数据库是相互关联的数据的集合；②用综合的方法组织数据，可降低数据的冗余度，实现数据共享③具有较高的独立性；④能够保证数据是安全的、可靠的；⑤能最大限度地保证数据的正确性和完整性⑥数据库中的数据可以并发使用并能同时保证数据的一致性数据库管理系统DBM：是可以用来管理并与数据库相互作用的工具。DBMS的功能存储数据建立并维护数据结构允许多个用户并发访问加强安全性和保密性允许提取和操作已存储的数据实现数据录入和数据加载，提供对指定数据快速提取的高效索引机制提供不同记录的一致性通过备份和恢复过程保证数据免遭丢失8、数据模型应满足三方面要求？①真实地反映现实世界②容易被人理解③便于在计算机上实现9、关系模型的缺点？述。附：关系模型的优点：①数据结构简单。②具有很高的数据独立性。③可以直接描述多对多的关联。④有坚实的理论基础。10、4个大型的农业信息数据库：①国际农业与生物科学中心数据库(CABI)②联合国粮农组织的农业数据库(AGRIS)③国际食物信息数据库(IFIS)④美国农业部农业联机存取数据库(AGRICOLA)11、国内代表性数据库主要有：①中国农业科技文献数据库②中国作物种质资源数据库③中国农业产品贸易数据库④植物检疫病虫草害名录数据库⑤家畜品种资源数据库等。数据管理技术的产生及发展1．人工管理数据阶段文件系统管理数据阶段文件系统的数据冗余度大。3．数据库系统阶段数据库系统阶段的特点数据是结构化的数据库系统的数据冗余度小、数据共享度高数据库系统的数据和程序之间具有较高的独立性。数据库系统通过数据库管理系统（DBMS）数据库系统的构成：一个数据库系统有数据、用户、硬件和软件构成。第四章 3S技术1解译和分类等的一种技术。2、大气窗口：大气对电磁波衰减较小，透射率较高的波段叫“大气窗口”。3、植被指数（80%-90%）4、地理信息系统：是指在计算机软硬件下，采集、存储、管理、处理、检索、任务的技术系统。5、用三种基色合成为其它色彩有两种方法：加色法、减色法。6、GPS系统由导航卫星、地面站组和用户设备三部分做成。7、遥感信息的传输：直接回收、视频传输。8、大气窗口的类型微波窗口。9、常用的植被指数：归一化差值植被指数（NDVI、比值植被指数（RV环境植被指数EV。10、遥感的特性：间接性、光谱特性、时相特性、信息数据齐全。GLONASS系统、欧洲EGNOS统、北斗双星定位系统。12、L1P码、C/A码D码；L2PD码；C/A码3m100m，供一般用户使用；P码0.3m户使用的保密码13、传感器（遥感）的类型？①根据所利用的电磁波的光谱波段，可以分为：可见光传感器、红外传感器、微波传感器。②按传感器的工作方式不同可分为被动传感器和主动传感器③按传感器的扫描方式又可分为扫描式传感器和非扫描式传感器④按传感器图像获得方式可分为图像方式和非图像方式14、地物波谱特征？（80%-90%）物体在同一时间、空间条件下，其辐射、反射、吸收和透射电磁波的特性是波长简称为地物波谱。15、农业遥感的作用？②经济效益。首先表现在节约时间，即同一工作，采用遥感技术以后，与其他常规方法相比，提高工效的倍数；再次，节省了人力和财力；在农作物的遥感估产中更为明显。第五章虚拟植物与虚拟农业1、虚拟现实技术(VR)：操纵极端复杂的数据并与之进行交互。2(农作物、畜、禽、鱼、农产品市场、资源高效利用等)为核心，采用先进信息技术手段，实现以计算机为平台的研究对象与其成果应接受实践的检验。3、L系统：L-LindenmayerL-系统的本质是一个重写系统,,进行有限次迭代,（90%）4、虚拟植物的构建：数据采集、模型的构建（拟（90%）5、L系统的类型？上下文无关的L-系统:是其产生式规则仅考虑该单个字符,而不管其左邻右舍的系统。上下文相关的L-系统:与上下文无关相反,某一字符仅在其有特定邻居时才用产生式规则,这样的系统称为上下文相关的L-系统。6、虚拟农业的设计思想？①以水稻、玉米、小麦、大豆、棉花等主要农作物的高产、稳产、品质、品种为目的虚拟；②以提高猪、牛、羊、鸡、鱼等主要肉类产品的品质、产量为目的虚拟，以及新品种的虚拟；③以提高设施农业利用效率为目的虚拟；④以提高资源综合利用效率为目的虚拟；⑤以农产品市场为对象的虚拟等。第六章精确农业技术1、精确农业P3S2、精确农业是一种基于可持续发展战略思想的农业生产管理技术。34、精确农业的特征：地域性、综合性、系统性、渐进性、可操作性。5、DSS（决策支持技术）的功能？DSS提供常用的，特别是数理统计与运筹学方面的分析方法。6、DSS的应用？（90%）①在取得田间状况（产量、肥力、墒情、病虫害等）分布图之后，首先进行状况分析，找出其主要成因。过不断修改和完善数学模型，同时建立经验-知识模型，经过决策支持系统的优选初步提出纠正措施。③将上述初步决定的纠正措施，放到生长模型、经济、环境模型中去进行预测，以改进和验证该措施的正确性和可行性。④最终以处方图或指令卡的形式将决策传送给智能农机（农民）去执行。7、精确农业技术实