现代农业信息技术温习资料期末考试重点知识点总结2.docx

现代农业信息技术温习资料注：所有答案都在科学出版社出版农业信息技术（李军主编）一书上，请自己看书总结。一、名词说明1 .信息技术：是指获取、处置、传递、存储、利用信息的技术，是能够扩展人们的信息功能 的技术。2 .信息搜集技术：信息搜集技术指能有效地扩展人类感觉器官的感知域、灵敏度、分辨力和 作用范围的技术，包括传感、测量、识别和遥感遥测技术等,但目前普遍利用的主若是传感 技术、遥测技术、遥感技术和全世界卫星定位技术等。3 .信息传递技术：信息传递技术也称通信技术，是传导神经网络功能的延伸，包括数字程控 互换技术，综合业务数字通信网、光纤通信、数字移动通信、卫星通信、信息高速公路等, 用于迅速、准确、有效地传递信息。4 .信息处置技术：信息处置技术确实是应用运算机硬件、软件及数字传输网，对信息进行文 字、图形、特点识别，信息与互换码之间的转换，信息的整理、加工、生成，和利用数据库、 知识库实现信息存储和积存的技术。5 .信息操纵技术：信息操纵技术的功能是依照输入的指令信息（决策信息）对外部事物的运 动状态和方式实施干与，是效应器官功能的扩展延伸。要紧包括显现技术、人机接口技术、 遥控技术、自动操纵技术、机械人技术等。6 .农业信息技术：农业信息技术是指利用信息技术对农业生产、经营治理、战略决策进程中 的自然、经济和社会信息进行搜集、存贮、传递、处置和分析，为农业研究者、生产者、经 营者和治理者提供资料查询、技术咨询、辅助决策和自动调控等多项效劳的技术的总称。7 .农田气候：农田气候一样指距农田地面几米内的空间气候，是各类动物、植物和微生物赖以生存的空间气候。8 .设施农业：设施农业是指在采纳各类材料建成的、具有必然的温度和其它环境因子调控设 施的半封锁式空间里进行农业生产的方式，分为设施栽培和设施养殖两大类。9 .遥感技术：遥感技术是一种获取地球表层各类地物信息、测量与判定目标地物性质或特性 真与虚拟技术的全世界信息化，是一个以运算机、海量地球信息与通信网络为主体的、具有 数字化、网络化、智能化和可视化特点的全世界性综合信息系统。作为一个超庞大的海量信息系统，与其它传统信息系统相较，数字地球具有如下特点：（1）数字地球具有空间性、数字性和整体性，三者融合形成了与其它信息系统的全然区别。（2）数字地球的数据具有无边无缝的散布式数据层结构，包括多源、多比例尺、多分辨率、 历史和现时的、矢量格式和栅格格式的海量数据。（3）数字地球具有迅速充实、联网的地理 数据库。（4）数字地球以图像、图形、文本报告等形式提供效劳。（5）数字地球采纳开放平 台、构件技术、动态互操作等最先进的技术方案。（6）任何用户都能够在宽带网上依照自己 的权限实时查询和挪用数字地球中的信息，运用具有传感器功能的特制数据手套，还能够对 数字地球进行各类可视化操作。（7）数字地球的效劳对象覆盖整个社会层面，不管政府机关 仍是科教、生产单位，不管专业技术人员仍是一般老百姓，都能够找到自己所需要的信息。3.遥感技术在农业上有哪些应用？农业遥感技术的进展趋势表现为多传感器、高分辨率、多时相、广应用，由遥感估产到 品质监测，由生长特点到生理参数，由空中遥感到空间遥感和地面遥感结合，重点是提高农 情信息无损获取的有效性、精准度及诊断调控的数字化和指导性。治理决策系统的研制那么 需要综合进程模型的动态预测功能，治理模型的优化决策功能，遥感技术的实时监测功能， GIS的空间信息治理功能，进一步结合农作生态区划与生产力分析技术和数据仓库和网络 通信技术等，成立综合性、定量化和智能化的数字农作技术平台和应用系统，以实现农作系 统监测、预测、设计、治理、操纵的数字化、精准化、可视化、网络化，从而提升农业生产 系统的综合治理水平和核心生产力，带动农业的信息化和现代化。4,简述地理信息系统的组成。完整的GIS要紧由四个部份组成，即硬件系统、软件系统、地理空间数据和人员。1.硬件系统组成：GTS硬件系统组成一样包括运算机与一些外围设备，要紧实现地理空间数 据输入、存储、处置和输出等。二、软件系统：软件系统指GIS运行所必需的各类程序，通常包括：(1)运算机系统软件。 通常包括操作系统、汇编程序、编译程序、诊断程序、库程序和各类保护利用手册、程序说 明等。4系统开发、治理和利用人员：人是GIS中的重要组成因素，GIS不同于一幅地图，而是一 个动态的地理模型，仅有系统软硬件和数据还构不成完整的地理信息系统，需要人进行系统组织、治理、保护和数据更 新、系统扩充完善、应用程序开发，并灵活采纳地理分析模型提取多种信息，为研究和决策 效劳。、5.地理信息系统在农业上有哪些应用？GIS在农业上的应用要紧分四个层次：(1)作为农业资源调查的工具。要紧特点是成立农业资源地理数据库，实现空间数据库的阅读、检索等，利用GIS绘制农业资源散布图和产生正规的报表。(2)作为农业资源分析的工具。GIS以不限于制图和空间数据库的简单查询，而是以图形及数据的从头处置等分析工作为特点，用于各类目标的分析和从头导出新的信息，产生专题地图和进行地图数据的叠加分析等。(3)作为农业生产治理的工具。要紧在于成立各类模型和拟订各类决策方案，直接用于农业生产。（4）作为农业治理的辅助决策工具。要紧利用了 GIS的模型功能和空间动态分析和预测能力，并与专家系统、决策支持系统及其它的现代技术（如RS和GPS）有机结合，用于农业生产的治理和辅助决策。2 .GIS在农业中的应用领域（1）利用GIS进行农业区划。（2）利用GIS进行土壤适宜性评判。（3）利用GIS开展农 业灾害预测与预防研究。（4）基于GIS的作物种植适宜性评判。）农业资源的清查、核算、 评估与监测。（6）农作物估产和监测。（7）农作物品质监测预报。（8）农业生态环境的监测 和分析。（9）农业非点源污染的模拟评判和预测。（10）区域农业浇灌治理。（11）在精准农 业中的应用。（12）在农业领域其他方面的应用。6 .简述作物模拟研究中存在的问题及研究计谋。存在问题：40连年来，作物生长模型研究和应用均已取得了重大进展，但整体上作物模拟 研究仍处于进展初中期，作物模型仍处于不断修订和完善当中，还远未达到较为完善和成熟 时期。研究计谋：（1）深化对作物系统机理进程研究与描述。（2）作物生长模型与虚拟植物模型相 结合。（3）作物生长模型与农业专家系统结合。（4）作物生长模型与3s技术结合。（5）作 物生长模型与大气环流模型GCM相结合。（6）作物生长模型与因特网（Internet）结合。7 .简述专家系统的大体原理、大体结构和关键技术。专家系统大体原理：（1）它是一个智能程序；（2）它具有相关领域内大量的专家知识；（3）它能应用人工智能 技术模拟人类专家求解问题的思维进程进行推理，解决相关领域内的困难问题，而且达到领 域专家水平。把以上几点归纳起来，所谓专家系统确实是一种在相关领域中具有与人类专家 一样解决问题能力的智能程序系统，能够利用人类专家的知识和解决问题的方式来解决该领 域的复杂问题。专家系统大体结构：不同的专家系统，其功能与结构都不尽相同，但一样包括人机接口、推理机、知识库及其治 理系统、数据库及其治理系统、知识获取机构、说明机构这六个部份；专家系统关键技术：知识是专家系统的核心，将人的知识转换为知识库能够表达和操作运用的知识表示技术那么 是专家系统的核心技术。8 .简述精准农业的关键支撑技术。答：狭义的“数字农业”，即精准农业或精细农业，当前数字农作技术研究要紧集中在农作 信息治理技术、农作进程模拟技术、农作信息监测技术、农作治理决策技术和数字农作平台 技术等方面。农作信息包括农作生产的宏观信息和微观信息两大类。宏观信息包括资源环境、种植业结构、农作科技功效、生产设施与技术、产前产中产后动态等；微观信息包括农作生产的气象条件、土壤特点、品种参数、治理技术、栽培知识、历史苗情与产量、生产资源与水平等。农作进程模型主若是通过定量描述作物生长与生产系统内相关成份及进程的彼此关系，着重成立基于“作物一环境一技术”关系的系统动力学模型，从而动态预测农作系统的行为和结果，具有系统学、动态性、机理性、预测性、应用性等特点。农作信息监测主若是通过光谱遥感、红外成像、机械视觉、图像处置等手腕，对农田土壤水分、土壤肥力、杂草、病虫害、作物苗情等农情状态进行实时无损监测和诊断，为农业 生产预测预报和治理决策提供基础信息。对获取的各类信息分析、处置和治理，是农业生产决策必不可少的环节。数字农作平台技术确实是完成各个系统之间的集成技术，包括3s技术的集成、知识系统与模拟模型的集成、模拟系统与3S技术的集成、形态模型和生长模型的集成等，最终将模 拟模型的预测功能、遥感技术的监测功能、专家系统的决策功能、信息系统的治理功能等融 合，从而对不同环境下的作物生长状况实时监测预测并提供优化治理决策，以取得最高的农 业产量、最低的生产本钱和最正确的经济效益，并能改善资源利用和环境质量，实现农作生 产系统的优质、高产、高效、平安和持续进展。的综合性探测技术，已普遍应用于资源与环境调查与监测、军事应用、城市计划等多个领域。10 .遥感图像处置：是在运算机系统支持下对遥感图像加工的各类技术方式的统称。11 .高光谱遥感：是指将遥感成像技术和光谱分析技术结合，利用几百乃至上千个小于10nm 电磁波波段从地表目标物体获取持续光谱曲线，从而形成图像和光谱合一的高精度遥感方式。12 .地理信息系统：是以地理空间数据库为基础，在运算机软硬件的支持下，运用系统工程 和信息科学的理论，实现空间数据的搜集、治理、处置、分析、建模和显示等功能，以提供 治理、决策等所需信息的技术系统。13 .地理信息：是以地理空间数据库为基础，在运算机软硬件的支持下，运用系统工程和信 息科学的理论，实现空间数据的搜集、治理、处置、分析、建模和显示等功能，以提供治理、 决策等所需信息的技术系统。14 .地理数据：是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、散布特点、联系 和规律的数字、文字、图像和图形等的总称，是各类地理特点和现象间关系的符号化表示：是指与传统的地图相区别的、在GIS中以数据库形式保留的地理信息。16 .作物生长模型：其全称为作物生长模拟模型(Crop Growth Simulation Model),简称为作物模型(Crop Model),是指能定量地和动态地描述作物生长、发育和产量形成的进程及其对环境反映的运算机模拟程序。17 .虚拟现实：是利用三维图形生成技术、多传感交互技术和高分辨显示技术，以仿真的方 式生成三维传神的虚拟环境，利用者戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备，或利用键盘、 鼠标等输入设备，即能够进入虚拟空间，成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作 虚拟世界中的各类对象，从而取得身临其境的感受和体会。18 .虚拟农业：是以农业领域研究对象(农作物、畜、禽、鱼、农产品市场、资源高效利用等) 为核心，采纳先进信息技术手腕，实现以运算机为平台的研究对象与环境因子交互作用，以 品种改良、环境改造、环境适应、增产等为目的技术系统，其功效应同意实践的查验。19 .人工智能：是指研究人类智能活动的规律，利用运算机构造一个人工系统来模拟人类试 探问题，使运算机具有人类智能行为，以实现人类脑力劳动自动化的技术。20 .专家系统:确实是一种在相关领域中具有与人类专家一样解决问题能力的智能程序系统, 能够利用人类专家的知识和解决问题的方式来解决该领域的复杂问题。21 .精准农业：是指精细、准确的农业。22 .农业机械人：农业机械人是一种以农产品为操作对象、兼有人类部份信息感知和四肢行 动功能、可重复编程的柔性自动化或半自动化设备。能够部份模拟人类智能的农业机械人那 么成为智能型农业机械人。二、填空题L信息技术是指以微电子技术、运算机技术和通信技术为要紧手腕开发和利用信息资源的高 技术群。2,现代传感技术包括传感器技术、雷达技术、遥测技术和传感器技术。3.数字地球概念是美国前副总统戈尔提出来的。4农业信息技术包括农业数据库与治理信息系统、地理信息系统、农业遥感监测、全世界定 位系统、农业决策支持系统、农业专家系统、作物模拟模型、农业信息网络、农业智能操纵 技术等。5 .经常使用传感器有热敏传感器、光敏传感器、湿敏传感器、压力传感器、位移传感器、电 化学传感器和生物传感器等。6 .数据治理技术经历了人工治理、文件系统和数据库系统三个时期。7,两实体间的联系可分为一对一联系、一对多联系、多对多联系。8 .经常使用的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。9 .按遥感平台高度可将遥感技术分为地面遥感、航空遥感和航天遥感。10 .农业灾害监测包括旱灾遥感监测、水患遥感监测和火灾遥感监测。1L虚拟农业要紧包括虚拟植物、虚拟动物、虚拟细胞、虚拟仪器、虚拟农田、虚拟农场等。三、简答题L什么是广义数字农业？答：广义的“数字农业”，即农业信息化，是指运用数字地球技术实现农业要素（生物要素、 环境要素、技术要素、社会经济要素等）和农业进程（生产、治理、储运、流通等）的数字化、 网络化、自动化和智能化，形成数字驱动的农业生产治理体系。它是对农业各个子系统（种 植业、养殖业、水产业、林业）的各类进程（生物、环境、经济）全面实现数字化的农业。要 求在农业的各个部门（生产、科研、教育、行政、加工、流通、效劳等）全面的实现数字化与 网络化治理。2 .什么是狭义数字农业？答：狭义的“数字农业”，即精准农业或精细农业，是指将遥感、地理信息系统、全世界定 位系统、运算机技术、通信和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、 植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来，在农业生产进程中对农作物、土壤从宏观 到微观的进行实时监测，以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况和相应的环 境进行按期信息获取，生成动态空间信息系统，对农业生产中的现象、进程进行模拟，达到 合理利用农业资源，降低生产本钱，改善生态环境，提高农作物产品和质量的目的高新技术 系统。3 .数字农业有哪些要紧内容？答：数字农业技术的内容要紧包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要 素）的数字信息化、农业进程的数字信息化（数字化实施，数字化设计），农业治理的数字信 息化。其本质是把信息技术作为进展农业生产力的重要要素，将工业可控生产和运算机辅助 设计的思想引入农业，通过运算机、空间信息技术、网络通信、电子工程技术与农业机械的 融合，实现对农业的生产、农产品加工、储运、流通与市场配送、信息效劳和农业资源环 境等整个领域进行数字化设计、可视化表达和智能化操纵，使农业依照人类的需求目标进展。 4.数字农业的本质和核心是什么？答：其本质是把信息技术作为进展农业生产力的重要要素，将工业可控生产和运算机辅助 设计的思想引入农业，通过运算机、空间信息技术、网络通信、电子工程技术与农业机械的 融合，实现对农业的生产、农产品加工、储运、流通与市场配送、信息效劳和农业资源环 境等整个领域进行数字化设计、可视化表达和智能化操纵，使农业依照人类的需求目标进展。 数字农业的核心，一是数字化统一处置农业问题，二是最大限度地开发农业信息资源， 三是农业信息的集成与共享。5 .数据搜集治理系统包括哪些大体功能？答：数据搜集治理系统具有如下大体功能：（1）时钟功能。时钟是系统自动运行的中枢， 系统按时搜集、分时操作都按时钟的节拍进行。（2）信息搜集功能。可为按时搜集、实时 搜集；单项搜集、多项搜集。（3）数据处置功能。包括数据预处置和数据二次处置，前者 指数字滤波、A/D转换、标度转换、线性化处置等，后者指数据运算、数据变换、图形处 理等。（4）数据存储功能。能够存储实时搜集的数据和历史数据。（5）操纵功能。能够实 现现场环境的调控，实现生产治理自动化。（6）自诊断功能。能实现系统超限报警、状态 自检、自动复位等自诊断功能。（7）信息输出功能。能方便地与外界互换信息，如图形显 示、报表打印、硬拷贝等。目前，数据搜集治理系统可分为集中数据搜集处置系统、集散 型数据搜集治理系统、散布式数据搜集与治理网络等，别离适宜于小型、中型和大型系统 的数据搜集与治理。6 .农田气候中要紧搜集哪些信息?答：（1） 土壤热通量信息搜集（2）空气温度信息搜集（3）空气湿度信息搜集（4）太阳辐 射信息搜集。（5）日照时数信息搜集。（6）风速与风向信息搜集。（7）降雨信息搜集。（8） 气压信息搜集。（9）蒸发信息搜集。完成空气温度、空气湿度、光辐射、地面风速和土壤热通量等气候信息的搜集。7 .与传统地面调查方式相较，遥感技术有什么特点？答：与传统地面调查方式相较，遥感技术具有以下特点：（1）综合性。遥感技术包括遥感信息的接收、记录、传输和处置等多个技术环节，涉及电磁学、机电仪器制造学、信息技术和图象识别技术等多学科内容。（2）宏观性。遥感技术偏重于大范围、大尺度获取地面和必然深度的自然资源和生态环境的信息，为自然资源和生态环境治理和决策部门提供效劳。（3）时效性。不同类型的遥感卫星能够短时间内周期性地重复搜集大气、海洋和陆地动态转变信息，提高了观测的时效性，对天气预报、火灾、水患等灾情监测十分重要。（4）经济性。与传统的人工调查方式相较，遥感技术是一项投入相对小、综合效益大的技术。美国陆地卫星的经济投入与取得的效益比为1： 80o（5）客观性。遥感取得的地物电磁波特性能够客观和真实地反映地质、地貌、土壤、植被、水文等特点，能够较大程度地排除人为干扰。（6）局限性。遥感技术所利用的电磁波仅是其中的几个波段范围，尚有许多谱段的资源有待进一步开发。另外，遥感成像的空间分辨率和光谱分辨率也有待于进一步提高。8 .遥感估产的要紧内容有哪些？答：估算播种面积、监测作物长势、预测农作物的产量是农业生产治理的重要内容。遥感估 产具有宏观、动态、快速、准确等优势，能够在短时刻内持续获取大范围农作物产量信息, 是农业遥感监测的重点领域。9 .地理信息系统的要紧功能有哪些？答：GIS的最大特点确实是能进行空间操作，即对空间数据进行存储、治理、分析和更新。 现实当中，经济、社会、人口、自然资源、环境等方面的大量信息，绝大多数都带有空间位置 的属性。因此，GIS能够扩展到超级普遍的应用范围，如气象预测、灾害预报、城市计划、 土地利用治理、环境评判与治理、生态研究、人口统计研究等。10 .作物生长模型有什么优势？答：作物生长模型有如下优势：系统性：能对作物的生理进程和生态环境系统进行系统的全面的分析与描述；动态性：逐时或逐日118的描述各类生理生态进程和状态的动态转变；机制性：能对要紧的生理进程进行较为真实 的机制性描述；预测性：能在给定条件下对作物系统的以后进展动态进行定量描述；通 用性：适用于任何地址、时刻和作物品种，不受地域、时刻、作物品种和栽培技术的限制。11 .农业专家系统研究的必要性是什么？答：农业专家系统可应用于农业的各个领域，如作物栽培、植物爱惜、配方施肥、农业经济 效益分析、市场销售治理等。例如，病虫草害防治专家系统是针对作物不同时期显现的各类 病症和不同环境条件，诊断可能显现的病虫草灾害，提出有效的防治方式。栽培治理专家系 统是在各个作物的不同生育期，依照不同的生态条件,进行科学的农事安排，其中包括栽培、 施肥、灌水、植物爱惜等。栽培部份包括品种选择、种子预备、整地、播种、田间治理与收 成，优化它们之间及其与产量之间的关系；施肥部份主若是优化肥料与产量的关系，水分治 理部份主若是合理灌排，优化水分与产量的关系；植保部份主若是病虫草害的预测和操纵。12 .农业专家系统有什么特点?答：专家系统一样具有如下一些大体特点:(1)具有专家水平的专门知识。专家系统具有高质量的、专家级的专门知识，能像人类专家那样解决具体问题，针对性强。(2)能进行有效的推理。专家系统对问题的求解进程是一个思维和推理进程，能依照用户提供的已知事实，通过运用把握的知识，进行有效的推理，以实现对问题的求解。(3)具有获取知识的能力。学习取得知识的大体手腕。机械学习是指机械能够自动获取新的事实及新的推理算法，是运算机具有智能行为的全然途径和要紧标志。(4)具有灵活性。专家系统都采纳了知识库与推理机相分离的构造原那么，彼此既有联系，又彼此独立，便于不同类型问题求解、知识库修改完善和开发专家系统工具。(5)具有透明性。专家系统通过说明机构向用户说明自身行为动机及得出某些答案的推理进程，便于用户明白得系统处置问题的进程及利用的知识和方式，提高用户对系统的可 信程度。(6)具有交互性。专家系统需要与领域专家或知识工程师进行对话以获取知识，也需要通过与用户对话以索取求解问题时所需的已知事实和回答用户的询问。(7)具有有效性。专家系统是依照领域问题的实际需求开发的，具有有效性。专家系统已经被用于多种领域中，取得了庞大的经济效益及社会效益。(8)具有必然的复杂性及难度。专家系统真实模拟人类求解问题的思维进程，其复杂性和难度较大，如不确信性知识的表示、不确信性的传递算法、匹配算法等等。13 .精准农业的技术思想核心是什么？答：它充分表现了因地制宜、科学治理的思想理念，充分利用信息获取手腕，分析作物营养 状况、土壤供肥能力和病虫害的空间和时刻转变量来进行耕耘和田间治理决策，能够因地制 宜地进行水肥等农业资源投入，一反传统农业大面积、大群体平均投入的资源浪费型作法, 既保证了作物生产潜力的充分发挥，又幸免了过量施用化肥、农药造成的生产本钱增加、农 田水土环境污染和农产品品质下降的严峻后果，在减少投入的情形下增加（或维持）产量、 提高品质、降低本钱、节约资源、减少污染、爱惜生态，以求农业生产的最正确成效和最低 代价。14 .精准农业的技术体系是什么？答：从实施环节上看，精准农业包括农田环境及作物长势监测、针对性投入决策生成和决策实施三个环节，而每一个环节又由假设干关键支撑技术组成，形成了复杂的精准农业技术 体系。四、论述题1 .简述现代信息技术的内容。答：现代信息技术是指20世纪70年代以来，随着微电子技术、运算机技术和通信技术的进展，围绕着信息的产生、搜集、存储、处置、检索和传递，形成的一个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群，包括微电子技术、新型元器件技术、通信技术、运算机技术、 各类软件及系统集成技术、光盘技术、传感技术、机械人技术、高清楚度电视技术等等，其 中以微电子技术、运算机技术、软件技术、通信技术为主导。2 .简述数字地球的含义？与传统信息系统相较，数字地球有什么特点？所谓数字地球，能够明白得为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和熟悉，是以地球为对象，以地理坐标为依据，以运算机技术、多媒体技术和大规模存贮技术为基础，以宽带网络为纽带，由海量地球信息组成的多分辨率、多尺度、多时空、并能用多维空间描述的 虚拟地球。“数字地球”的核心是基于遥感、地理信息系统、全世界定位系统、宽带网络、仿