6.3 信息管理系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

信息管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)contents目錄1、農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)2、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)3、農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)4、地理信息系統(tǒng)5、農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)的基本功能時(shí)鐘功能：系統(tǒng)定時(shí)采集、分時(shí)操作都按時(shí)鐘的節(jié)拍進(jìn)行信息采集功能：定時(shí)采集、實(shí)時(shí)采集；單項(xiàng)采集、多項(xiàng)采集數(shù)據(jù)處理功能：預(yù)處理（數(shù)字濾波、A/D轉(zhuǎn)換、標(biāo)度轉(zhuǎn)換、線性化處理等）、二次處理（數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)變換、圖形處理等）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能：存儲(chǔ)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)控制功能：可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理自動(dòng)化自檢功能：超限報(bào)警、狀態(tài)自檢、自動(dòng)復(fù)位等信息輸出功能：圖形顯示、報(bào)表打印、磁盤輸出等農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)農(nóng)業(yè)信息采集架構(gòu)農(nóng)業(yè)采集信息化是集互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為一體，依托部署在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種傳感節(jié)點(diǎn)，包括空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、光合有效輻射、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、露點(diǎn)、紫外線強(qiáng)度9項(xiàng)氣象環(huán)境參數(shù)和土壤溫度、土壤水分、土壤鹽分、土壤pH值、土壤電導(dǎo)率等5項(xiàng)土壤參數(shù)，以及視頻圖像疊加等精細(xì)監(jiān)控，通過(guò)數(shù)據(jù)上傳、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能分析，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)化種植、可視化管理、智能化決策。contents目錄1、農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)2、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)3、農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)4、地理信息系統(tǒng)5、農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)數(shù)字農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)：農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、農(nóng)業(yè)信息監(jiān)測(cè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)空間信息管理技術(shù)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模擬技術(shù)、農(nóng)業(yè)人工智能技術(shù)、農(nóng)業(yè)決策支持技術(shù)、農(nóng)業(yè)信息服務(wù)技術(shù)等。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是一種研究數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理、使用的技術(shù)手段

，是近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)中發(fā)展速度較快、應(yīng)用愈加廣泛的技術(shù)之一。目前，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也得到了應(yīng)用，并取得一定的成果。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)定義：農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)是一種有組織的動(dòng)態(tài)的存儲(chǔ)、管理、重復(fù)利用、分析、預(yù)測(cè)一系列有密切聯(lián)系的數(shù)據(jù)集合（數(shù)據(jù)庫(kù)）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的分類：按照農(nóng)業(yè)應(yīng)用分類的主要數(shù)據(jù)庫(kù)類型：大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、小型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、全文檢索型數(shù)據(jù)庫(kù)。按適用范圍：農(nóng)業(yè)資源庫(kù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)庫(kù)、農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)庫(kù)。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享：數(shù)據(jù)共享包含所有用戶可同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，也包括用戶可以用各種方式通過(guò)接口使用數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供數(shù)據(jù)共享。減少數(shù)據(jù)的冗余度：同文件系統(tǒng)相比，由于數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，從而避免了用戶各自建立應(yīng)用文件。減少了大量重復(fù)數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)冗余，維護(hù)了數(shù)據(jù)的一致性。數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：數(shù)據(jù)的獨(dú)立性包括邏輯獨(dú)立性（數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序相互獨(dú)立）和物理獨(dú)立性（數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)的變化不影響數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)）。數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)集中控制：文件管理方式中，數(shù)據(jù)處于一種分散的狀態(tài)，不同的用戶或同一用戶在不同處理中其文件之間毫無(wú)關(guān)系。利用數(shù)據(jù)庫(kù)可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中控制和管理，并通過(guò)數(shù)據(jù)模型表示各種數(shù)據(jù)的組織以及數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)一致性和可維護(hù)性，以確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性：防止數(shù)據(jù)丟失、錯(cuò)誤更新和越權(quán)使用；完整性控制，保證數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性；并發(fā)控制使在同一時(shí)間周期內(nèi)，允許對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多路存取，又能防止用戶之間的不正常交互作用；由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供一套方法，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和修復(fù)故障，從而防止數(shù)據(jù)被破壞。contents目錄1、農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)2、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)3、農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)4、地理信息系統(tǒng)5、農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)遙感技術(shù)的概念遙感技術(shù)（RemoteSensing，RS）是指從不同高度的平臺(tái)上，使用不同的傳感器，收集地球表層各類地物的電磁波譜信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行分析處理，提取各類地物的特征，探測(cè)和識(shí)別各類地物的綜合技術(shù)。由于地面目標(biāo)的種類及其所處環(huán)境條件的差異，地面目標(biāo)具有反射或輻射不同波長(zhǎng)電磁波信息的特性，遙感正是利用地面目標(biāo)反射或輻射電磁波的固有特性，通過(guò)觀察目標(biāo)的電磁波信息以達(dá)到獲取目標(biāo)的幾何信息和物理屬性的目的不同地面目標(biāo)所固有的電磁波特性受到太陽(yáng)及大氣等環(huán)境條件的影響后，再通過(guò)傳感器收集并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)加工處理，最終應(yīng)用到各種領(lǐng)域的數(shù)據(jù)流程。農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)遙感數(shù)據(jù)傳輸與接收遙感器接收到地物目標(biāo)的電磁波信息，被記錄在膠片或數(shù)字磁帶上。從遙感衛(wèi)星向地面接收站傳輸?shù)目臻g數(shù)據(jù)中，除了衛(wèi)星獲取的圖像數(shù)據(jù)以外，還包括衛(wèi)星軌道參數(shù)、遙感器等輔助數(shù)據(jù)。遙感圖像的模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)時(shí)，經(jīng)常采用二進(jìn)制脈沖編碼的PCM式（pulsecodemodulation：脈沖編碼調(diào)制）。由于傳送的數(shù)據(jù)量非常龐大，需要采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。

衛(wèi)星地面接收站的主要任務(wù)是接收、處理、存檔和分發(fā)各類地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)按遙感平臺(tái)劃分類別平臺(tái)應(yīng)用場(chǎng)景地面遙感地面平臺(tái)車載、船載、手提、固定或活動(dòng)高架平臺(tái)等航空遙感航空器飛機(jī)、氣球航天遙感環(huán)地球的航天器人造地球衛(wèi)星、航天飛機(jī)、空間站、火箭等航宇遙感星際飛船對(duì)地月系統(tǒng)外目標(biāo)的探測(cè)contents目錄1、農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)2、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)3、農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)4、地理信息系統(tǒng)5、農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)概念地理信息系統(tǒng)(GeographicalInformationSystem，簡(jiǎn)稱GIS)，是20世紀(jì)60年代開(kāi)始迅速發(fā)展起來(lái)的集地理空間數(shù)據(jù)處理與計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的一門邊緣技術(shù)學(xué)科，是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示等功能，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)特征地理信息系統(tǒng)GIS是一個(gè)空間型的信息系統(tǒng)，具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力，具有空間性和動(dòng)態(tài)性。以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有區(qū)域空間分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的能力。GIS的操作對(duì)象是地理數(shù)據(jù)，既有空間數(shù)據(jù)，又有屬性數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)將二者聯(lián)系在一起共同管理、分析和應(yīng)用，從而提供了認(rèn)識(shí)地理現(xiàn)象的一種新的方式方法。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持下，利用空間分析模型，完成空間地理數(shù)據(jù)管理、地理分析、地理決策。計(jì)算機(jī)支持是地理信息系統(tǒng)的重要特征。能夠?qū)臻g信息數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形化輸出，表達(dá)形象直觀，便于決策應(yīng)用。與地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、管理科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、遙感、GPS、空間數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形圖像處理及各種應(yīng)用技術(shù)有著不可分割的密切關(guān)系。地理信息系統(tǒng)GIS在農(nóng)業(yè)的主要用途在我國(guó)，從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始，GIS技術(shù)就被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，從國(guó)土資源決策管理、農(nóng)業(yè)資源信息、區(qū)域農(nóng)業(yè)規(guī)劃、糧食流通管理與糧食生產(chǎn)輔助決策到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力研究、農(nóng)作物估產(chǎn)研究、區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究、農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、基于GPS和GIS的精細(xì)農(nóng)業(yè)信息處理系統(tǒng)研究等，都取得了很大的成績(jī)，一些研究成果直接應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著GIS理論的產(chǎn)生發(fā)展以及方法和技術(shù)的成熟，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步深入。contents目錄1、農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)2、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)3、農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)4、地理信息系統(tǒng)5、農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義從資源共享的觀點(diǎn)來(lái)講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以共享資源（硬件資源、軟件資源和數(shù)據(jù)資源）為主要目的，將物理上分散且獨(dú)立自主的計(jì)算機(jī)和終端通過(guò)通信設(shè)備和通信線路互聯(lián)。局域網(wǎng)是一種在小區(qū)域內(nèi)使用的由多個(gè)計(jì)算機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)，其傳輸距離從幾十米到幾公里。適合于一個(gè)部門或一個(gè)單位組建的網(wǎng)絡(luò)