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数字农业方向范文1
关键词:农业机械;数字化技术;制造技术;应用
在信息时代背景下,传统农业逐渐向数字农业发展,数字农业主要指将工业技术和数字信息技术进行有机结合,使农业各对象可视化表达的目标得以实现,能够为农业机械制造过程提供可靠的依据和支持,对提高农业生产水平有较大的积极作用。下文首先对数字化设计与制造技术进行概述,其次对两者在农业机械上的应用进行阐述,以期为农业机械制造企业提供一定参考。
1数字化设计与制造技术简述
数字化设计与制造技术主要指使用计算机硬件、软件和网络环境对相关产品的设计,分析,装配以及制造等过程进行全面模拟,能够为实际生产过程提供可靠的依据。在农业机械设计及生产中应用数字化设计与制造技术具有如下优势:农业机械产品开发能力有所提升;产品研制周期明显缩短;农业机械开发成本有所降低;能够最大程度的实现初期设计目标,可以提高农业机械制造企业的市场竞争力,同时可以为其带来更多的经济效益。
2农业机械数字化设计与制造技术应用分析
数字化设计与制造技术包括多种先进的技术,下面对几种常用的技术进行说明:其一,对CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM进行说明。前四种分别指计算机辅助设计,计算机辅助工程,计算机辅助工艺过程设计及计算机辅助制造,以上工具的合理应用对提高产品开发效率及效果有较大的积极影响;其中PDM技术能够对产品相关的数据和信息、人及各类组织等进行有效管理,使分布环境中数据共享的目标得以实现,同时为异构计算机环境提供了相应的应用平台。其二,对异地协同设计进行说明。其主要指在有网的环境中能够对相应产品进行定义、建模、产品分析、设计、数据管理和产品数据交换,使用其对多人、异地产品协同开发提供了便利条件。其三,对虚拟设计及制造进行说明。使用仿真、建模及虚拟现实技术等可以对产品的模型进行合理构建,在构建完成后工作人员可以对产品的性能,可装配性以及可加工性等方面的问题进行发觉,在经过分析后可以及时采取合理措施进行调整,进而提高产品设计合理性,为后期制造过程奠定坚实的基础;其四,对并行设计进行说明。并行设计主要指使用并行工程模式进行产品开发和制造,其对以往串行式产品开发模式存在的缺点进行弥补,在农机产品开发初期能够对后期实际需求进行更多的考虑,进而使产品研发效率较高,且研发效果较好。下面笔者对智能CAD技术在农机产品设计中以及数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用进行分析。
2.1智能CAD技术应用分析
第一,智能CAD技术在农机产品设计中的应用分析。工作符号推理是农业机械设计过程中的重要内容,传统CAD技术在符号推理方面存在一定的缺失,智能CAD技术能够对其存在的缺失进行弥补,在使用智能CAD技术后农业机械设计过程中信息利用率有所提升、重复设计情况明显减少且产品研发时间明显缩短,能够在短时间内完成农机产品的设计工作,进而可以为农业机械制造企业带来更多的经济效益。第二,参数设计在农机产品设计中的应用分析。农业机械设计过程具有型号、种类较多以及受季节影响较大的特点,为了更好的保证设计和合理性及效率在实际设计过程中可以对视力推理模块化参数设计及变量设计进行合理应用,并且在使用后能够对智能CAD技术使用中存在的问题进行最大程度的规避,为设计方案的合理性提供更多的保障。第三,装配模型在农机产品设计中的应用分析。装配模型其属于支持概念设计和变型设计中的一种,其主要指构建相应零部件的几何模型,在构建完成后结合装配信息对设计意图,产品原理以及功能等进行诠释,能够让工作人员尽快领悟设计意图,进而能够尽快展开生产。
2.2数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用
数字化制造技术在我国农业机械设计及制造中得到广泛应用,在实际应用过程中可以使用数控及虚拟技术等对农业机械产品的虚拟样机进行制造,为实际生产过程提供了一定的有利条件。下面对使用三维CAD技术设计农机产品虚拟样机的流程进行说明:其一,使用参数设计、变型设计等技术对相关产品的三维CAD模型进行构建,通过模型的构建能够实现所有零部件模式化的目标;其二,根据相关数据和信息对二维工程图进行构建;其三,使用各类分析原理对模型进行分析,将其同三维装配体设计进行有机结合;其四,将三维CAD模型作为主要依据对PDM结构体系进行合理构建;其五,工作人员严格按照虚拟样机的要求对三维CAD产品进行制作,与此同时对开发体系进行合理构建;其六,对三维虚拟样机进行监测和试验,通过以上两过程可以准确的发现虚拟样机存在的问题,在经过分析后可以采取有效措施进行处理,从而对虚拟样机具有较高的合理性进行提升。
3结束语
通过上文可知在农业机械研发及生产过程中对数字化设计及制造技术进行合理应用对缩短研发时间及提高产品质量有较大的积极作用,为此农业机械制造企业需要对数字化设计及制造技术产生足够的重视,根据自身实际情况和时展的需求对其进行分析和研究,不断的扩大应用范围,使农业机械研发及实际生产过程向数字化、智能化技自动化的方向发展,加快农机制造企业的发展速度。
引用:
[1]陈英姿.农业机械数字化设计与制造技术的应用[J].农家科技(下旬刊),2015(10):305-305.
[2]吴发辉.农机数字化设计与制造技术的研究与应用[J].南方农机,2016,47(7):50,71.
[3]任晓光,刘佳.农业机械数字化设计技术研究与展望[J].河北农机,2014(2):33-33,34.
数字农业方向范文2
关键词:数字图像处理;数学模型;形象化教学
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1671-7503(2015)05-0045-03
一、引言
“数字图像处理”是高等院校信息类专业的重要专业课程,也是与计算机视觉、模式识别、认知计算等研究相关的热门学科。该课程希望通过对数字图像处理基本理论的学习,建立学生对数字图像处理学科的有效认知与兴趣,通过实验课强化数字图像处理的编程能力,为学生未来就业从事图像相关领域的工作奠定基础。数字图像处理课程涉及范围广,难度大,要求学生具有良好的数学和信号处理等相关知识的基础,并且掌握一种编程语言[1,2]。同时,随着近几年计算机视觉的发展,图像处理的新方法新思路更新迅速,如何更好地开展该课程教学,如何让学生理解数字图像处理并自主研究相关领域知识一直是专业课教师思考的问题。
二、课程特点及教学现状
“数字图像处理”课程是一门理论与实践并重的课程,所涉及到的内容很丰富,课程中涉及的每个章节或每种算法都可以作为一个研究内容;该课程涉及计算机技术、数学物理、通信技术等知识,要求学生在前期学习中具有较好的相关知识基础。
传统“数字图像处理”课程的教学存在以下问题:(1)开课时间过晚,高年级学生对课程了解少,缺乏兴趣,并且对该课程不够重视。(2)以往经验认为该课程注重实践,因此加大了实验课教学环节,增加实验课实践,虽然学生得到一定程度提高,但总体学习还不够理想[3]。
根据对学生的调查,部分学生认为课程晦涩难理解,老师讲解的数学模型枯燥,不知道图像处理中理论知识部分的作用,希望能够更直接或者更实例化地讲授该门课程。而讲授课程的教师也很为难,该课程与数学理论知识紧密相连,没有这些理论知识,很难真正理解该课程精髓,如果改成完全实例化教学,那可能与本科教学的目的不相符,只有更深入地了解课程中数学模型才可以更有效地利用,因此,仅仅以工程化举例是不够的。根据这一问题,我们采用数学模型形象化,图像处理实例特殊化,实践课程兴趣化的教学模型。让学生更有效地理解数学模型的同时,可以更有效地运用图像处理方[4]。
三、改革的教学内容
1.形象化数学模型讲授方法
学生们普遍反映数学模型晦涩,公式复杂很难理解。如小波变换,傅里叶变换,Gabor变换等都是数字图像处理课程中重要的内容,也是课程的难点,这些数学变换模型复杂,学生不易理解。我们将复杂的数学变换公式转化为数学模型,以形象化的方法将数学公式展示给学生。比如:在讲解Gabor变换时,Gabor变换实质上是傅里叶变换的加窗函数,Gabor变化的定义式如下。
(1)
单从公式角度看,公式中参数多且难于理解,我们可以用图形化方式向学生解释什么是傅里叶变化的加窗函数。假设傅里叶函数如图1所示。
图1 傅里叶变换
图2 窗口函数
现在只想得到f(t)函数在区间[a.b]的部分,因此可以引入窗口,(如图2)。有了傅里叶函数f(t)和窗口函数f(t),那么加窗的傅里叶函数就是两个函数的乘积,表示为G(x)=x1(t)f(t),其形象化的数学表达形式如图3所示。
图3 G(x)函数
其中,虚线框内得到的函数就是所说的傅里叶加窗函数,这样再把窗口函数x1(t)换为高斯函数,就是我们通常所说的Gabor函数。这样讲解,学生在了解傅里叶变换和高斯变换的前提下,形象化地理解了Gabor变换。但是仅仅了解数学函数基本图像还不够,我们还要进一步让学生理解函数。
2.多参函数变换的形象化教学
函数中必定存在着数学参数,而参数调节会对函数变化产生影响,因此,讲解参数对函数变换的影响,可以进一步加深对函数的理解,同样,利用2D-Gabor函数举例。函数2D-Gabor的数学表达形式如下。
(2)
公式中参数较多,形式复杂,主要参数包括σx和σy,分别表示函数在x轴和y轴方向上的标准差,ω0表示空间频率。这样的讲解较为晦涩。我们利用形象化的数学图像解释该函数与参数间的关系。
对于二维Gabor,参数变化引起图像形状的变化,不同参数的二维Gabor,在进行图像特征提取时也会产生不同效果,针对该函数,通过调节某一参数,观察二维Gabor图像,以及特征提取结果的变化情况。二维Gabor核函数如下。
(3)
其中, 。观察二维Gabor的核函数,该函数中每个参数对图像响应不同。参数λ代表二维Gabor的波长。
图4 参数λ对图像影响
如图4所示,图像中是波长分别为λ=5,λ=10的二维Gabor图像,其他参数的值如下:方向0,相位偏移0,长宽比0.5。
除此以外,还有方向参数θ,相位参数φ,形状参数γ,都采用通过调节参数,观察数学函数相应的变化,最终对数学函数有一个较为深入的理解。
3.特殊实例的展示
本研究根据函数特点,选取特殊实例,实例可以选取极限状态下的数字图像,以突显函数的作用,我们仍用二维Gabor函数为例,选取图5中(a)等边的八边形进行实验,此实例可以对检验二维Gabor对于纹理方向的敏感性(如图5)。
(a)原图 (b)方向0° (c)方向45° (d)方向90°(e)方向135°(f)4个方向 (g)6个方向
图5 2D-Gabor在不同方向的响应
图5中(a)图为实验用的等边8边形,以下使用相同波长参数λ=8,不同方向的二维Gabor对图5中(a)进行特征提取,从图(b),(c),(d)和(e)中可以看出二维Gabor对纹理方向的响应敏感,图5中(f)为θ=0°,θ=45°,θ=90°和θ=135°的四方向滤波图像结果,可以看出基本上提取了六边形的纹理,但是相对特征显得有些粗糙;图5中(g)是波长为λ=4,方向θ=0°,θ=30°,θ=60°,θ=90°,θ=120°和θ=150°的6方向滤波特征提取结果。可以看出六边形六方向滤波处理结果要比四方向效果要细致一些。
以此种方法,给予学生特殊实例图像,启发学生进一步思考:在调节相位参数φ后数字图像处理效果会有什么变化,并作为实验课内容让学生完成,以更有效地让学生理解数学模型中参数变化对图像处理的影响。以上通过形象化的数学图像解释数学函数,通过参数调节进一步形象化理解函数本身,在选取特殊实例进一步说明数学函数的具体功能和函数对图像变换产生的作用。这样学生可以更深入理解数学函数。
4.相似数学模型的学习延伸性
在经过一轮详细讲解数学函数方法后,我们可以将此方法延伸到其他近似函数,如小波变换,K-L变换等。在学习数字图像处理课程中关于数学函数的课程时,学生要知道这样的学习思路:把复杂数学函数转化为数学图像,通过对参数调节理解数学函数,再例举特殊实例了解数学变化在数字图像处理过程中的功能作用。学生在了解此学习方法后,老师采取启发驱动式的思想,让学生主动学习。
5.以兴趣和学校特点为导向教学和实践方法
形象化的数学模型讲解大大改善了数字图像处理课程,但是兴趣往往是学生重要的老师,因此我们在教学过程中注重兴趣培养[5]。
(1)通过前沿性的图像处理技术提高学生兴趣。数字图像处理是一门前沿科学,教材课程重点介绍常用算法,使学生掌握数字图像处理原理。再结合国内外多种教材,精选本学科相关的中英文期刊,本区域特色相关的科研热点项目等其他资料构建科学合理的教学内容和课程体系。教师将自己在科研中获得的新理论、新技术、新方法、新成果及时引入到教学中,不断充实和修正教学内容。通过一些发展中的、前沿性的算法着重介绍其思路和原理,教导学生注重思维培养而非局限于具体算法,培养学生的学习能力和创新思维。
(2)选取有效的实验课内容:数字图像的实用性很强,让学生利用数字图像处理方法解决一些与生活上相关的问题,例如:对植物叶子上的叶脉特征提取,多幅图像拼接技术等来提高学生主动学习的积极性。同时,还要考虑学校科研大环境,吉林农业大学作为一个以农业为主的大学,在信息科学上也要结合农业,将数字图像处理课程设计有效结合于农业科学,以农业为导向,完成数字图像处理综合应用。
四、结束语
数字图像处理课程一直存在学生感觉难、听课兴趣不足,教师感觉累、教课不积极的问题。通过对数字图像处理课程进行形象化教学方法,以贴近生活的实例为内容,通过前瞻性的科学知识吸引学生,并结合学校科研环境,有导向地设计课程实验。促进科研的同时,更主要的是可以有效地提高学生对课程知识的掌握,促进学生对学习知识的综合应用,使学生具有更好的创新能力。
参考文献:
[1] 张书真,宋海龙.专题化教学模式在《数字图像处理》课程中的实践[J].现代计算机,2011,(01):54-56.
[2] 李飞鹏,胡云峰.《数字图像处理》实践教学改革与效果分析[J].中国科技信息,2010,(20):258-259.
[3] 贾永红.数字图像处理课程的建设与教学改革[D].武汉:武汉大学,2007.
[4] 饶俊慧.数字图像处理课程教学改革探索[J].中国科教创新导刊,2012,(10):22-23.
数字农业方向范文3
关键词:农业机械化工程;人才培养;教学资源;数字样机
Digital prototyping for teaching resources of agricultural mechanization engineering
Yang Xin, Li Jianping, Feng Xiaojing, Liu Junfeng
Agricultural university of Hebei, Baoding, 071001, China
Abstract: The technology connotation and the development principle of the digital prototype instructional resource were put forward through digital prototyping method. The digital prototype models of the typical components, mechanisms and machines were founded with the digital prototyping for the agricultural mechanization engineering instructional resource, and the various forms of simulation teaching based on these digital prototype models were carried out such as mechanical structure learning, the mechanism motion analysis, and the working principle demo.
Key words: agricultural mechanization engineering; talent cultivating; teaching resources; digital prototyping
我校省级重点学科农业机械化工程,多年来一直坚持“非实习不能得真谛,非实验不能探精微”的教学理念,取得了很好的教学成果[1-3]。但在知识经济和科学技术飞速发展的今天,农业生产作业方式正向保护性耕作、精准作业、设施栽培等现代化作业方式转变,农机装备也随之向高效、精细、节能和可持续的方向发展。未来若干年,是传统的农业机械化工程逐步向现代农业机械化工程提升的关键时期,农业机械化工程学科不仅要发展外延,更要着重向内涵拓展,培养高质量人才,出高水平成果[4]。考虑新形势下农业机械化工程教学的服务面向,以提高教学水平为主,不增加教育成本,开发高质量的农业机械化工程数字样机教学资源,构建农业机械化工程实验实习教学网络平台,已成为农业机械化工程教育信息化和现代化的迫切需要。
1 数字样机教学资源技术内涵与开发原则
1.1 数字样机教学资源技术内涵
数字样机开发(Digital Prototyping)是把一个创意变成一个可以向客户推销的数字化产品原型的全过程,是科学研究中新产品设计开发的一种现代化技术手段。利用数字样机开发技术可使得概念设计、工程设计、制造、销售和市场部门在产品制造之前虚拟地体验完整的产品[5]。工业造型师、设计工程师和制造工程师使用数字样机技术在整个产品开发过程中对产品进行设计、优化、验证和可视化。市场人员可以使用数字样机技术在产品制造之前创建产品的真实感,渲染和在实景环境中的动画模拟。目前,数字样机技术在机械、电子、航空、汽车、动力工程等诸多领域得到了广泛的应用。
数字样机教学资源是指利用数字样机开发技术对教学资源进行处理,可以在多媒体计算机及网络环境下运行的多媒体数字化教学材料。按处理的对象划分,数字样机教学资源可分为典型零部件、典型机构和典型样机等;按信息的呈现方式划分,数字样机教学资源可分为数字化图像、投影、视频以及网上教学资源等。与传统的教学资源相比,数字样机教学资源有开发技术数字化、处理方式多媒体化、信息传输网络化等特点。数字样机教学资源是一种动态的教学素材库,基于数字样机教学资源可以在不同教学单元间和教学平台上共享数字样机模型数据。
1.2 数字样机教学资源开发原则
开发数字样机教学资源应遵循教学性、科学性、开放性、通用性、层次性的原则。
(1)教学性原则:数字样机开发技术本属于科学研究中新产品设计开发手段,将其用于教学资源的设计开发中,与科研产品开发有着本质的区别。科研产品开发的目的是得到市场需求的新型产品,满足人们对产品的功能需求,而数字样机教学资源应能满足教与学的需求。
(2)科学性原则:数字样机教学资源应能正确反映科学知识原理和现代科学技术,所构建的样机模型应该尽量按实际设备进行1:1建模,按实际工作原理进行运动、动力仿真参数设置。
(3)开放性原则:数字样机教学资源应确保在任何时候、任何地方、任何师生都可以将自己的数字样机作品纳入其中,可以通过网络论坛设置不同身份的会员机制,给每一位使用者(教师、学生等)提供提交建议、上传作品的许可认证接口,尤其是对学生提交的课程设计、毕业设计成果进行审核认定,及时充实和更新教学资源库。
(4)通用性原则:在相应的技术标准规范下,数字样机教学资源应能适用于不同的教学情境和多种形式的学习,适用于针对不同专业而设置的同门类学科通论类课程,最大限度地共享资源。
(5)层次性原则:数字样机教学资源应实行模块化管理,使学习者通过对不同层次资源的使用和重组,方便进行课程或知识体系的筛选,最大限度地发挥资源的个性化定制潜能。
2 农业机械化工程数字样机教学资源开发
2.1 将现有教学资源进行数字样机建模
将现有的教学资源进行数字样机改造是把现行教学中使用的载体进行数字化改造,形成数字化模型资源。现有教学资源包括两大类:一是教研室和实验室原有成熟的实物教具、机构模型、零部件结构挂图等。二是在课程设计和毕业设计中师生创作的机械机构作品,包括展示型作品、师生交流作品集、教师对学生进行评价的作品等。将这些教学资源进行数字化样机设计,建立虚拟教学模型,主要是三维立体模型的制作和开发。图1所示是根据几种典型农机部件实物教具建立的数字样机模型。
(a)典型零件模型
(b)典型部件模型
图1 实物教具数字样机模型
可以筛选一批典型资源设立学生设计研究计划项目,让学生参与教学资源建设,并借助设计过程提高学生对现代数字化设计软件的应用能力,将学生技能教育融于教学中,并兼顾提升学生从事科研工作的能力,提前熟悉一些主流设计软件的使用方法和操作技能。
2.2 将科研产品数字样机进行教学型转化
在农业机械化工程诸多核心课程教学中,除了加强理论课程的基础知识外,更要体现学科前沿知识,在实践环节中融入最新科研成果,将学科前沿知识带给学生,让学生对专业方向有更好的把握和定位。如今农业机械产品开发已经采用了数字样机开发技术,许多产品生产之前需要借助产品数字样机进行功能和行为的仿真模拟,在产品开发过程中更是借助数字化手段对研究对象反复仿真分析和评价[6-9]。开发完成的产品本身就是很好的教学资源,尤其是一些新机构、新部件的结构原理、动态特性等。图2所示是在科研项目中开发的新型机械装备和核心部件运动仿真分析模型。
(a)果园风送喷雾机 (b)零速投种运动仿真
图2 科研产品数字样机模型
通过多媒体技术把典型科研产品设计和仿真过程进行录制、编辑等,形成用于课程教学的素材。这要求任课教师在参与科研工作的同时捕捉可用于教学的信息,及时收集科研工作中的教学素材,这也有助于科研工作本身的总结和提高。
2.3 将调研产品数据作为数字样机资源补充
调研数据主要包括旧式农具、农民自制农具和新型农机产品等。这些农具或农机产品是目前教材中没有的产品类型,但它们对了解农业机械发展历史和目前农村使用农机的现状有着不可替代的作用。通过学生假期社会实践活动,可以搜集到大量旧式农具、农民自制农具和新型农机产品的数据信息。筛选出比较有代表性的机具产品进行数字样机建模,如图3(a)所示是我国北方农村现存不多的小麦播种开沟农具,这种农具曾在我国小麦播种区域有着广泛的应用,改革开放后逐渐淡出历史舞台。图3(b)所示是目前北方农村玉米播种区域广泛使用的一种勺轮式玉米精量免耕播种施肥联合作业机,适用于对包衣后的优质玉米种子进行精量播种。
(a)播种开沟旧式农具 (b)玉米精量免耕播种机
图3 调研产品数字样机模型
3 数字样机教学资源应用
3.1 农业机械学省级精品课教学应用
农业机械学是我校农业机械化及其自动化专业必修的一门理论和实践紧密结合的课程,2003年已经建设成为省级精品课。我们建立的各种数字样机教学资源在农业机械学省级精品课建设过程中得到了很好的应用。在理论课和实验课教学课件中采用的数字样机模型包括耕整地机械、播种机械、中耕管理机械、收获机械、植保机械等。各种模型素材在各个理论教学单元中以图片、动画等形式体现,其中动画素材与理论教学课件素材占总量的50%以上。尤其是对于结构认知课,学生通过逼真的数字样机模型分解视图和生动的三维动画模拟演示,很快理解了在理论课程中所讲的基础知识。
3.2 “农业机械化工程实验实习教学网”应用
“农业机械化工程实验实习教学网”是河北省重点学科农业机械化工程的重点建设内容之一。该教学网于2009年5月开通试运行,其内容以农业机械化及其自动化本科专业课和业务素质课的实验和实习教学为主体内容,以省级精品课农业机械学的实验和实习教学为核心,兼顾农学、园艺、畜牧、植保等非机化专业的农机化概论、草业机械化、植保机械等选修课程实验教学。学生实名注册为会员后可选择相应内容学习、下载资料、参与师生互动交流等,实现网络教学。图4所示是农业机械化工程实验实习教学网首页,通过链接数字样机教学资源,能够让学生在任何地方学习农业机械基础知识和了解学科发展动态,起到事半功倍的效果。
图4 数字样机教学资源网络教学应用
4 结束语
为适应农业机械化工程学科向内涵拓展,培养高质量人才的时代要求,利用数字样机开发技术建立了大量数字样机模型作为农业机械化工程学科的教学资源。通过将现有教学资源进行数字样机建模、将科研产品数字样机进行教学型转化和将调研产品作为数字样机资源补充的途径,完成了一套比较完善的典型零部件、典型机构和典型样机的数字化模型。并把这些模型应用到了农业机械学等课程教学和“农业机械化实验实习教学网”建设中,开展多种形式的仿真教学和网络教学,为加快农业机械化工程教学由传统模式向现代模式的转变提供了实践性参考。
参考文献
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数字农业方向范文4
关键词:数字农业;信息系统;管理决策
中图分类号:S126
数字化农业的主要目标是建成融数据采集、数字传输网络、数据分析处理和数控农业为一体的数字驱动的农业产前、产中和产后的管理体系,实现农业产前、产中和产后的数字化、网络化和自动化。“数字农业”的根本目的是以最节省的投入。获得农业各个方面运作效率的提高,减少天灾的约束,提高农业的经济效益、社会效益和生态效益。数字化研究已经初步建立了我国数字农业技术体系。加速农业生产由传统、粗放、经验型向智能、精准、数字化方向的转变,为垦区农业信息化的发展起到示范、引导和推进作用。
1互联网的农场经济统计数字化系统构建
农场经济统计数字化系统数据库的研究,是在数字农业网的信息系统框架内的探索和实践。设计的用户界面清晰,操作简易方便,可以直接为农业生产提供数据查询、统计分析等功能服务。
1.1系统目标
系统目标是明确系统应该完成的主要功能,并确定这些功能由哪些业务对象完成。经过反复的示范基地调查与探讨,结合垦区各农场数据统计的现状及发展,以建边农场为依托,确定农业管理信息系统的系统目标:①统计资料多终端输入到数据库中,表间相关联的字段的统计自动生成,以防止数据的出错及冗余,可进行数据的上报;② 农业经济统计各种指标数据填报后,系统能实现数据查询与分析;③通过下载选择的指标数据,基于主成分分析等方法获得一些综合指标,结合基本数据统计分析,明确各指标的相关关系和综合指标的增长状况,以此来优化资源配置,服务于我场各级领导进行分析评价和决策。
1.2信息系统开发语言的选择
系统开发语言采用ASP脚本语言。ASP语言是一种服务器端基于Web脚本语言,可以视为HTML、SCRIPT和CGI结合体,其程序编写较HTML更为方便灵活,程序的安全保密性比SCRIPT好,运行效率也比CGI高。
1.3系统功能
(1)数据显示模块:主要方便用户查看浏览数据,当数据记录较多时,提供翻页显示,用户可通过滚动条查看数据。
(2)数据修改模块:主要完成数据的编辑修改。
(3)数据统计分析模块:通过主要完成数据的统计与分析工作,数据统计方面要求表间的合计字段自动生成,数据上报后,可进行有关数据分析工作,如,得出不同统计指标按年度的统计散点图、柱形图和纵向各指标的发展趋势,以及不同指标某年度的增长率,从而进行横向的比较。
1.4数据库构建
系统中采用微软公司推出的Access数据库,该数据库是基于Windows的桌面关系数据库管理系统,它提供了表、查询、窗体、报表、页、宏、模块用来建立数据库系统的对象;提供了多种向导、生成器、模板,把数据存储、数据查询、界面设计、报表生成等操作规范化;通过表间关系和建立查询范围的设置,就可以实现各表同步工作,把搜索指定范围的全部表中所得到的统计资料呈现在界面。此数据库的优点在于它可扩充修正和便捷的查询功能,在数据输入后如果发现错误或者需要添加数据,操作简易,为建立功能完善的数据库管理系统提供了方便,也使得普通用户无需了解太多的编程语言就可以完成大部分数据管理的任务,有利于在示范区大面积推广。
2农场经济统计数字化系统的功能实现
2.1 系统主界面
本系统是为农场相应管理部门和农场主提供服务的平台系统。界面主要是从部分信息的保密性和数据库的安全性方面考虑,禁止非授权用户进入后台管理,从而防止非授权用户对系统数据库的破坏。系统的人口界面决定了该操作人员是否有权使用该系统进行操作以及该用户在操作过程中可以使用哪些功能。该模块的主要功能是对整个农场所有经济统计信息进行浏览以及通过用户登录功能模块进行系统的管理,并记录下系统的访问量。
2.2 系统显示功能实现
系统使用者在系统主页点击链接就可以浏览相关的信息。
农场经济统计数字化系统数据包含各方面的信息,种类繁多,这些信息在整个系统运行过程中是在不断的变化,因而对这些信息的管理(包括增加、修改和删除)是必不可少的。各种信息在进行增加、修改、删除操作时须进行审核,信息审核主要检查用户的权限是否有此权利对数据库进行操作。有此权限才给予通过,否则不能赋予信息的增加、删除和修改的权利,在审核通过之后才把数据写入数据库中或从数据库中删除。同时系统把用户的操作过程信息写入系统日志中。
2.4 系统数据分析功能实现
统计与分析是农场的一个重要的管理内容,要求系统能对各年度指标的统计量进行统计与分析,可以点击超链接实现这一功能,得到用户基本统计分析的数据和图表通过服务端口实现。通过下载用户所选择的一些统计指标数据。利用单机版统计分析软件,获得综合分析指标数据传给用户,实现基于用户的综合分析功能。
3农场经济统计数字化系统的推广运用
通过调查、报表获得农场经济发展的各项经济统计指标,本文利用Access技术创建数据库实现数据存储,利用基于ASP技术开发的动态网站系统,实现经济统计数据的网上查询、创新性的采用散点图、求出经济增长率等方法以直观、具体的效果展示农业经济投入和经济增长的比例关系,基于主成分分析等方法获得一些综合指标,该系统集成现有技术,突破了农业数字化研究中单机版系统现状,实现了网络下多终端指标共享。
农场经济统计数字化系统的推广应用将成为农场经济的“剂”。通过农业推广人员对此系统的推广,为农场主和管理者提供了先进的获得信息渠道方式,使其对建边农场的农业经济现状有客观、正确的认识。辅助生产经营者选择合理的种植业结构,优化生产要素的投入,适应农产品市场竞争,提高种植业经济效益,同时,可以进一步了解农场主和管理者的需求,为该系统的进一步开发提供合理的目标。
今后的农场经济统计数字化系统研究中,将对各农场的其他系统进行全面覆盖连接。逐步形成一些标准的农业经济统计信息资源仓库。并能实现资源共享,为决策部门安排农业投资,及时、准确、经济、全面地搜集所需信息,调整农业经济活动提供进一步的支持,在系统推广中帮助农场管理者提高科学文化知识和实际生产技能,促进职工自我发展能力的提高。增加农场职工的经济收入。
参考文献:
[1]刘向忠.应完善农场会计报账制[J].中国农业会计,2012.5
[2]张莉萍.完善会计集中核算制的探讨[J].林业财务与会计,2011.12
[3] 宋兆杰,张金良. 数字农业研究进展及发展趋势[J]. 现代化农业,2007,(5):1-4
[4] 张伟 .数字农业空间信息管理平台的研究[D]. 华东师范大学,2004
数字农业方向范文5
关键词:数据收集;信息平台;资源调配
在我国,产业结构中农业所占比例远远高于其他产业,从产业发展的根本现状来看,农业的生产水平是决定社会经济发展程度的关键性因素。因此,将飞速发展的科学技术创新性的应用于农业领域,实现数字化农业发展的新方向,是现阶段我国产业经济发展的重中之重。
1数字化农业技术概述
在农业领域进行数字化管理其实质是将先进的管理技术运用到农场建设发展的各个方面,利用系统化的管理方式,维持农场的健康高效运行。数字化管理技术,是根据我国的农业发展水平创新性的运用现代化技术对农场人员调配、基础机械建设、财务数据运行等方面进行全方位的管理,将先进的科技手段与传统的管理经验相结合,研发出的一种加强农业管理效率,提高农业产出的综合管理系统。可以有效填补传统管理系统的漏洞,提高农场运行效率,实现人力的充分调动与农场资源的合理配置,改善农业机械的利用水平,从而促进农业产业的快速、健康发展,为农场的现代化建设提供有效的技术支持。与此同时,增强现代化技术在农业产业的运用,也为农业经济在当今激烈的市场竞争中占据一席之地提供了技术上的保障。数字化农业就是将数字化信息技术运用到农业生产的整个流程,实现可视化管理,从而使农业管理的过程实现数据的高效有序处理、控制农业经济运行成本和加强基础农业机械的建设等发展目标。现阶段,我国农业发展区域水平差异较大,数字化管理技术通常与地区农业发展水平相适应,农业发达的区域对于数字化管理技术的应用范围更加广泛。为此加强农业数字化进程,首先要强化其在区域推广的力度,促进区域农业的高速发展,只有当区域农场的发展具有规模性,才能带动该区域对数字化管理的技术需求,从而有效推动农业产业整体的快速发展。在此基础之上,率先成为数字化管理的试点地区,将为全国范围内推行的现代化农业运行模式提供了参考模板。需要注意的是运用现代化管理技术手段实现农场管理方面的统筹规划时,要切实将数字技术应用于管理系统的内部,不要只将其作为一种外在的技术手段。在农业生产实践环节、农业技术研发环节和农产品的运输存储环节要切实落实数字化管理技术,实现现代化技术对农业产业的全面管理。
2农场农业统计信息系统的建立
准确全面的信息采集,是建立数字化农场管理系统的基础环节。在建立农场统计信息系统时,农场应加强专业化机械的建设,使用专业化技术人才进行农业指导,建立专门的监督管理机构,制定明确的规章制度,从而保证信息管理技术的全面有效推行。保证信息的准确性和时效性,建立实时传递的信息渠道,实现信息资源的有效利用,从根本上降低不必要的资源损耗。
2.1农场经济统计数字化系统的数据采集
(1)在信息的存储方面。将农场信息通过网络数据的模式进行存储,在保证信息完整性,将农场历年的产量、收益进行对比,制作明确的统计报表,分区域实行综合绩效等方面提供了极为便利的技术辅助。(2)在对农场大数据的处理方面。数字化的网络技术,可以进行准确有效的分析计算,对于农场的财务管理、产量统计、农产品运输等方面的数据信息管理提供了便利。然而,尽管数字化管理技术在全国范围内开始大力推行,但由于历年来信息数据的保存不当和基础数据的记录不完善,使得农场数据的采集和区域内农业信息的交互没有达到预期的效果。(3)在农业信息采集方面。建立一个专业化的信息交流存储平台,成为了数据信息有效管理的首要前提。相关部门应将农业数据平台作为各区域农场实时信息数据存储的数据库和区域化数据对比的网站,从而实现对农场数据信息的有效管理。
2.2农场经济统计数字化系统的指标表达与实现
(1)利用Access数据库技术实现数据的存储,并利用基于ASP动态网站技术开发的网络应用系统,最终实现了散点图分析、经济增长率分析等。这一技术在农业数字化研究的实现,可以直观、具体地展示农业经济投入和经济增长的比例关系,突破了农业数字化研究中单机版系统现状,实现了网络下多终端共享,并为农场数字农业集成系统网络平台的一步研究奠定了基础方法。(2)数字化农场的方差贡献率是指它所包含原始指标信息变化的程度,当累计方差贡献率达到80%至106%以上时,我们还可以认为这几个主分量可以代表原来的多个变量来反映原始指标的信息。在分析过程中应该根据每个主分量中载荷因子相关系数大小排序,说明第一主分量主要表达了农场产出收益能力;第二主分量主要代表了第一、二产业结构调整的能力;第三主分量主要表达了林业的高产效益类指标。
3结语
农场经济作为农业发展的重要环节,在发展过程中应深化数字化管理技术在实践环节的应用,保证信息化数据收集的准确性,加强数据共享平台的建设,实现数据收集与存储的全面有效性。将先进的科学技术应用于农业管理方面,不仅是农业产业建设发展的需要,也是推动我国现代化进程重要举措。
【参考文献】
[1]张海波.发展数字化农业提升大农业层次[J].农场经济管理,2016(3).
数字农业方向范文6
【关键词】数字技术;农业科研档案;管理研究;应用分析
农业科研档案主要来自于田间开展的科研试验及农业生产过程中的观察、记载而直接形成的各种纸质、电子文字、图片、视频、标本等反映农业科学技术研究活动过程的历史记录,从而获得的农业科研成果资料。涉及农、林、牧、医、草、渔、虫、果、蔬、环境、土壤、园艺等众多领域学科,是我国农业科研工作者潜心研究与精心整理的宝贵财富。因此,在进行农业科研资料管理的过程中,能否科学管理、安全有效地保存并及时提供利用服务是现阶段档案管理应关注的焦点。所以在日常管理工作中,既要保证档案内容的管理科学,又要确保档案调阅的便利性与科学性。随着数字技术在各领域档案管理中的广泛被应用,农业档案管理应用数字技术成为必然趋势。
一、农业科研档案管理优化的重要性
现阶段,农业科研档案管理工作量大、范围广,是一项专业性、综合性、系统化的信息资源管理工作。为避免和减少重要科研成果信息数据的流失,有效发挥科研成果的作用和价值,农业科研档案管理的优化也就至关重要了,其不仅能保证农业科研档案的有效留存,同时亦能确保农业科研成果知识产权的明确及研究信息共享的科学。具体来说,农业科研档案管理优化的具体价值,包括以下几方面:其一,农业科研档案管理优化有助于奠定农业研究基础。众所周知,科研技术发展的前提是基于前人的研究成果开展,而科研工作者的潜心研究亦是建立在基础样本的采集与基础条件的勘测之上。因此,在确保科研工作稳步开展的之前,科学管理农业科研档案,有效留存农业科研数据,是农业科研档案管理优化的价值体现。其二,农业科研档案管理优化有助于农业科研成果的知识产权保护。在农业科研领域中,知识产权保护不仅是保证研究者研究成果的关键,亦是激发研究者不断研究的手段。通过农业科研档案管理的优化,将上报科研成果进行审核与定性,有助于从根源明确知识产权所有者,确保知识产权的明确化。总体来说,农业科研档案管理科学优化,将保证农业科研项目的开展活力,对农业生产优化而言至关重要。其三,有利于提升农业科研单位的信誉度和影响力,密切与广大农民群众联系提高农业科研成果的推广应用和转化能力。其四,有利于推M档案文化建设的不断发展。农业科研档案作为档案家族的一员,有其独特而丰富的历史文化内涵。
二、数字技术支持下农业科研档案管理优化方案
认清农业科研档案管理优化对农业生产活力的支持作用,结合现代科学管理手段,有效引入数字管理技术,打造农业科研档案管理新方案,应注重以下内容的践行:
首先,利用数字网络构建农业网络科研档案库。农业科研工作周期长、可控性差、保密难,形成的档案数据也就体现出多个专业综合,数据类型多样;时间跨度大,涉及范围广;材料散存于项目小组或个别科研人员手中;信息数据记载形式多样,整理标准不统一等问题。在农业科研档案管理过程中,科研档案专业人员即便统一标准存档格式,严肃归档要求,小心保管,监管借阅查询过程,但现实的档案实体都会有破损、缺失的危险。书稿会泛黄、破损;图片会褪色、模糊;影音磁带、碟片也容易刮花或损耗。因此,利用现代化数字技术,将珍贵的书面资料、影音图片等内容以数字形式呈现于网络数据中,并借由数据库存储,可以更好地保存珍贵资源,科学研究资料。此外,随着现代技术的日新月异,原本模糊、刮花的图片与影像资料,利用数字软件也能较好的复原,这不仅有助于科研工作者的资料调阅与研究,有效提升其研究效率,并且能保证前人的资料得到妥善应用,其科研心血不至于付诸东流。
其次,结合数字网络构架农业科研成果公布处。数字网络不仅能留存过往珍贵书面文献、历史图像、影音资料等,其同时可构架科学的交流平台,为科研工作者网络探讨奠定基础。科研工作者利用网络平台进行沟通与探讨,有助于触发科研新方向,为农业科研进步开拓前路。此外,就网络平台的特殊性质,于网络平台上公布科研成果,有助于科研工作者明确知识产权所有权,从而确保知识产权归属的明确化。可以说,利用网络平台公布研究成果,将调动起科研人员的研究积极性,确保其更好的投入到农业科研工作中,不为成果被盗用而烦恼。
最后,综合数字网络打造线上线下资料预调法。数字技术既然能将文献影音内容留存于数据库之中,以科学的归类形式,精准的关键词标注,数字技术便能为影音文献资料调阅提供良好的平台,协助不同的资料需求者在共同的线上平台调阅资料。此外,利用数字技术的交互性,在进行实物资料的调阅过程中,农业科研人员可以与资料保管处进行沟通,提交调阅申请,便于保管处根据不同的申请准备材料,从而提升了资料的利用率,并节省了科研人员与管理人员的工作时间。可以说,利用数字技术构建线上线下资料调阅新模式,是数字技术科学应用的关键,同时亦是发挥数字技术,优化档案管理的重中之重。
综上所述,农业科研档案管理优化是现阶段农业科研当管理发展的关键,应用科学的信息技术,在明确农业科研档案优化管理重要性的基础上,构建线上线下资料分享平台,促进农业科研档案的留存与利用,提高农业科技创新能力和提升农业科研水平,更有效地服务于农业生产,才能很好地优化农业科研档案管理,提升档案管理效率。