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【關鍵詞】農業信息技術 數字圖像處理 教學模式
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）35-0065-02
隨著現代農業向精準化、信息化、智能化的不斷發展，信息技術及圖像處理技術在現代農業中的應用日益廣泛，這就要求從事現代農業的技術型人才要具備農業信息處理的相關知識和技能，并對發展趨勢有一定的掌握，以適應現代農業發展的人才需求。數字圖像處理課程是在掌握工程數學、線性代數及編程語言的基礎上，將上述知識應用到農業信息的采集和處理中，體現了農業信息技術專業的專業課程特征，實現了“農非貫通”的專業形態的形成，以及對農業信息化復合型特色人才的培養。
一 數字圖像處理課程設計的思路
數字圖像處理是農業信息技術專業的專業課程，是一門綜合性學科，內容多、跨度大、覆蓋面廣，本課程以培養能力和拓展專業素養為課程內容的定位和目標，課程內容的選擇以專業知識拓展為依托，要求學生掌握數字圖像處理的基本概念、基礎理論、典型方法，掌握一定的編程實踐技能。結合由易到難、循序漸進的原則進行教學內容和教學組織模式的設計，以此促進學生對知識的掌握和應用能力的提高。教師通過企業調研等形式總結歸納現今數字圖像處理技術在農業應用中的實際案例，從而提高學生的專業知識修養。多元化學生的考核方式，形成一個全面的考核標準。
二 數字圖像處理課程設計的實施
1.教學內容的設計
本課程以“農非貫通”的專業形態為出發點，采用項目化教學和任務驅動的方式組織教學內容，使學生在掌握數字圖像處理知識的基礎上，了解此項技術在農業中的廣泛應用。本課程的教學內容主要劃分為六個項目。
項目一：圖像的預處理，包括圖像平滑、圖像銳化、圖像復原等知識點。
項目二：單目標果實識別，以機器人采摘蘋果中單個蘋果目標識別模塊為例，根據單個目標識別的分析思路，將顏色特征的分析及提取、閾值分割方法、去噪處理、果實的形狀特征提取等知識點劃分成多個小任務，每個任務之間相互承接，逐一完成才能實現單個蘋果的目標識別。
項目三：多目標果實識別，承接項目二，不同的是以多個蘋果果實為識別目標，增加了hough變換、邊緣檢測、分水嶺算法等知識點，此項目是對項目二的補充。
以上三個項目使學生能在完成具體任務的同時，掌握數字圖像處理的基礎知識。
項目四：紋理特征識別，以黃瓜識別為例，項目二和項目三中的目標識別都是基于目標與背景色差大的原理進行分析實施，對于目標與背景顏色相近的情況并不適用，因此，關于紋理特征的知識點，將在此項目中補充。
項目五：綜合實訓，此項目的設計是對以上內容掌握程度進行整合并測試，給出兩個選題：柑橘、棉花的自動識別技術及特征提取，農間雜草識別。兩個選題分析思路與前面項目的分析思路方法相似，但是操作對象不同，需要做一些調整，因此，此項目既可以鍛煉學生的思維能力及舉一反三的能力，又能測試出學生對基礎知識的掌握程度。
項目六：專業知識拓展，數字圖像處理應用廣泛，在此模塊中以講座的形式向學生講授數字圖像處理技術在現代農業及其他行業中的應用，提升學生的學習興趣、拓展專業知識、提升專業素養。
2.教學組織模式的實施
本門課程具有理論性強、實際應用性較弱的特點，結合該特點將本門課程劃分為三大主要模塊，分別為理論基礎、綜合實訓、知識拓展。根據這三個模塊的不同特點，本門課將結合項目化教學、任務驅動、角色體驗法、討論式教學方法進行教學。
對于本門課程的基礎知識和算法，采用“小任務為引導，大項目為目標”的教學方法，將每個知識點作為小任務，每個小任務之間能承接并結合成大項目，實現學生對基礎知識的掌握。
綜合實訓是考驗學生對本門課程知識的掌握程度，此模塊以任務驅動為主要教學方法，先提出問題，引起學生的學習興趣，培養學生的自學能力和邏輯思考能力，以小組為單位，通過團隊合作選擇合適的算法實現最終目標，并以答辯的方式匯報。
知識拓展是結合本門課程的特點，向學生拓展數字圖像處理技術在現代農業中的應用案例，這需要大量地收集資料和文獻整理，但是專業性較弱，因此本模塊可采用角色體驗、討論教學法等教學方法，培養學生的自學能力。
3.考核方式
考核過程中要注意學生的學習態度、動手能力，培養學生的自我評價能力，增強自主學習意識。根據本門課程的內容設置，考核主要分為三個方面：過程考核、能力素質考核、匯報考核。具體見下圖：考核方式及所占比重
三 數字圖像處理課程設計應注意的問題
1.加強師資隊伍建設
教師的知識結構、知識創新能力和師德風貌直接決定著課程的質量和水平，要培養出高科技的應用型人才，必須建立一支綜合素質強的“雙師型”教師隊伍。要根據課程改革和建設要求，有目的，按計劃地加強對教師的培訓，鼓勵教師通過各種實踐活動，提高教學水平和教學質量。
2.加強教材建設
圍繞培養目標，按照教學計劃和教學大綱的要求，由主講教師自行編寫、制作相關教材，并保持教材的先進性和前沿性。
3.重視校企合作
校企合作是解決時間教育缺失的根本途徑。企業參與到高校實踐教學過程中，可以在教學計劃和教學內容上廣泛征
詢及適當采納相關業內專家的意見；另外增加學生在企業進行專業技能訓練和專業拓展的學習機會，使理論聯系實際，開闊視野，拓寬思路，促進學生的創新意識與創新靈感，為課程設計與建設提供強有力的實踐平臺。與相關企業建立長期合作關系，校企可以培養“適銷對路”的應用型人才。
四 結束語
課程設計是一項涉及師資、學生、教材、教學思想、教學內容、教學方式、教學手段等多方面的綜合系統工程，建設工程中要明確目標、遵守課程內在的邏輯與規律，才能提高教學質量。
參考文獻
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關鍵詞：數字化設計；設計技術；農機設計
1數字化設計技術的含義及特點
1.1含義。農業機械設計需要結合使用方向來進行，優化功能組成，這樣在使用階段可以降級故障發生幾率，農業生產任務也能夠高效完成。數字化設計理念在農機產業中雖然應用實踐較短，但卻取得了很好的成果，所設計的機械結構更能夠滿足使用需求，基于計算機設備完成的設計任務，可以節省數據分析運算所用時間。借助計算機中的功能軟件，能夠輕松的完成圖紙繪制工作，并通過系統模擬來觀察運行期間的設備穩定性，最終得到的產品生產方案更安全可行。
1.2特點。數字化技術是科技發生的成果，農機生產行業正在向自動化控制方向發展，要求設計環節科學高效，必然會應用到數字化技術。分析技術應用特點可以了解到，在設計時間上有明顯的節約，可以同時完成多項任務，包括數據的錄入與運算，幫助提高產品設計效率。數字化技術還能夠結合使用需求對設計方案做出優化，并通過計算機軟件來完成設備的運行模擬，這樣所確定的最終方案更安全可靠，有效的降低來生產成本。傳統設計方法中，需要同時得出多種設計方案，增大了工作任務的難度，這一點在數字化技術中得到來解決。
2當今數字化設計技術研究的熱點
2.1計算機輔助概念設計（CACD）。新型技術的應用離不開計算機設備，農機設計過程中會涉及到大量的圖紙繪制，計算機繪圖軟件可以完成這一任務，在工作任務開展期間，技術人員將所得到的參數輸入到計算機中，選擇相應的功能，便能夠將機械圖形展現在其中。目前管理圖紙繪制的軟件也正在完善，功能也有明顯的增多，為農業機械設計提供來便捷性。
2.2知識工程（KBE）。知識工程在數字化設計技術中的應用愈來愈廣泛。現代設計之所以不同于傳統的設計，是由于市場、競爭和技術進步形勢的變化，它比過去任何時候都更加依賴于對新知識的獲取，而不是依賴經驗。過去的一二十年間，在人工智能和知識工程等領域發展起來的基于框架、規劃、模型、本體等多種知識建模技術，主要是為實現計算機對知識的智能推理，提高計算機智能服務的。對于新知識的獲取，通常有以下幾個來源：已有知識；市場信息；數字仿真或虛擬現實；物理模型試驗；樣機試驗；已有產品運行表現。
2.3虛擬原型（VP）。虛擬原型技術，近年來作為數字化設計的一個重要的分支，得到了人們的普遍關注。虛擬原型技術是在CAX（如CAD、CAM、CAE等）/DFX（如DFA、DFM、DFS等）等技術基礎上發展而來，它將信息技術、先進制造技術和先進仿真技術等應用于復雜系統全生命周期，并進行綜合管理，從系統的層面來分析復雜系統，支持“由上至下”的復雜系統開發模式。虛擬原型是根據產品設計信息或產品概念產生的在功能、行為和感觀特性等方面和物理原型盡可能相似的可仿真的計算機模型。虛擬原型技術經過近十年的發展，已經可以部分替代物理原型，在產品設計中得到了廣泛的應用。
3農業機械數字化設計技術的發展趨勢
農業機械屬于制造業的范疇，門類廣、種類多，市場需求潛力巨大，據統計，目前我國農業機械產品擁有14大類、95小類，3000多種產品。盡管我國能生產的農業裝備品種很多，但產品技術水平、產品結構與發達國家還存在相當差距。在構型設計方面除了利用計算機輔助設計加速產品開發的同時，基于知識工程，利用計算機仿真對產品性能進行預測以優化產品結構也得到了人們的關注。在農業機械產品概念設計方面的研究也有學者開始涉及。今后數字化設計技術在農業機械中的發展趨勢，應注重以下幾點。
3.1突出產品創新設計。設計過程中應當突出產品的使用功能以及創新性，消費者在購買機械設備時擁有更多的參考。應用數字化技術后，設計階段創新理念可以更好的展現，結合農機設備使用階段容易發生的故障問題來進行，將故障發生幾率降至最低，這樣才能夠降低農業生產的成本投入，確保設備具有消費市場。農機設計生產企業有很多，只有突出設計階段的創新性，才能偶在激烈的市場競爭中占據有利位置。可以明確，產品創新設計涉及到數據開采、知識發現及其重用技術、知識的表達與組織、知識數據庫的開發、基于知識的決策技術等。
3.2重視虛擬現實技術。虛擬現實技術的出現，給產品設計帶來了一場新的革命，它集3D圖形、聲音等多媒體為一身，讓設計者/用戶身臨其境的感受產品的設計過程，體驗其性能，從而提高設計的成功率。該技術在農業機械設計及制造中非常重要。對于結構復雜、設計困難、設計周期長的大型農業機械的設計，采用虛擬現實技術，既便于模擬產品的某些性能，又便于設計人員對產品的修改，更便于用戶針對產品的原型了解產品的結構和性能等，提出反饋意見，加快了產品投入市場的速度。目前國外已提出了兩種基于VR的工程設計方法，一種是增強可視化，它利用現有的CAD系統產生模型，然后將模型輸入到VR環境中，用戶充分利用各種增強效果設備如頭盔顯示器等產生臨境感。另一種是VR-CAD系統，設計者直接在虛擬環境中參與設計。國內相關的研究才剛起步，尤其是VR在工程上的應用方面還缺乏一套較為完善的理論和方法。
3.3強調產品協同設計。農業機械制造企業面臨著新的商業環境，如產品定制需求的增多；跨部門甚至跨企業共同協作進行產品設計與制造等，因此，產品設計制造的協同是現代企業適應全球經濟的重要手段，也是我國發展農業機械行業乃至整個機械行業所需要瞄準的方向。據估計，發達國家制造企業在新產品的開發過程中往往有40%~70%的工作是與其他企業和合作伙伴共同完成的。如何從浩瀚的產品資源中選擇合適的為己所用，這就提出了在已有知識庫中的搜索算法實現問題。PTC公司的Web服務器上保存了眾多世界領先的零件供應商的百余萬個零件，且每月增加幾萬個新的零件。盡管象PTC公司這樣將所有資源都納入自己的服務器的做法在搜索算法實現上較為容易，但在我國目前采用是不現實的，并且從長遠看也不是方向。一個可行的辦法就是由供應商在自己的服務器上提供零件的資源信息，這樣采用什么特征及其參數引導在眾多的供應商之間搜索，以及如何實現客戶端各種異構的應用系統與服務器各種異構數據庫之間信息的傳遞就成為研究的方向。農業機械在農業經濟和農業的發展中始終處于十分重要的地位，將數字化設計技術引入農業機械行業是改變傳統農業機械生產方式，用新技術改造傳統農業，支持新興農業技術，提高農業競爭力的重要手段。
參考文獻
[1]王維亮.數字化設計技術及其在農業機械設計中的應用[J].才智，2013（7）：126.
《現代設計方法及應用》是實用性非常強的課程，對農業機械化領域一線的農業推廣碩士來說有重要的意義．但在實際教學過程中，存在諸多問題制約了教學的效果和質量．1）從教學內容上講，課程所講的內容與本科生課程《現代設計方法》無本質區別，導致學生對專業的發展前沿動態知之不多，興趣不濃厚．信息時代，數字化設計與制造的研究方興未艾，知識在不斷更新，因此課程內容的陳舊，易給學生造成所學知識過時，與本科課程毫無區別的錯覺．2）從教學方法和教學手段上講，仍是以課堂講授為主，教師主導，學生被動接受，對項目教學和討論教學等沒有足夠的重視，教學實踐環節薄弱，形式單一．課程中的設計方法、算法大都已經集成到成熟的商業軟件中，學生卻沒有機會接觸這些軟件，而它們恰恰是現在成熟裝備設計制造類企業，如汽車，重工機械企業等研發過程中使用的主流軟件．相對于裝備設計制造類企業較成熟的與國際接軌的數字化設計與制造來說，農機行業，特別是中西部的企業稍顯落后．攻讀農業機械領域農業推廣碩士的學生很多來自一線農機設計與制造類企業，如果他們不熟悉這些軟件將十分不利于農業機械的發展與創新．對于攻讀農業推廣碩士學位的研究生來講，學習《現代設計方法及應用》應該強調其應用性，然而現在的課程教學更多的是側重數學、力學知識的講解，課堂教學枯燥乏味．教學內容、教學方法和教學手段的相對滯后以及實驗教學環節教學方式設計不合理是造成上述結果的主要原因．
2數字化設計與制造發展現狀
“數字化”作為信息時代的顯著技術特征初露端倪．機械工業是國家支柱產業，近年來在重大技術裝備、汽車產品、農業機械裝備和基礎產品四個領域的發展也尤為迅速，對于產品的創新性以及數字化的要求也越來越高，機械工業的發展需要信息技術的支撐［9］．隨著信息技術與機械工業的結合，以C3P（CAD／CAPP／CAM／PDM）為代表的計算機輔助設計工具CAX在機械工業界得到廣泛普及，C3P更多地以軟件接口實現數據集成，但對更高層次的設計如動力學分析、系統優化設計缺乏有效的支持．針對這些不足，現在計算機輔助設計更多地強調基于多體（Multibody）系統復雜機械產品的設計、基于本構融合的多領域（Multidomain）統一建模和基于多學科（Multidisciplinar－y）協同集成框架的優化設計，并逐步形成計算機輔助工程（Computer－AidedEngineering，CAE）相關平臺工具．在企業信息化的設計管理方面，產品數據管理（PDM）得到拓延，已形成產品全生命周期管理（PLM）技術，M3P（Multibody／Multidomain／Multidisciplinary／PLM）已成為當前機械工業技術研究、開發和應用的時代特征［10］．農業機械現代化的戰略制高點是農業機械設計數字化［11］．數字化設計與制造是從“中國制造”轉向“中國創造”的新途徑．將數字化設計與制造引入農業機械行業，將改變傳統農業機械的設計與生產方式，使數字化技術能夠改造傳統農業機械設計與制造產業［12］，實現信息技術在農業機械領域的新應用［13］．
3應對措施
在《現代設計法及其應用》的教學中，擬以數字化設計統領課程的教學，從授課內容、方式和方法上進行課程建設，突出設計方法“計算機輔助（Computer－Aided）”的理念．從教學內容、教學方法和教學手段三個方面的改革與創新來進行課程建設，框架如圖1所示：在教學內容方面，主要是優化課程內容結構，在實驗教學中采用“基于項目的教學”．在教學方法上緊緊抓住“數字化”這一主線，突出計算機在設計方法中的作用．在教學手段上應用多媒體、CAI課件，講課的過程中即時通過集成設計方法、算法的軟件演示來講授方法、算法的應用效果，打破以往的教學體系中課堂教學與實驗環節相脫節的授課方式，在課堂教學中引出實驗環節的內容，使課堂教學與實驗教學做到相互貫通、互為補充、相輔相成，以提高總體教學效果，使得學生能更全面、系統地掌握專業知識．1）從教學內容上講，課程講授內容更新及時、緊扣前沿．對于《現代設計方法及應用》課程，擬主要講授多體動力學仿真（柔性多體動力學會引入有限元分析）和多領域仿真的內容，補充講解多學科優化方面的內容，這些都是CAE研究的熱點，也是數字化設計的核心．通過項目組老師前期教學和科研的積累，可以為學生指定并提供相關內容的經典著作、文獻參考資料．講解框架如圖2：對于整個現代設計方法體系，在C3P的基礎上，著重講解M3P的構架，成系統地講解使得學生明確《現代設計方法及應用》在整個企業流程中所處的位置．PLM使學生了解企業如何進行數字化設計與制造的統籌管理以及產品全生命周期管理，讓他們對現代企業設計制造工作流程有深入的了解．2）從教學方法和教學手段上講，立足實踐，把“應用現場”搬入課堂，改進實驗教學環節．課程內容以講解企業的實際應用為主，增加學生興趣．授課過程中，在方法、算法講解的基礎上，輔助集成這些方法或者算法的成熟軟件演示，使得學生在理論學習完成后，馬上知道方法、算法的企業級應用，以達到強烈的“學以致用”的效果，把“應用現場”搬入課堂，使得學生了解現代設計方法的高效、直觀和快捷的特點，引發學習熱情，引入并倡導啟發式、討論式教學方法，將學生在實際工作中遇到的問題引入課堂，實現“以學生為主體、以教師為主導”的教學模式．針對學生設計工作中遇到的設計問題或農業機械類企業的設計需求．強調集成現代設計方法軟件的應用．如動力學分析的MSC．ADAMS軟件，有限元分析的ANSYS軟件，多領域仿真分析的Dymola軟件，優化設計方面的iSIGHT軟件和Matlab軟件的Optimization工具箱等等，采用企業設計需求的實驗教學，提高學生使用現代設計方法分析問題和解決問題的能力．
4結論
關鍵詞：數字技術 電力電氣自動化 應用
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）04-0209-01
數字技術在當前工業生產中的廣泛應用是現代工業急速發展的一大典型特征之一，尤其是目前諸多領域中數字技術已經不可或缺的關鍵技術，對保障工農業的順利生產有至關重要的意義。目前包括工業生產管理、企業經營、信息化管理等多個領域在內的電力電氣自動化控制都離不開數字技術，研究數字技術的應用優勢對于進一步推廣該技術有重要價值。下面就數字技術在電力電氣自動化中的應用情況做簡要分析。
1 數字技術
數字技術作為目前廣泛應用于各個領域的關鍵技術之一，已經成為工業電力電氣自動化領域必不可少的關鍵管理手段。數字技術是融信息技術、計算機技術、智能技術等為一體的系統技術，其在應用過程中依托各種電子信息設備集成了強大功能，該技術融聲音、圖像、文字等為一體實現了綜合性技術管理，通過將數字信號及信息轉化成為可被計算機識別的二進制數字從而逐步完成運算、加工、存儲、傳送等，需要注意的是，數字技術的應用本身主要依托信息編碼與計算機控制，因此是一種典型的以綜合性技術體系為主的數字化控制管理流程。數字化技術的應用是信息技術與計算機發展、推廣的必然趨勢，也是為了工農業自動化控制的必然選擇，就當前發展應用現狀來看，數字技術為經濟的進步、繁榮與發展提供了強勁支持，為技術的升級、更新換代以及自動化控制水平的提升提供了更加全面且科學的管理流程與舉措，其本身以抗干擾能力強、存儲狀態好、適用性強、保密效果佳等特征為典型優勢。
2 數字化技術在電力電氣自動化中的應用
數字技術在電力電氣自動化中的應用對于技術本身而言是一種極大的推動與促進，也是確保工農業生產持續順利、健康進行的關鍵。
2.1 應用特點
數字技術本身作為高新技術與智能化的聯合產物，在多個領域應用都獲得了青睞與認可，是目前工農業生產中備受關注的關鍵環節之一。數字技術在電力電氣自動化應用發展過程中，著力改進電氣自動化管理舉措，保障自動化管理效果與效率得到提升，從而降低生產成本，使企業獲得更高的收益。
數字技術與以往其他技術相比，可靠性得到提升是一大顯著特征，作為融合了智能技術、信息技術與計算機技術等多種高新技術于一體的新型產品，數字技術通常與高端智能化電氣系統緊密結合，可實現對管理流程的優化及對管理舉措的改進。以目前大力推廣應用的光纖技術為例，其在提升工業生產自動化、保障生產安全與生產效率方面有出眾表現，代表了數字技術應用的升級與進步，意味著工業儀表應用領域網絡化、模擬化與數字化三大典型前進方向。光纖技術本身所擁有的多重優勢意味著可對系統運行體系進行更加高技術含量的對比分析，及時發現系統運行中潛在安全問題及隱患，協調系統平衡，從而在應用中獲得進步，更甚者謀求技術升級與創新，這也代表了數字技術未來廣闊的發展前景。
數字技術相較其他技術擁有較高的性價比。像電氣技術應用過程中對專業性要求較高，且本身具有一定特殊性與危險性，應用、控制、管理時就需要對控制精度與安全進行高效管理，計算機技術與通信技術作為實現以上目標的重要技術支柱，意味著其可通過進步與創新以更加高效、便捷的自動化方式完成管理目標。工業電氣自動化領域應用數字技術需要對設備進行合理篩選、配置與應用，以提升其運作效率與科學性，從而符合系統整體性與統一性應用需求。尤其數字技術本身融合了通信技術，意味著可更加便利的獲得豐富的信息資料，有利于統一標準的推廣與踐行，在提升智能化水平方面有著較大的運作空間，這對于節約企業生產管理成本、提升工作效率、提升自動化水平有重要價值。
2.2 應用創新
數字化技術之所以在工業電力電氣自動化領域得到廣泛應用是由于其具有其他技術所沒有的諸多優點，且運行效率高、運行效果佳，不過這也不能避免技術應用中的諸多不利因素。數字化技術從出現到應用所經歷的時間還較短，實際應用中遭遇了不少問題與阻礙，且缺乏統一的標準規范，高素質的專業人才隊伍也亟待建設與培養，尤其是該技術的運行基礎及智能化聯網程度都偏低，一定程度上制約了技術的推廣與應用，因此需要進一步探索與創新。
數字技術實際應用中可運用智能終端技術，該技術創新主要是針對當前應用領域智能化水平偏低、高素質專業操作人員短缺、統一標準采用方式與衡量缺陷、應用時限大等弊端，智能終端依托光纖連接設備，可對數據與信息進行自動收集與控制，通過雙重設備的配合提升電力電氣自動化保護水平，比如跳閘雙重保護可保障生產順利進行及電力電氣安全，電力保護中斷可及時高效完成遠程測控及信號發送。另外，數字化程序接口解決了計算機平臺自動化問題，為工業電氣自動化創造優越的運行條件，有利于相關電位系統與執行系統之間的通訊連接。除此之外，在數字化技術中培養程序代碼控制觀念可為自動化操作的完成提供更加全面完善的保障，在應用中混合面向通用對象的變電站時間端頭可全方位完成對全站線路、開關的控制及遠程測控，在智能化的基礎上最大限度的減少潛在隱患。
3 結語
綜上所述，數字技術在電力電氣自動化中的應用為工業生產技術的升級、更新換代以及自動化控制水平的提升提供了更加全面且科學的管理流程與舉措，雖然本身有一定弊端，但是通過技術創新可予以解決，具有較高的推廣應用價值。
參考文獻
Abstract: Digital Earth is a digital earth, with the continuous development of GIS technology. It is through the mass storage, multi-resolution, integrated 3S, simulation and virtual networks, and the advantages such as high-end technology, more and more used in more areas. Means to achieve the digital processing and maximize the use of Earth resources. The establishment of Digital Earth's space technology, information technology, network and technology environment to a certain stage of development of the combination product.
關鍵詞:數字地球;理論基礎;應用
Key words: produce;theoretical basis;application
中圖分類號:P2 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0110-01
1數字地球產生
隨著GIS技術的進一步發展,不同種類的GIS組合、交融,加之寬帶網絡、仿真、虛擬現實等各種技術的支持,數字地球也就應運而生。地球的空間表達方式,由過去的模擬地圖到數字地圖是數據的處理技術的飛躍,由數字地圖到地理信息系統是信息技術發展的本質飛躍。
什么是數字地球?按照戈爾的描述,數字地球是指一個以地理坐標經網為依據的、具有多分辨率的、海量數據處理和多位現實的虛擬系統。確切的說,數字地球是以地球為研究對象,以地球坐標為依據、具有多分辨率、海量數據和多種數據相匹配的多元體的結合,并可以用多媒體和虛擬技術進行多維的(立體的和動態的)表述,具有空間化、數據化、網絡化、智能化和可視化高尖端的系統。簡單地說,數字地球就是一個整個地球經數字化之后由計算機網絡來管理的海量信息技術系統。數字地球將有關地球上每一點的全部信息,按地球的地理坐標加以整理,然后構成一個全球的信息模型。這樣,人們可以快速、形象、完整的了解地球上的任何一點、任何方面的信息,從而實現“信息在指尖上”的夢想。
2數字地球的理論技術基礎
作為一個技術系統,數字地球是遙感圖像處理系統、地理信息系統、全球定位系統、寬帶網絡以及仿真和虛擬技術等現代科技的高度綜合,是信息技術發展的必然結果。據不完全統計,在自然與人類社會的信息流總量中,具有地理參考特征的各種信息流量占總信息流量的80%左右。自然而具有地理特征屬性的空間信息均與地球有關,因此在進入信息時代的社會中,提出數字地球的概念,創建數字地球,以至于在各個領域中應用數字地球,是必然的事情。地球信息科學是數字地球的理論基礎,包括地球系統理論和信息科學理論、地球耗散結構與自身組織理論和地球分形與自身相似理論等。數字地球主要由空間數據、文本數據、操作平臺、應用模型組成。
數字地球的發展需要關鍵技術的支撐。主要包括7大關鍵技術:對地觀測技術,位數字地球提供空間數據源,是數字地球發展的“血液”供給者,同時,GIS/GPS/虛擬現實技術很重要;海量存儲技術,為數字地球的應用儲備“能量”;科學計算,可以解決輔助決策問題,同時還能促進產生知識的試驗和理論方法創新;寬帶技術,通過分布式的數據庫存儲海量數據,而這種分布是數據庫之間只有通過寬帶技術,才能實現數字地球海量數據的調用與共享;互操作技術,萬維網絡通過一種簡單的、通用的網絡協議使其被廣泛應用。數字地球也需要通過一種簡單的互操作技術提高地理信息的可讀性與可操作性;元數據管理與存儲技術;格網技術,格網是將高速互聯網、高性能計算機、大型數據庫、傳感器、遠程設備等融為一體的分布是集成系統,數字地球的格網計算使一些常規的計算資源、空間信息資源形成一個無縫的集成協同計算環境,為海量數據空間分析提供計算資源的支持。
3數字地球的未來應用領域探究
數字地球的應用可以分為全球層、國家層、區域層3個層次。全球層是指一整個地球為研究對象,主要包括全球氣候變化、全球植被與土地利用、土地覆蓋變化、生物多樣性變化、全球海平面及海洋環境變化、全球地形變化及地殼運動檢測、全球經濟發展水平檢測與評估等;國家層是指一個國家為對象,包括資源、環境、經濟、社會、人口的動態監測與分析作為研究對象,尤其對于農作物種植面積、長勢及估產、洪澇、旱災等的監測;區域層是指以城市、集鎮、農村、社區為對象,包括信息化帶動傳統產業升級,經濟社會發展態勢、管理與服務等。
3.1 “數字農業”“數字農業”是指運用數字地球技術,包括多種分辨率的遙感技術,遙測技術,全球定位系統技術,計算機網絡技術,地理信息系統技術等信息技術;和土壤快速分析,自動滴灌與噴灌技術及其自動耕作與收獲,處理與保存的智能化農機技術等相結合的,定位到中小尺度的農田,在微觀尺度上直接與農業生產活動與生產管理相結合的高新技術系統。
3.2 “數字城市”為了應對城市規劃、建設管理工作的更高、更快、更強、更新的要求,數字地球將會在未來的一段時期內越來越多的應用到城市領域,形成“數字城市”,它是21世紀的發展方向,結合當今世界信息化發展現狀,“數字城市”將會涉及到城市的各個方面,諸如政務領域的信息化建設,農業領域的數字化建設等。
3.3 “未來數字化戰場”通過數字化部隊用數字式通信系統把戰場上所有的武器平臺合傳感系統連接到一起,為作戰指揮部提供所需要的信息,并使作戰部隊能迅速而方便的橫向和縱向交流。
3.4 “數字礦區”通過“數字礦山”建設拓展礦山企業的生存與發展空間,促進礦山企業組織結構的優化,提高企業的快速反應能力,大力改善區域環境等,從而實現礦區資源、環境和社會經濟相協調的可持續發展之路。
4結語
我國通過應用現代測繪學已經建成的國家1:100萬和1:25萬數字化地圖數據庫是國家法定的空間數據框架,但是同時還需要國家和省市兩級建立以航天和航空遙感影像為基礎的國家級1:5萬和省級1:1萬數字空間數據庫,從而可以獲得直徑1米分辨率的我國地面影像,這些都將為我國的“數字地球”打下基礎。
參考文獻:
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關鍵詞：數字農業；創新意識；任務驅動；人才培養
文章編號：1672-5913(2010)08-0011-03
中圖分類號：G642
文獻標識碼：A
數字農業是將遙感、地理信息系統、全球定位系統、計算機技術、網絡技術和自動化等高新技術與地理學、農學、生態學、植物生理學和土壤學等基礎學科有機地結合起來。實現農業生產過程中對農作物、土壤從宏觀到微觀的實時監測：對農業生產中的現象、過程進行模擬，以達到合理利用農業資源，降低生產成本，改善生態環境，提高農作物產品質量的目的。由此可見，數字農業具有多學科交叉的特點。
高等農業院校的首要任務和根本功能是為農村經濟建設培養和造就高素質的創造型人才。高等農業院校多學科的環境有利于各學科之間相互滲透和相互融合。在實際生產中許多問題的解決，單靠某一學科知識是難以實現的，這就需要各學科知識的有機結合。因此，在非計算機專業計算機應用基礎教學中開展數字農業教育，有利于大學生將所學習專業知識與數字農業技術更好的結合，開拓大學生創新意識和發散思維。
1 創新意識和發散思維
創新是指在人類物質文明、精神文明等一切領域，一切層面上淘汰落后的思想、事物，創造先進的、有價值的思想和事物的活動過程。創新意識是指人們根據社會和個體生活發展的需要，引起創造前所未有的事物或觀念的動機，并在創造活動中表現出的意向、愿望和設想。它是人類意識活動中的一種積極的、富有成果性的表現形式，是人們進行創造活動的出發點和內在動力，是創造性思維和創造力的前提。創新意識主要特征在于：①新穎性；②社會歷史性；③個體差異性。創新意識的培養和開發是培養創造人才的起點，只有注重創新意識的培養，才能為成為創造人才打下良好的基礎。
發散思維是指根據已有信息，從不同角度、不同方向思考問題，從多方面尋求多樣性答案的一種思維形式，是創新思維的核心。傳統教學中“重求同，忽視求異，重集中思維訓練，忽視發散思維訓練”。所以，必須克服單純傳授知識的傾向，注重順向思維、逆向思維、多向思維的訓練，培養學生思維的深刻性、批判性和創新性。具體來講，就是引導學生的思考信息向多種方向擴散，提出各種設想、多種解答。對于農科大學生的培養可以將數字農業技術，與各專業知識緊密結合，這樣對大學生創新意識和發散思維的培養有著重要意義。
2 數字農業教育與學生創新意識培養
大力發展數字農業教育、提高學生創新意識，是農業大學可以借鑒的一種新型復合創新人才培養方式。在這個過程中，應明確農業各學科專業人才的培養目標，改革高等農業教育內容和教學方法。結合我校實際情況，對相關專業進行分類，在國家計算機基礎教學指導委員會要求的基礎上，使數字農業知識融入到各學科中。
(1)農學類。包含：農學、植物保護、園藝、食品科學與工程、食品質量與安全、糧食工程、乳品工程等。重點設置課程內容包括：虛擬植物與虛擬農業、農業數據統計分析，農業專家系統，農業信息化等。
(2)農業經濟管理類。包含：工商管理、會計學、農林經濟管理、信息管理與信息系統、保險學、國際經濟與貿易、農村區域發展等。重點設置課程內容包括：決策支持系統、農林數據處理技術、農業數據統計分析、農業專家系統，農業信息化等。
(3)資源管理、環境類。包含：農業資源與環境、環境科學、生態學、土地資源管理、資源環境與城鄉規劃管理等。重點設置課程內容包括：決策支持系統、農業數據統計分析、“3S”技術等。
(4)農業工程類。包含：機械設計制造及其自動化、農業機械化及其自動化、農業電氣化與自動化、農田水利工程等。重點設置課程內容包括：決策支持系統、“3S”技術、精準農業技術、虛擬農業技術、農業數據統計分析、農業信息化等。
根據以上課程內容設置，培養目標是培養具備博、專結合的，具有創新精神和創新意識的人才。將數字農業教育作為農業大學特色教育可以滿足復合型人才培養的要求。當前，大學對學生個性、特別是學生的創造性的培養重視不夠，缺乏特色教育，使創新型人才培養失去了一條有效的途徑。然而，創新型人才發展的基礎在于個性的和諧、全面、自由發展。因此，為了培養創新型人才，大學應建立一個內容廣泛的課程體系，實現普通教育與特色專業教育的平衡。避免存在過分專業化的傾向，加強普通教育課程，提高專業特色教育課程的質量和水平。因此，在農業大學開設數字農業特色課程教育，廣泛設置跨學科課程、甚至跨學科輔修，可以促進學生綜合素質的提高。
3 數字農業教育與學生創新意識培養的對策
高等農業教育要適應數字農業對人才的需求，必須引進新觀念，積極探索新型人才培養模式，分析數字農業市場對人才的需求；在教育觀念、人才培養目標和培養模式、專業調整、課程體系等方面進行探索、改革與創新；并結合我國的實際，吸收國外的成功經驗，建立我國現代化農業教育內容和教育方法體系。具有體現在以下幾個方面。
3，1明確高等農業院校的地位
在數字農業建設中，高等農業院校是培養數字農業人才的基地。高等農業院校的首要任務和根本功能是為農村經濟建設培養和造就高素質的創造性人才。由于高等農業院校具有多學科的優勢，所以它能為農業的發展培養輸送大批的農業人才，不僅能適應現在社會發展的需要，還要具有一定的超前意識，特別是能培養出數字農業所需要的高層次人才。
3，2整相關課程設置
按照數字農業的要求，拓寬各專業口徑，調整各專業課程設置，增加數字農業所涉及的課程和教學內容。如進一步加強“3s”技術、網絡技術、人工智能，數據庫原理等課程的教學，鼓勵學生跨專業選課。如可以給農科相關專業的學生增設網絡技術、人工智能等課程，在現有大學計算機基礎上進一步加強計算機應用技術、網絡技術等課程的教學，使學生了解社會需求和學科前沿發展方向。
3，3運用數字農業學科特點，激發創新意識
數字農業課程不同于其他學科，是一門理論和實踐相結合的基礎性課程，具有文化性、應用性、發展性和模塊化等特點。學生的創新意識是在對數字農業特點、內容發生興趣時引發的。因此，教師在備課時盡可能挖掘學科的創新思維因素，在導入新課時盡可能創設學生感興趣的教學情景，介紹最新的數字農業技術的發展狀況，喚起學生的創新意識。
3，4實施任務驅動
培養創新能力，鼓勵、指導學生大膽靈活地運用已學知識，解決實際問題是培養學生創新精神與創新能力的有效方法。知識及技能的傳授應以完成典型“任務”為主，任務是一堂課的核心，是學生學習知識的外在動力。在設計數字農業教學的時候，應當注意布置與學習內容相應的任務，如為讓學生掌握專家系統的創建，可以布置專家系統的基本使用任務，收集某類專家系統的知識等。讓學生主動參與到學習活動中來，鼓勵學生大膽嘗試操作，遇到問題和困難時，要多問、多討論，發揚團隊協作精神。在解決這些實際問題的過程中，可以組織學生開展討論班，互相交流方法，互相啟發思路，以實現解決實際問題與培養創新能力的有機統一。
4 結語
關鍵詞：農業圖書館；數字資源；策略
中圖分類號：G253 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2011.05.037
Research of the Construction of Digital Resources in Agricultural Library
ZHANG Yu-wei, GUO Cai, CHEN Jian-guo
(Information Institute,Tianjin Academy of Agricultural Sciences,Tianjin 300192,China)
Abstract: This paper discusses the content and current situation of the construction of agricultural library resources and put forward some strategies of digital information construction and development.
Key words: agricultural library；digital resources；strategy
隨著計算機網絡技術的迅速發展，人類社會開始進入信息化社會，圖書館的資源開發和利用也進入數字化、網絡化的新階段，數字圖書館應運而生。農業數字圖書館和其他數字圖書館一樣，是用數字技術來處理和存儲各類文獻資源，并將分散于不同地域的數字資源以網絡為媒介實現資源共享，對促進農業科技創新和農村經濟發展具有重要意義。
1 農業圖書館數字資源建設的主要內容
和其他圖書館一樣，農業圖書館數字化資源包括館藏資源數字化和數字資源館藏化，前者是通過利用數據庫和網絡技術的處理將紙質文獻資源轉變為可經由網絡訪問查閱的數字化資源，具有本館特色。而后者是圖書館一方面通過購買鏡像的方式將各種形式的數字化資源變為本館收藏，主要包括：電子圖書、數字化報刊、專題和特色數據庫以及網絡學術資源導航等；一方面通過收集、整理、推薦網上資源形成有特色的數字資源。
1.1 館藏文獻資源數字化建設
每個農業圖書館都有其農業及相關學科的特色紙質館藏及多媒體資源，這部分資源由圖書館工作人員多年精心積累下來，已經過了加工、整理，是有序化的信息資源，是進行數字化建設的基礎。將這些紙質及多媒體資源進行數字化轉化，建立館藏書目數據庫、特色數據庫，再通過與網絡的連接，成為網上信息資源的一部分。館藏資源數字化能夠豐富網上農業信息資源的品種和數量，實現資源共享，并能將傳統的服務轉化為網絡服務。數字化建設的內容主要包括：聯機聯合目錄數據庫建設、聯合文獻信息數據庫建設、特色館藏數字化建設和學科信息導航庫建設。
1.2 采購電子文獻產品
隨著硬件設備和網絡環境的改善，電子文獻產品種類數量的不斷豐富和快速增長，農業信息用戶對電子文獻的需求越來越強烈。因此，在對信息用戶的信息需求充分調研的基礎上，有計劃地購買國內外權威農業光盤數據庫、網絡數據庫等電子文獻產品，是農業數字資源建設的有效途徑。經調查，農業圖書館購買的電子圖書主要來源于書生之家數字圖書館、超星數字圖書館、方正Apabi數字圖書館等。購買的電子期刊、特色數據庫主要來源于全國期刊聯合數據庫、CNKI數據庫、重慶維普期刊數據庫、萬方數據庫等。
1.3 開發網絡信息資源
開發網絡信息資源，一方面通過收集、整理、存儲網上信息，以建立專題數據庫的形式形成特色館藏；一方面建立虛擬館藏，即利用超文本鏈接技術，將網絡上現有信息進行虛擬鏈接，形成虛擬型館藏。虛擬館藏的建立一方面對館藏資源進行了有效的補充和完善，一方面也提高了網絡有效資源的利用率，主要包括專業技術信息指引庫、熱門信息指引庫、相關站點推薦等。
2 農業圖書館數字資源建設現狀
近年來，中國農業圖書館已經開始重視數字資源建設，逐步加大數字資源的比例并轉變服務方式，但還遠遠達不到用戶的需求，主要存在以下幾方面問題。
2.1 經費短缺，影響數字圖書館建設的進程
經費短缺一直是中國很多農業圖書館面臨的問題，嚴重影響著農業圖書館信息資源的合理建設。在資源累積方面，圖書館數字化建設必然需要大量的資金用于電子出版物的采購、網絡建設的投入、計算機管理系統的升級換代、計算機軟硬件設施的購置、電子閱覽室的建立等。在人才隊伍建設方面，技術性人才缺乏，導致數字資源的開發和利用程度偏低，數字信息的組織和加工能力差，自己開發的信息資源缺乏系統性、完整性，特色性差，不足以與外界共享本館信息資源。
2.2 資源體系不健全，缺乏整體規劃
數字資源建設是一個長期、系統的過程，必須進行整體規劃，不能顧此失彼。中國農業圖書館數字化建設的問題主要體現在重視本館資源自動化建設及電子資源的采購而忽略信息建設。目前，越來越多的農業圖書館已經通過購買自動化管理軟件，實現圖書館采購編目、典藏管理、流通控制、情報檢索的計算機管理，基本實現自動化，并借助與互聯網的連接，將館藏信息虛擬化。同時購買了一定電子資源。這些只能作為館藏的基礎。許多圖書館對專題數據庫、特色數據庫的建設未予足夠的重視，未能形成本館特色和優勢，對用戶沒有足夠的吸引力。同時，在電子資源的購買方面，還存在資源購置重復、資源配置不科學等現象。
2.3 網站建設不健全，服務不到位
目前，各地很多農業圖書館已建設門戶網站，通過網站提供資源查詢和信息服務。從總體上看，中國農業圖書館網站建設仍處在一個低水平的狀態，主要存在以下幾方面問題：（1）網站設計不夠精細，內容分類不夠明晰，存在很多無效鏈接；（2）提供的農業信息更新周期長，時效性差，很多信息未經過加工，針對性差，未能突出區域特色；（3）館藏資源推介沒有做到位，一些網站設立了新書新刊通報、精品圖書、特色館藏、專業工具書等板塊，但板塊內容長期未更新或從未添加內容；（4）現有的農業網站數據庫種類及數量較多，但大多規模較小，有些數據庫只有幾百條信息，甚至幾十條，數據庫的質量及標準較差；（5）服務內容、形式單一。雖然一些農業圖書館羅列了很多網上服務項目，如館藏書目查詢、電子文獻查詢、定題服務、導讀服務、網上咨詢臺等，但真正為讀者提供的網絡服務較少，無法滿足讀者的需求。以上問題，直接導致了各網站的訪問量低，網站資源的利用率低。
2.4 信息用戶的網絡資源意識薄弱
目前，大量農業信息用戶對農業圖書館有哪些可用數字信息資源還不夠了解，對農業圖書館網絡信息服務的認識比較模糊，不能把對網絡信息的需求及時轉化為獲取和利用網絡信息的行為。尤其農業圖書館的用戶除科研人員、企業員工、學者外，還有廣大的農民。很多用戶缺乏使用計算機和網絡的知識和經驗，不知道如何獲取、利用網上的數字信息資源。農業圖書館對主要用戶群體的資源檢索利用方面的培訓教育不夠，導致了數字資源利用率偏低。
3 農業圖書館數字化建設的策略
網絡環境下，圖書館的資源建設發生了很大的變化。為了進一步適應廣大信息用戶的需求，擴大信息服務的范圍，改善信息服務的模式，農業圖書館要積極做好以下幾項工作。
3.1 加強人才隊伍建設
從數字圖書館的特征和功能不難看出，傳統圖書館員所具備的能力已遠遠不能適應數字圖書館員的需要，因此必須充分重視圖書館員能力的培養和素質的提高，積極引進人才，加強人才隊伍的建設。農業圖書館未來急需以下幾種人員：（1）具有一定綜合素質的復合型圖書館員，從事信息技術的管理、咨詢、編輯標引和文摘編制，進行聯機、檢索、網絡資源開發、數據庫生產等方面工作。這些圖書館員要具備廣博的圖書館學知識，一定的文化積淀，文獻資源的搜集、加工、整理能力，較強的信息技術能力。（2）具有一定農業科研能力和創新能力的館員，能夠參與到數字圖書館的科研活動中，并能夠提出有利于數字圖書館發展的、具有創新型的意見和建議。（3）具有合作精神的圖書館員，能夠在業務工作中和他人協調聯系，共同合作，以達到各學科的交叉、知識的融合、技術的集成。
3.2 建設特色數據庫
特色數據庫是圖書館數字信息資源建設的重點，也是圖書館充分展示其個性，提供其信息服務競爭力的重要途徑。農業圖書館特色數據庫建設要從用戶角度出發， 廣泛深入地開展調研，抓住有科技發展潛力、實用性強的主題，進行可行性論證，這是數據庫成敗的關鍵。數據庫的數據要表達清晰，確保真實性和有效性，便于查詢，并做到及時更新補充。內容可有文字、圖片、數據表格等多種表現形式。目前中國一些農業圖書館已經建好了一批特色數據庫，如中國農業科學院圖書館建立的作物科學數據庫、農業區劃數據庫、熱作科學數據庫、農業科技基礎數據庫；山西省農業科學院圖書館建立的山西農業科技實驗數據庫、山西農科院大型儀器設備數據庫、山西農業成果數據庫、農作物優良品種數據庫、山西自然資源數據庫；湖南農業科學院的水稻品種DNA指紋數據庫等。借鑒這些優秀的成果，是其他農業圖書館建立特色數據庫的有效途徑。
3.3 開發整合虛擬館藏信息資源
虛擬信息資源是用戶借助計算機、通信網絡可以廣泛利用的信息資源的總和。它包括可以遠程利用的信息資源和可供他人遠程利用的自身資源。它與實體館藏形成共存互補、有機結合，使館藏資源相對貧乏的農業圖書館能夠突破館藏的限制。一方面要收集整合網上農業科技信息。現在，面對海量的網絡信息資源，用戶不再滿足于檢索出一堆紛雜的原始文獻，而希望得到經過深層次加工后的二次、三次文獻，即包含知識內容的增值信息產品。因此，農業圖書館要充分利用網絡收集與用戶需求一致的網上資源，進行專業化收集、分析、篩選、加工、存儲，形成專題數據庫。一方面要建立網上信息導航索引。網上農業信息資源極為豐富，很難有一個完備的檢索或分類體系將其高度有序化。農業圖書館要為用戶提供多個綜合搜索引擎和特色的專業搜索引擎，為用戶選擇適當的搜索引擎提供指引。
3.4 通過合作實現信息資源共享
農業圖書館受專業和經費的限制，大多規模較小，數字資源有限，再加上在資源建設問題上各自為政、各行其是，導致農業信息資源共享水平較低，使農業科研、農業經濟活動缺乏堅強有力的農業信息資源保障。數字資源共享是農業信息資源建設的必然發展方向，也是當前農業圖書館信息資源建設的根本指導方針。這要求各圖書館樹立相互協作的農業大圖書館觀念，實行分工協議、聯合保障。在資源建設中必須理順、協調各方關系，統一規劃、組織、實施，實現信息資源共建共享。資源數據庫建設要多元化，不能只停留在閱讀、瀏覽上，還應該用于檢索、索引和傳遞信息，并把館際互借、聯合編目、數據庫建設等項目統籌起來。數字化資源包括全文數據庫，但不是唯一的，還應有書目、索引等，從而發揮其檢索效益。還可與國際接軌，促進國內外館際互借等優勢。
3.5 對主要用戶群體進行培訓，提高數字資源利用率
農業數字信息資源的社會價值能否充分實現，取決于其能否得到充分開發與有效地利用，有賴于讀者獲取數字信息能力的培養和提高。數字資源對于用戶的文化程度、計算機水平、網絡檢索技能都有相當程度的要求。農業圖書館應針對主要用戶群體，采取舉辦培訓講座、印發宣傳材料、開辦網上課堂等方式進行培訓教育，既對圖書館的數字資源起到宣傳推介的作用，又能夠使用戶掌握各種檢索工具及數據庫的操作方法，以及網絡信息的搜集、鑒別方法，全面提高用戶的信息素質。
4 對天津市農業科技圖書館數字化建設的思考
目前，天津市農業科技圖書館數字化資源主要有館藏圖書期刊數據庫、中外文期刊數據庫等,通過天津市農業科技信息共享與服務平臺,為用戶提供服務。天津市農業科技圖書館為推進館藏圖書期刊數字化建設，購買了金盤圖書館集成管理系統并及時升級，完成了館藏的數字化管理，并通過掃描圖書條碼、購買可掃描借書證及錄入用戶信息完成了圖書流通的自動化管理。引進的數據庫有中國學術期刊網(CNKI)、維普科技期刊、萬方數據庫、超星電子圖書、Springer回溯數據庫等。這些數據庫在信息參考咨詢服務中發揮了重要的作用。為提高本館數字資源的利用率，還陸續對作為主要用戶群體的天津農業科學院科研人員進行了信息檢索利用方面的培訓。接下來，天津市農業科技圖書館將立足現實，面向未來，聯系本館實際，進行科學合理的規劃，一方面要重視館藏及網上信息資源的深層開發和合理利用，加強特色數據庫的自主建設；一方面要通過與天津其他圖書館、農業科研機構的資源優化與合并，減少資源重復建設，提高網絡服務水平，走農業文獻信息資源共建共享之路。
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關鍵詞：新媒體；農業科技期刊；發展模式
中圖分類號： G230.7 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/ki.jlny.2016.21.077
新媒體是相對傳統媒體而言的，是繼報刊、戶外、廣播、電視4大媒體之后的第5媒體。隨著互聯網技術和信息技術的迅速發展，信息的傳播渠道不斷地拓展，新媒體已經不知不覺的融入到人們的工作和生活當中，改變著人們獲取信息的方式和閱讀習慣，所以科技期刊也應跟隨時代的發展，不斷的進行轉型、整合，利用新媒體擴大影響力，從而尋求到更好地發展空間。農業科技期刊承載著推動農業科技進步、傳播農業知識、交流最新農業科研成果、農業科學評價等使命，是展示一個國家農業科技水平和發展現狀的窗口，在科技期刊中占有十分重要的地位。新媒體背景下，對于農業科技期刊的發展既是挑戰也是機遇，本文主要探討新媒體下農業科技期刊的發展模式。
1新媒體的特點
目前，新媒體主要包括互聯網新媒體（網絡采編平臺、 官方主頁、電子郵件、官方微博、 博客），網絡電視，網絡廣播，網絡報刊，手機新媒體（（手機報、手機電視、微信、飛信）），電視新媒體等[1] 。新媒體的4大特點為：交互性和時效性；海量性和共享性；個性化和社群化；多媒體和超文本。其具有形式豐富、互動性強、渠道廣泛、覆蓋率高、精準到達、推廣方便等特征，因此新媒體在靈活性方面遠遠超越了傳統媒體。
2 農業科技期刊在新媒體下的發展模式
2.1 與讀者的互動
2.1.1 傳播方式的雙向性 傳統科技期刊是單向地向讀者傳遞信息，而新媒體的傳播方式則是雙向的，新媒體技術傳播的互動性決定了其在科技期刊領域有著廣闊的發展前景。傳統科技期刊中讀者只能處于接受的角色，而在新媒體下，讀者卻能成為信息的傳播者。作者既是信息的提供者也是信息接收者，利用新媒體和讀者進行交流，這種信息的互動性使傳統科技期刊煥發出新的活力[2]。
2.1.2 新的交流方式 傳統科技期刊以學術交流為主要的交流方式，而新媒體可以通過網站、微信平臺、QQ等新興的傳播方式，更好的和作者、讀者之間進行互動，同時新媒體的受眾更多，傳播面更廣。因此在新媒體下，能增強期刊工作者和讀者、作者之間的互動和溝通，進一步豐富期刊內容、增強期刊的影響力。
2.1.3 新的推送模式 農業科技期刊的讀者，期望獲得對自己工作、生活有實用價值的文章。編輯部工作人員可以收集讀者的需求信息，和期刊現行的模式進行整合，在保證期刊科技價值的前提下不斷地擴大期刊的受眾群體，并推送給可能有需求的讀者，使讀者有個性化、定制化的感受。在進行推送的過程中不僅要注重內容的質量，還應該嘗試推送方式的個性化，通過調研了解部分讀者閱讀愛好，采用取多元化形式來推送，例如推送文字、圖像、視頻、聲音的結合體。
2.2 創新發行模式
2.2.1 表現形式 傳統科技期刊往往以文字和圖片2種形式來呈現，而新媒體則可采用文字、圖片、音頻、視頻等多種信息的表現形式，使期刊的內容形式表現的更靈活，更“接地氣”，以鮮明的特色贏得更多的讀者。
2.2.2 新的發行模式 新媒體下，人們的信息獲取方式和閱讀習慣正在發生著改變，尤其是年輕人現在更習慣在電子設備上進行閱讀，所以科技期刊在做好紙質發行的同時，應該將目光轉移到電子期刊的發行。但是，目前我國的科技期刊特別是農業科技期刊的數字化發行，還主要依賴于國內一些大型的數據庫平臺，只是機械地將傳統期刊紙質版內容數字化，并上傳到網上進行有償地下載和瀏覽[3]，這離真正的期刊數字化還有一定距離，編輯工作者應探索移動終端的發行模式，這樣才能使科技期刊融入到人們的生活當中，更好的服務于讀者。使讀者可以在任何時間、任何地點都可以通過網絡閱讀文章，并且實現讀者、作者、編輯三者之間的交流和溝通。
農業科技期刊的工作者已經逐步認識到新媒體技術在辦刊過程中的重要性，開始嘗試著新媒體下的轉型。農業科技期刊編輯新媒體素養培養的主要內容包括：
2.3.1要有寬闊的視野和活躍的思維 我國農業科技正處于高速發展階段，農業科技期刊的編輯應具有扎實的編輯技術能力和豐富的農業知識，能熟練應用數字技術、計算機技術、網絡技術，同時要了解農業科學技術的新成果和發展方向，掌握編輯領域的前沿信息，還要把握好市場動態并具有選題策劃及組織實施能力，隨時吸收最新的國內外農業科技熱點，了解新的農業科技知識，這樣才能起到正確的引導作用。
2.3.2熟練的使用新媒體工具 多數科技期刊采用了網絡采編平臺，同時，在期刊的推廣中，許多期刊運用了微信公眾平臺。 編輯工作者應熟練的運用好各類新媒體工具，發揮新媒體的優勢，更好地完成信息的獲取、加工、處理等工作。加工出作者搜得到、讀得懂、用得上的好作品，努力提高大數據下論文的顯示度。
2.3.3 術業有專攻，細化編輯的分工 應對新媒體的發展，編輯工作者不能只局限于常規的校編工作，應該將工作進行細化，根據數字出版的特征可將編輯分為：策劃型編輯、學術型編輯、技術型編輯、營銷型編輯。這樣編輯可以根據自己的擅長方面，選擇適合自己的發展方向，在專項上的做到更專業。
3結語
隨著新媒體時代的到來，科技期刊應主動順應從傳統媒體傳播向網絡傳播轉變的這個趨勢，適應新的發展模式。而農業科技期刊應結合自身的特點，尋求自身的發展道路，積極探索創新，不斷的拓展期刊的廣度和深度，提高期刊的權威性和可信度，實現在新媒體時代的進化，進而實現跨越式發展。
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關鍵詞:縣級數字農業系統建設總體構想
農業現代化是相對于傳統農業而言的，其實質體現了當代科學技術在農業上的綜合應用，它是一個歷史的和動態的概念。在經歷了原始農業、傳統農業、工業化農業（石油農業或機械化農業）后，農業正在進入以知識高度密集為主要特點的知識農業發展階段。近些年來，隨著現代科學技術的迅速發展，世界上興起了以生物技術和信息技術為主導的新的農業科技革命浪潮，新型的農業模式――“數字農業”應運而生。
一、數字農業在世界及我國的發展
1998年1月31日，美國副總統阿爾.戈爾在加利福尼亞科學中心發表了題為“數字地球：21世紀人類認識地球的方式”的演講,提出“數字地球”（DigitalEarth）的概念，“數字地球”很快成為世界各國21世紀的發展戰略。“數字農業”（DigitalAgriculture）是“數字地球”的組成部分，是“數字地球”的子系統。依據“數字地球”的概念和含義，“數字農業”是指在數字地球的框架下，以有關標準和規范為指導，以“3S”技術（即，GPS技術，全球衛星定位系統；GIS技術，地理信息系統；RS技術，遙感技術）為支撐，運用計算機網絡技術、通訊技術，使數據獲取自動化，解決海量數據的存儲與分析問題，實現農業數據的網絡化，農業預測決策的智能化，最終實現農業的信息化。數字農業同時也叫信息農業、智能農業、精細農業和虛擬空間農業。海灣戰爭后，衛星定位系統（GPS）技術的民用化，促使它在國民經濟許多領域的應用研究迅速發展，推動了“數字農業”技術體系的廣泛實踐。1993年，美國開始試行數字農業模式。1993－1994年，數字農業首先在美國明尼蘇達州的兩個農場進行試驗。結果用GPS技術指導施肥的產量比傳統平衡施肥的產量提高30％左右，而且減少了化肥施用總量，經濟效益大大提高。數字農業的試驗成功，使得其技術思想得到了廣泛發展。目前，美國20％的耕地、80％的大農場都已實行這種模式，數字農業必將得到普及和發展。1996年，北美約19％的300公頃以上的規模化農場已經利用GPS技術，目前北美已有2000臺谷物康拜因安裝有產量傳感器。近些年來，歐美等若干國家已開始對玉米、甜菜、土豆、甘蔗、棉花等聯合收割機進行產量計量傳感的研究，以處方圖讀入裝置的可自動選擇種子類型、按處方調節播量的小麥精密播種機、自動施肥施藥機、可控噴水量的噴灌機等，均有商品化生產。與智能化農業機械配套的GPS定位系統，可用于農田土壤、苗情、病蟲、草害的信息采集和操作，通過電子傳感器和GPS裝在聯合收割機上的儀器，在整個收獲季節，可以不斷地記錄下幾乎每平方米面積的產量及其它信息。GIS用于數據存貯、分析、處理和表達地理空間屬性數據的計算機軟件平臺，主要作用于土地管理、土壤成份、土層厚度、土壤中氮磷鉀有機肥含量、當地歷年來的氣溫、降雨、雷災及大風風速等，以及作物苗情、病蟲草害的發生發展趨勢、作物產量的空間分布等方面的空間信息數據庫和進行空間信息的各種處理，為建立作物栽培管理的輔助決策支持系統，投入產出分析模擬模型和智能化專家系統，作出診斷，提出科學處方，指導科學調控制作。
進入90年代以來，信息技術的飛速發展，真正使農業產業產生新的變革。我國農業在過去的20多年時間里，有了很大的發展。但是，與國外發達國家農業相比，還有很大的差距，而且差距是全方面的，主要問題是：目前我國農業生產投入大、產出少，科技含量低，資源的利用率和轉化率偏低。據統計，國外發達國家農業產量的提高，83．3％依靠科技投入，只有16．7％依靠耕地面積的擴張。因此，解決我國農業存在的問題，必須依靠科技進步，新型的現代農業取代傳統農業已成必然之勢。我國對數字農業的認識尚處于啟蒙階段，但政府對此已予以高度重視。1998年6月1日，主席在接見出席中科院第九次和中國工程院第四次院士大會時，提出了發展“數字中國”的戰略。1999年12月，數字地球國際會議在我國召開，作為數字地球的主要應用領域之一的數字農業，成為大會討論的主要內容。我國也已經在新疆和北京分別建立了用GPS技術和遙感技術控制農業機械操作的試驗地。盡管在實現數字農業模式方面還有許多基礎工作要做，需要大量投入，但進入實質性階段，應該為時不遠。數字農業反映了農業現代化的大趨勢，它必將成為21世紀農業的嶄新模式。
二、縣級數字農業系統建設的必要性
縣級農業在全省乃至全國有著重要的地位，起著特殊的作用。縣級數字農業系統建設，可以使農業各個方面（包括種植業、畜牧業、林業）的各種過程（生物的、環境的、經濟的）基本實現數字化；各種農業信息技術廣泛地應用于農業；在農業的各個部門（生產、科研、教育、行政、流通、服務等）基本實現數字化與網絡化管理。黑龍江省慶安縣是全國綠色食品之鄉、國家級生態示范區、全國商品糧基地縣和國家A級綠色食品水稻生產基地。現以慶安縣數字農業系統建設的必要性為例，來說明縣級數字農業系統建設是必需的和重要的。這樣，不僅可以促進縣級農業信息化的發展，而且，也可以對全省乃至全國農業信息化的發展起到示范、引導和推進作用。
(一)提高農業生產技術水平的需要
我們現在的農業生產技術還相對落后，農業品種繁雜，優良品種普及率不高，農業生產技術還主要停留在經驗型階段，農業先進技術的推廣應用速度不快，傳統的農業生產方式還制約著農業的發展。實現數字農業，可以使各種農業科學技術與專家經驗通過網絡系統，直接傳播到農民的千家萬戶，各種現代化的種植、自動化的灌溉、科學化的施肥、智能化的溫室以及現代化的養殖、現代化的育林系統，將在縣級逐步普及，從而加快提高縣級農業生產技術水平。
(二)加快農業生物技術應用的需要
農業生物技術是現代農業中增加產量、提高品質的重要手段，而縣級農業生物技術的應用還十分有限，以農業生物技術促農業發展和加速發展的潛力還非常巨大。只有實現數字農業，才能把農業生物技術信息與農業的發展緊密地結合起來，進而加大縣級農業生物技術的應用范圍。
(三)增強農民科學文化素質的需要
農民科學文化素質對農業的發展至關重要。但是，縣級農民的科學文化素質還普遍不高，不能適應現代農業發展的要求。實現數字農業，通過網絡的信息傳遞，農民將終身地接受最先進地科學文化教育和農業技術教育，必將加快提高縣級廣大農民的科學文化素質。
(四)促進農業向優質、高產、高效發展的需要
發展“兩高一優”農業是市場經濟的客觀要求，縣級各種農產品雖然單產不低，但農產品的品質普遍不高，直接影響農產品在國內外市場競爭的能力和農民的收益。實現數字農業，可以使農民通過先進的信息手段，運用先進生產模式，促進“兩高一優”農業的發展。
(五)加大產加銷一體的農業產業化步伐的需要
農業與工業不同，它既受自然規律的影響，又受市場規律的制約，屬于弱質產業。農民一家一戶的生產經營，規模小、風險大、效益差，很難形成主導產業和主導產品，很難形成區域優勢。只有走銷、種養加、貿工農、農科教一體化經營服務的農業產業化之路，才是農業走出弱質產業的根本途徑。實現數字農業，各種農產品加工、保鮮、儲藏都將得到電子信息技術的武裝，提高自動化的程度；電子商務的應用，必將擴大縣級農產品的國內外市場，廣大農民將直接與國內外市場建立聯系，了解國內外的市場動向，以便對農業的生產與銷售做出相應的決策。
(六)保持農業可持續發展的需要
農業的可持續發展決定著人類的生存與發展。縣級生態環境還存在著諸多不如人意的問題。實現數字農業，依靠宏觀農業模型與宏觀決策系統的支持，使縣級的農業發展與農業環境資源治理協調統一；農業遙感技術和地理信息系統與農業模型的結合，將使縣級對農業環境資源的動態監測工作更為完善；依托網絡技術和數據庫技術，及時正確地掌握農業環境資源數據，及時地制定和調整政策與對策，使縣級農業沿著最合理的方向可持續發展。
(七)加速縣級農業與世界農業接軌的需要
入世以后，我國的農業發展受世界農業的影響和制約，這是一個非常現實而又十分緊迫的問題，解決這一問題的關鍵在于實現數字農業，利用現代信息網絡手段，應用最先進的農業技術，提高農產品質量，加強農產品競爭力，使農業技術，農產品質量和價格與世界接軌。
總之，建立數字農業系統，實現數字農業，必將使縣級農業面貌得到極大的改觀，農業會從一種低水平的依靠經驗為主的產業，轉變為一種高水平的依靠高新技術的產業，實現傳統農業向現代農業的轉變。
三、縣級數字農業系統建設的總體構想
數字農業是發展現代化農業的大趨勢，是一個挑戰性的國家目標，是一項巨大的不間斷的系統工程。抓好縣級數字農業系統建設，將對全省乃至全國發展數字農業起到示范、引導和推進作用。縣級數字農業系統建設的技術創新點，在于技術應用上的創新，在于系統管理上的創新，在于運行機制上的創新。
數字農業系統建設的著眼點應該是農業因素和過程的基本數字化，農業運行機制的基本數字化，農業信息技術全面應用的普及化。
數字農業系統建設的立足點應該是利用五年左右的時間，構建縣級數字農業系統基本框架。重點是搞好五大系統建設，即農業數據庫系統建設、農業控制系統建設、農業監測預測系統建設、農業決策支持系統建設和農業網絡信息系統建設。
(一)構建農業數據庫系統
農業數據庫系統建設，主要側重于三個方面，即農業生物數據庫、農業環境資源數據庫和農業經濟數據庫。農業數據庫的建立，是數字農業的最基礎工作。在建設過程中，遵循項目設計的規范化，堅持完備性、擴充性和實用性原則，充分保證數據一致性和完整性。在農業生物數據庫方面，對各種農作物、畜禽水產生物、食用菌藻生物建立其品種、品系和近緣生物的數據庫；各種農業病菌、農業昆蟲、農業微生物建立其分類體系，特性特征、生態類型、生理小種的數據庫。在農業環境資源數據庫方面，建立盡可能完備的氣候氣象數據庫、詳盡的土壤資源數據庫、水資源數據庫和農業環境數據庫。在農業經濟數據庫方面，建立比較完備的人口、土地、耕地，各種作物面積和產量，各種畜禽生物的數量，農民收入、農民消費、農民就業和鄉鎮財政等數據庫。
(二)構建農業控制系統
農業控制系統建設，主要側重于兩個方面，即農業自動化和精確農業。農業自動化是將環境監測、數據采集、數據分析、數據傳送與環境控制的軟件和設施相結合的整套系統。精確農業由于播種、施肥、灌溉、用藥等操作在用量上更為精確，因此，可以達到優質、高產、高效，并且將對環境污染減輕到最低的程度。在農業自動化方面，對糧食、蔬菜、畜禽產品的保鮮、儲藏實施自動化技術；對溫室大棚進行自動化控制。并且，把自動化技術應用于微生物發酵、農業菌藻生物的培育和農產品加工。在精確農業方面，應用現代信息技術、生物技術、工程技術等一系列高新技術，進行精確播種、精確施肥、精確灌溉、精確用藥和精確收獲。
(三)構建農業監測預測系統
運用地理信息系統（GIS）與遙感技術（RS），對農業環境資源進行監測和預測。地理信息系統是將系統科學、信息科學、計算機的數據采集、處理和分析模型，數據庫技術與計算機圖像技術密切結合起來的綜合性技術。遙感技術是將空間技術、傳感器技術、通訊技術與計算機技術相結合的綜合性技術。地理信息系統與遙感技術的結合應用，將使農業資源環境的監測與預測得到根本性的改觀。農業監測預測系統建設，主要側重于五個方面
(1)農業土地、耕地、土壤、森林、草原、水面等各種農業資源的探測、評價與動態監測。
(2)各種農業災害（洪澇、干旱、風暴、病蟲害等）的實時監測與預測。
(3)各種農業作物面積與產量的監測與預測。
(4)農業環境（大氣、土壤等）污染的監測與預測。
(5)各種農業作物、畜禽、水產，經濟林木的地區適應性分布的研究，為農業產業結構調整提供依據。完成以上任務，需要與各種相應的農業模型相結合。
(四)構建農業決策支持系統
農業決策支持系統是應用各種專門的計算機軟件，幫助對農業中的各種問題進行決策。農業決策支持系統建設，主要側重于四個方面：(1)農業規劃系統（PS）∶應用運籌學中的各種數學規劃方法（如：線性規劃，非線性規劃，動態規劃，整數規劃，決策論等），對農業問題進行決策。
(2)農業專家系統（ES）∶應用專家經驗的計算機軟件，解決一些主要依靠專家經驗進行決策的農業問題。
(3)農業模擬決策系統（SDS）∶將農業模擬與決策相聯系，主要采用二種方法：其一，通過計算機的模擬性試驗；其二，將模擬與專家系統相結合，這種方法與單純的專家系統相比，其機理性較強，但在決策中還是要受到專家經驗的局限。
(4)農業模擬優化決策系統（SODS）∶將農業過程的模擬與農業的優化原理相結合，在此基礎上，做出各種農業決策的完整軟件系統。SODS在農業生產指導上，既有很強的應用性，又有很強的通用性。同時，它還有預測的功能，可以提高農業生產的預見性。
(五)構建農業網絡信息咨詢系統
農業網絡信息與咨詢系統是向社會公眾提供服務的窗口，包括部分業務數據、圖形圖像數據以及多媒體數據等。農業網絡信息與咨詢系統建設，主要側重于硬、軟件兩個方面建設。就硬件建設而言，數字農業系統建設的各種信息都需要計算機網絡荷載，這就需要建設好中心交互平臺。就軟件建設而言，數字農業系統建設需要搞好各類信息的處理，建設各種數據庫，以滿足各有關部門及用戶的需要，這就需要建設好數字處理中心。搞好中心交互平臺建設，中心交互平臺是“數字農業”心臟，縱向上與國家、省、市 “數字農業”平臺鏈接，下與各鄉鎮（林場）平臺鏈接，通過鄉鎮（林場）平臺與村及農戶（包括林業生產點、養殖場）聯網；橫向與農、林、水、畜、機、氣象等涉農部門局域網平臺鏈接。搞好數字處理中心建設，數字處理中心是“數字農業”的“數字原料”集散地或貯存庫，它把農業的各種原始數據，通過數字處理中心收集、整理、加工后，根據需要，分門別類的貯存于各種數據倉庫。同時，它又把接收國家、省、市的需要再加工的各種信息，也貯存于數據倉庫，供領導決策和涉農部門提取和使用。各有關系統加工后的“數字產品”和決策系統的信息，通過數字處理中心及時給用戶，并在各種數據倉庫中歷史留存。
以上數字農業的五大系統建設，構成縣級數字農業系統建設的基本框架。在其系統建設中，以數據庫系統建設為基礎，以控制系統建設為手段，以監測預測系統建設為工具，以決策支持系統建設為目標，以網絡信息系統建設為窗口，重點突出中心互動平臺建設。要在有代表性的重點鄉鎮，實行數字農業系統建設的試點工作。
參考文獻：
[1]彭鵬,謝炳庚,侯伊林. 湖南師范大學.關于“數字農業”.農業現代化研究2000.4
