农业信息技术重点

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1、一、名词解释：1农业信息技术（AIT）：农业信息技术是运用现代高新技术 研究和调控农业生产活动中信息流的科学，也可以概括为研究农业信息、认 识农业信息和利用农业信息的科学。2.农业（数学）模型：以农业问题的整 体（或以农业系统）为对象，应用系统的观点与方法，进行农业结构与功能 的分析，可以反映、模拟，并指导各种农业过程的计算机程序或软件。3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，综合系统内在特 征、环境效应、技术调控之间的因果关系，是对系统成分及其相互关系的一 种简化的数学表达。4作物模拟模型：着重利用系统分析方法和计算机模 拟技术，对作物生长发育过程及其与环境和技术的动态关系

2、进行定量的描述 和预测。5遗传参数：是指描述非逆境下种或品种基本遗传性状的一组特征 值。6生长度日（GDD）： 定时期内高于基点温度的每日平均温度与发育 基点温度差值的累积值，其单位为。C d。7数据库的概念：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。8数据库 实体：客观存在，并且可以互相 区别的事物。可以是具体的物件，也可以是抽象的概念，还可以是某种关联。 9属性：实体具有的每一个特性都称为一个属性。10.域：属性的取值范围 称为该属性的域。11.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。12

3、实体型：用实体名及其属性名集合来抽象和 刻画同类实体，称为实体型。13实体集：某个实体型下的全部实体，叫做 实体集。14关联：分实体（型）内部的关联和实体（型）之间的关联两种。 实体内部的关联通常指组成实体的各属性之间的关系。实体间的关联指不同 实体集之间的关系。15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。16农业遥感：遥感是指不直接接触有关目标物或现象而能收集 信息，并能对其进行分析、解译和分类等的一种技术。17太阳辐射：太阳向 外发射电磁波的形式及所发射的能量称为太阳辐射18太阳辐射光谱：太阳 辐射能量随

4、波长的分布称为太阳辐射光谱。19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 ” 20地物波谱特征 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的函数。将这 种函数关系，用曲线的形式表现出来时，就形成了地物电磁波波谱，简称为地物波谱。21植被指数：是由多光谱数据，经线性和非线性组合构成的对植 被有一定指示意义的各种数值。22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、分析和显示空间物体的地理分布以及与之 相关的属性，并以回答用户问题为主要任务的技术系统。23虚拟现实（Virtural Reality,缩写为VR）是一种人机交

5、互工具它使得人可以通过计算机看见、操 纵极端复杂的数据并与之进行交互，创建人工世界的计算机系统。24.L-系统: 是美国生物学家Lindenmayer于1968年提出的，它的功能是用形式语言的方 法来描述植物形态的发生和生长过程，L-系统的本质是一个重写系统，它通过 一条公理和几条产生式，进行有限次迭代，并对产生的字符串进行几何解释，就 能生成非常复杂的图形。25虚拟农业: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，采用先进信息技术手段，实现以 计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。26精确农业（Pr

6、ecision agriculture, PA）： 利用3S空间信息技术、作物生产管理决策支持技术（DSS）和农业工程装备 技术为基础，定位、定量、定时地面向大田作物生产的精确农作技术。27. 机器视觉（计算机视觉）就是用计算机模拟人眼的视觉功能，从图像或图像 序列中提取信息，对客观世界的三维景物和物体进行形态和运动识别。28. 灰度直方图：是数字图像中用来表示灰度级及其频率（或频数）间关系的图 形。29锐化：增强图像边缘和线条，使图像边缘由模糊转化为清晰的处理称 为锐化。30平滑:图像在输入、传送、处理过程中难免会有干扰，形成噪 声，降低图像质量，噪声生成的原因是未知的，或者难以用数学模型表

7、示， 可以从噪声在图像上的表现，用较为简单的方法加以去除或削弱，这样的处 理称为图像的平滑处理。31区域生成：就是利用像素特性的相似性将图像划 分出背景区域和各个有意义区域，并分别加上不同标记的过程。32模式识别： 是根据研究对象的特征和属性，利用以计算机为中心的机器系统，运用一定 的分析算法认定它的类型。33专家系统的概念：功能上，专家系统定义为 “一个智能程序，它能对那些需要专家知识才能解决的应用难题提供专家水 平的解答”；结构上讲，可把专家系统定义为“由一个专门领域的知识库，以 及一个能获取和运用知识的机构构成的一个问题求解系统。34农业专家系统 的概念农业专家系统是一个拥有大量权威农业

8、专家的经验、资料、数据 与成果构成的知识库，并能利用其知识，模拟农业专家解决问题的思维方法 进行判断、推理，以求得解决农业生产问题结论的智能程序系统。35.虚拟植 物：是利用虚拟现实技术模拟植物在三维空间中的生长发育状况，实现植物 的可视化表达。二、简答题：1农业信息技术体系：农业信息获取，信息处理，信息模 拟，信息控制2农业信息技术体系的特征：a、是一种信息科学体系；b、 是一个多维技术体系；c、是一种应用系统平台。3农业信息技术存在的问题: 1.农业信息技术的应用开发研究尚处于分散无序、部分分割状态，信息资源 封闭、不能共享。2.计算机应用系统发展不充分、不平衡，数据库总量不足、 结构失衡

9、、欠缺和重复并存。3.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。4作物模型的类型 作物模型按不同的功 能特征可分为：经验模型与机理模型描述模型与解释模型统计模型与过 程模型应用模型与研究模型单一模型与综合模型5作物模拟模型的功 能（1 ）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。（2） 模拟模型能够帮助人们理解和认识生物与非生物过程的基本规律和量化关 系，并对系统的动态行为和最后表现进行预测，从而辅助进行对生物生长和 生产系统的适时合理调控，实现优质、高产、高效、生态、安全的可持续发 展。6作物模型的机理性与经验性模型选择考虑的方面 四个因子：a、应用

10、 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b、资料的 可用性，丰富的资料可深化对机理性过程的认识。c、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。d、系统的级别，级别低的模型具 有较强的机理性。7经验性模型和机理性模型的区别：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。机理性模型的优缺点主要表现为：具有内在的动态反馈机制、较强的 解释性和广适性，但难以理解和使用、输入多而输出欠稳定。8作物模拟的 基本技术 （1）遗传参数法（2）析因方法与系数法9遗传参数的确定 方法（1）可直接通过控制环境下的试验研究获得。（2）

11、依据田间试验数据通 过最小二乘法等决定。10模型的检验（1）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。（2）敏感性分析：是对模 型的灵敏度和动态性的测验，分析模型对主要参数和变量反应的灵敏度，测 验模型的结构和过程、系统的成分。（3）校正：是调整模型的参数和关系， 使得模型符合模拟者特定的环境和资料参数，主要检验模型系统的综合表现 及对综合变量的反应。（4）核实：是指决定模型是否适用于模型研制以外的 完全独立的资料，是多年、多点、多试验观测值与模拟值的比较。其差异可 用差平方和的均方根RMSE （Root mean square error）来量化表示。（5）测

12、验：是比较各种环境下的模拟值与预测值，可看作是一个持续的模型核实过 程。11.作物模拟模型的亚系统成分第一亚系统:作物的阶段发育与物候期 第二亚系统：作物植株的形态发生与器官建成过程 第三亚系统:植株的光 能利用与同化物生产 第四亚系统：不同器官间的物质分配与利用 第五亚 系统:土壤-植物-大气水分关系 第六亚系统:土壤养分（氮素）动态与植株 利用12作物模拟模型的特征（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）动态性。包括受环境因子和品种特性驱动的各个状态 变量的时间过程变化及不同生育过程间的动态关系。（3）机理性。在经验性 或描述性的基础上，通过进行深入的支持研究，模

13、拟较为全面的系统等级水 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）预 测性。通过正确建立模型的主要驱动变量及其与作物状态变量的动态关系， 对不同系统提供可靠的定量描述。（5）通用性。原则上适用于任何地点、时 间和品种。（6）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。（7）灵活性。可容易地进行修改和扩充以及与其它系统相耦合。（8）研究性。除了应用性以外，还可用于作物生理生态与栽培育种等领域的 研究工作。利用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 作物模拟模型的应用和与其他技术的结合（一）作物模拟模型的应用

14、领域 作物模型的主要应用有四个方面，即教学、 研究、管理、评估。（二）模拟模型与其它技术的耦合（1）与专家系统或知 识模型的结合（2）与RS技术的结合（3）与GIS的结合（4）与全球定位 系统（GPS）的结合（5）与可视化技术及虚拟现实技术的结合（6）与网络 技术的结合14.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154个大型的农业信息数据库：（1）国际农业与生

15、物科学中心数据库 （CABI）是国际农业和生物科学中心出版的文献型数据库。内容覆盖了农业科 学的各个领域，包括农艺学、生物技术、植物保护、乳品科学、林业、微生 物、畜牧兽医、人类健康、经济及自然资源管理等。按季度更新。是现今世 界上最具权威型的农业文摘数据之一。（2）联合国粮农组织的农业数据库 （AGRIS）国际农业科技信息系统建立的农业书目数据库。面向发展中国家， 内容侧重农业、林业、水产、食品加工、人类营养、环境污染、经济学等17 个方面。季度更新。是世界上报道农业文献的重要数据库之一。（3）国际食 物信息数据库（IFIS）由国际食品情报局编制出版。内容覆盖了整个食品科技 领域，包括食品化

16、学、食品微生物学、食品卫生与毒理学、食品工程、食谱、 酒精与非酒精饮料、水果蔬菜、糖和谷物、禽畜类食品、添加剂等方面。（4） 美国农业部农业联机存取数据库（AGRICOLA）为美国农业图书馆编制的农业 文献联机存取书目数据库。内容含农业经济、土壤和肥料、食品与营养。植 物科学及农业专利等。季度更新。是世界上报道农业文献的重要数据库之一。 16农业数据库技术发展趋势（1）分布式数据库 数据分散存储在许多网络 节点上。 （2）多媒体数据库 管理数值、文字、表格、图形、图像、声 音等多种信息媒体的数据库系统。（3）面向对象数据库 面向对象数据库（ODBC）系统是数据库技术与面向对象技术相结合的产物。（4）进一步适应 Internet发展 数据库对Internet的支持将使人们能以交互式手段，在全 球范围内实现网上事务处理。17国内代表性数据库：中国农业科技文献数 据库、中国作物种质资源数据库、中国农业产品贸易数据库、植物检疫病虫 草害名录数据库、家畜品种资源数据库等18.遥感的组成：