农业信息化技术试题样本.docx
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农业信息化技术试题样本
当代农业信息技术复习资料
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、名词解释
1.信息技术:
是指获取、解决、传递、存储、使用信息技术,是可以扩展人们信息功能技术。
2.信息采集技术:
信息采集技术指能有效地扩展人类感觉器官感知域、敏捷度、辨别力和作用范畴技术,涉及传感、测量、辨认和遥感遥测技术等,但当前广泛使用重要是传感技术、遥测技术、遥感技术和全球卫星定位技术等。
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延伸,涉及数字程控互换技术,综合业务数字通信网、光纤通讯、数字移动通信、卫星通讯、信息高速公路等,用于迅速、精确、有效地传递信息。
4.信息解决技术:
信息解决技术就是应用计算机硬件、软件及数字传播网,对信息进行文字、图形、特性辨认,信息与互换码之间转换,信息整顿、加工、生成,以及运用数据库、知识库实现信息存储和积累技术。
5.信息控制技术:
信息控制技术功能是依照输入指令信息(决策信息)对外部事物运动状态和方式实行干预,是效应器官功能扩展延伸。
重要涉及显现技术、人机接口技术、遥控技术、自动控制技术、机器人技术等。
6.农业信息技术:
农业信息技术是指运用信息技术对农业生产、经营管理、战略决策过程中自然、经济和社会信息进行采集、存贮、传递、解决和分析,为农业研究者、生产者、经营者和管理者提供资料查询、技术征询、辅助决策和自动调控等多项服务技术总称。
7.农田气候:
农田气候普通指距农田地面几米内空间气候,是各种动物、植物和微
生物赖以生存空间气候。
8.设施农业:
设施农业是指在采用各种材料建成、具备一定温度和其他环境因子调控设施半封闭式空间里进行农业生产办法,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、测量与鉴定目的地物性质或特性综合性探测技术,已广泛应用于资源与环境调查与监测、军事应用、都市规划等各种领域。
10.遥感图像解决:
是在计算机系统支持下对遥感图像加工各种技术办法统称。
11.高光谱遥感:
是指将遥感成像技术和光谱分析技术结合,运用几百乃至上千个不大于10nm电磁波波段从地表目的物体获取持续光谱曲线,从而形成图像和光谱合一高精度遥感办法。
12.地理信息系统:
是以地理空间数据库为基本,在计算机软硬件支持下,运用系统工程和信息科学理论,实现空间数据采集、管理、解决、分析、建模和显示等功能,以提供管理、决策等所需信息技术系统。
13.地理信息:
是以地理空间数据库为基本,在计算机软硬件支持下,运用系统工程和信息科学理论,实现空间数据采集、管理、解决、分析、建模和显示等功能,以提供管理、决策等所需信息技术系统。
14.地理数据:
是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质数量、质量、分布特性、联系和规律数字、文字、图像和图形等总称,是各种地理特性和现象间关系符号化表达
15.数字地图:
是指与老式地图相区别、在GIS中以数据库形式保存地理信息。
16.作物生长模型:
其全称为作物生长模仿模型(CropGrowthSimulationModel),简称为
作物模型(CropModel),是指能定量地和动态地描述作物生长、发育和产量形成过程及
其对环境反映计算机模仿程序。
17.虚拟现实:
是运用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高辨别显示技术,以仿真方式生成三维逼真虚拟环境,使用者戴上特殊头盔、数据手套等传感设备,或运用键盘、鼠标等输入设备,便可以进入虚拟空间,成为虚拟环境一员,进行实时交互,感知和操作虚拟世界中各种对象,从而获得身临其境感受和体会。
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、资源高效运用等)为核心,采用先进信息技术手段,实现以计算机为平台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、增产等为目技术系统,其成果应接受实践检查。
19.人工智能:
是指研究人类智能活动规律,运用计算机构造一种人工系统来模仿人类思考问题,使计算机具备人类智能行为,以实现人类脑力劳动自动化技术。
20.专家系统:
就是一种在有关领域中具备与人类专家同等解决问题能力智能程序系统,可以运用人类专家知识和解决问题办法来解决该领域复杂问题。
21.精准农业:
是指精细、精确农业。
22.农业机器人:
农业机器人是一种以农产品为操作对象、兼有人类某些信息感知和四肢行动功能、可重复编程柔性自动化或半自动化设备。
可以某些模仿人类智能农业机器人则成为智能型农业机器人。
二、填空题
1.信息技术是指以微电子技术、计算机技术和通信技术为重要手段开发和运用信息资源高技术群。
2.当代传感技术涉及传感器技术、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。
4.农业信息技术涉及农业数据库与管理信息系统、地理信息系统、农业遥感监测、全球定位系统、农业决策支持系统、农业专家系统、作物模仿模型、农业信息网络、农业智能控制技术等。
5.惯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.数据管理技术经历了人工管理、文献系统和数据库系统三个阶段。
7.两实体间联系可分为一对一联系、一对多联系、多对多联系。
8.惯用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.农业灾害监测涉及旱灾遥感监测、水灾遥感监测和火灾遥感监测。
11.虚拟农业重要涉及虚拟植物、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
1.什么是广义数字农业?
答:
广义“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)和农业过程(生产、管理、储运、流通等)数字化、
网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动农业生产管理体系。
它是对农业各个子系统(种
植业、养殖业、水产业、林业)各种过程(生物、环境、经济)全面实现数字化农业。
要
求在农业各个部门(生产、科研、教诲、行政、加工、流通、服务等)全面实现数字化与
网络化管理。
2.什么是狭义数字农业?
答:
狭义“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、全球定
位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、
植物生理学、土壤学等基本学科有机地结合起来,在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观
到微观进行实时监测,以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应环
境进行定期信息获取,生成动态空间信息系统,对农业生产中现象、过程进行模仿,达到
合理运用农业资源,减少生产成本,改进生态环境,提高农作物产品和质量目高新技术
系统。
3.数字农业有哪些重要内容?
答:
数字农业技术内容重要涉及农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要
素)数字信息化、农业过程数字信息化(数字化实行,数字化设计),农业管理数字信
息化。
其本质是把信息技术作为发展农业生产力重要要素,将工业可控生产和计算机辅助
设计思想引入农业,通过计算机、空间信息技术、网络通讯、电子工程技术与农业机械
融合,实现对农业生产、农产品加工、储运、流通与市场配送、信息服务以及农业资源环
境等整个领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类需求目的发展。
4.数字农业本质和核心是什么?
答:
其本质是把信息技术作为发展农业生产力重要要素,将工业可控生产和计算机辅助
设计思想引入农业,通过计算机、空间信息技术、网络通讯、电子工程技术与农业机械
融合,实现对农业生产、农产品加工、储运、流通与市场配送、信息服务以及农业资源环
境等整个领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类需求目的发展。
数字农业核心,一是数字化统一解决农业问题,二是最大限度地开发农业信息资源,
三是农业信息集成与共享。
5.数据采集管理系统涉及哪些基本功能?
答:
数据采集管理系统具备如下基本功能:
(1)时钟功能。
时钟是系统自动运营中枢,
系统定期采集、分时操作都准时钟节拍进行。
(2)信息采集功能。
可为定期采集、实时
采集;单项采集、多项采集。
(3)数据解决功能。
涉及数据预解决和数据二次解决,前者
指数字滤波、A/D转换、标度转换、线性化解决等,后者指数据运算、数据变换、图形处
理等。
(4)数据存储功能。
可以存储实时采集数据和历史数据。
(5)控制功能。
可以实
现现场环境调控,实现生产管理自动化。
(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。
能以便地与外界互换信息,如图形显
示、报表打印、硬拷贝等。
当前,数据采集管理系统可分为集中数据采集解决系统、集散
型数据采集管理系统、分布式数据采集与管理网络等,分别适当于小型、中型和大型系统
数据采集与管理。
6.农田气候中重要采集哪些信息?
答:
(1)土壤热通量信息采集
(2)空气温度信息采集(3)空气湿度信息采集(4)太阳辐射信息采集。
(5)日照时数信息采集。
(6)风速与风向信息采集。
(7)降雨信息采集。
(8)气压信息采集。
(9)蒸发信息采集。
完毕空气温度、空气湿度、光辐射、地面风速以及土壤热通量等气候信息采集。
7.与老式地面调查办法相比,遥感技术有什么特点?
答:
与老式地面调查办法相比,遥感技术具备如下特点:
(1)综合性。
遥感技术包括遥感信息接受、记录、传播和解决等各种技术环节,涉
及电磁学、机电仪器制造学、信息技术和图象辨认技术等多学科内容。
(2)宏观性。
遥感技术侧重于大范畴、大尺度获取地面以及一定深度自然资源和生
态环境信息,为自然资源和生态环境管理和决策部门提供服务。
(3)时效性。
不同类型遥感卫星可以短期内周期性地重复收集大气、海洋和陆地动
态变化信息,提高了观测时效性,对天气预报、火灾、水灾等灾情监测十分重要。
(4)经济性。
与老式人工调查办法相比,遥感技术是一项投入相对小、综合效益大
技术。
美国陆地卫星经济投入与获得效益比为1:
80。
(5)客观性。
遥感获得地物电磁波特性可以客观和真实地反映地质、地貌、土壤、
植被、水文等特性,可以较大限度地排除人为干扰。
(6)局限性。
遥感技术所运用电磁波仅是其中几种波段范畴,尚有许多谱段资
源有待进一步开发。
此外,遥感成像空间辨别率和光谱辨别率也有待于进一步提高。
8.遥感估产重要内容有哪些?
答:
估算播种面积、监测作物长势、预测农作物产量是农业生产管理重要内容。
遥感估
产具备宏观、动态、迅速、精确等长处,可以在短时间内持续获取大范畴农作物产量信息,
是农业遥感监测重点领域。
9.地理信息系统重要功能有哪些?
答:
GIS最大特点就是能进行空间操作,即对空间数据进行存储、管理、分析和更新。
现
实当中,经济、社会、人口、自然资源、环境等方面大量信息,绝大多数都带有空间位置
属性。
因而,GIS可以扩展到非常广泛应用范畴,如气象预测、灾害预报、都市规划、
土地运用管理、环境评价与管理、生态研究、人口记录研究等。
10.作物生长模型有什么长处?
答:
作物生长模型有如下长处:
①系统性:
能对作物生理过程和生态环境系统进行系统全面分析与描述;②动态性:
逐时或逐日
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描述各种生理生态过程和状态动态变化;③机制性:
能对重要生理过程进行较为真实
机制性描述;④预测性:
能在给定条件下对作物系统将来发展动态进行定量描述;⑤通
用性:
合用于任何地点、时间和作物品种,不受地区、时间、作物品种和栽培技术限制。
11.农业专家系统研究必要性是什么?
答:
农业专家系统可应用于农业各个领域,如作物栽培、植物保护、配方施肥、农业经济效益分析、市场销售管理等。
例如,病虫草害防治专家系统是针对作物不同步期浮现各种症状和不同环境条件,诊断也许浮现病虫草灾害,提出有效防治办法。
栽培管理专家系统是在各个作物不同生育期,依照不同生态条件,进行科学农事安排,其中涉及栽培、施肥、灌水、植物保护等。
栽培某些涉及品种选取、种子准备、整地、播种、田间管理与收获,优化它们之间及其与产量之间关系;施肥某些重要是优化肥料与产量关系,水分管理某些重要是合理灌排,优化水分与产量关系;植保某些重要是病虫草害预测和控制。
12.农业专家系统有什么特点?
答:
专家系统普通具备如下某些基本特性:
(1)具备专家水平专门知识。
专家系统具备高质量、专家级专门知识,能像
人类专家那样解决详细问题,针对性强。
(2)能进行有效推理。
专家系统对问题求解过程是一种思维和推理过程,能依照
顾客提供已知事实,通过运用掌握知识,进行有效推理,以实现对问题求解。
(3)具备获取知识能力。
学习获得知识基本手段。
机器学习是指机器可以自动获
取新事实及新推理算法,是计算机具备智能行为主线途径和重要标志。
(4)具备灵活性。
专家系统都采用了知识库与推理机相分离构造原则,彼此既有联
系,又互相独立,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)具备透明性。
专家系统通过解释机构向顾客解释自身行为动机及得出某些答案
推理过程,便于顾客理解系统解决问题过程及使用知识和办法,提高顾客对系统可信
限度。
(6)具备交互性。
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
要通过与顾客对话以索取求解问题时所需已知事实以及回答顾客询问。
(7)具备实用性。
专家系统是依照领域问题实际需求开发,具备实用性。
专家系
统已经被用于各种领域中,获得了巨大经济效益及社会效益。
(8)具备一定复杂性及难度。
专家系统真实模仿人类求解问题思维过程,其
复杂性和难度较大,如不拟定性知识表达、不拟定性传递算法、匹配算法等等。
13.精准农业技术思想核心是什么?
答:
它充分体现了因地制宜、科学管理思想理念,充分运用信息获取手段,分析作物营养状况、土壤供肥能力和病虫害空间和时间变化量来进行耕作和田间管理决策,可以因地制宜地进行水肥等农业资源投入,一反老式农业大面积、大群体平均投入资源挥霍型作法,既保证了作物生产潜力充分发挥,又避免了过量施用化肥、农药导致生产成本增长、农田水土环境污染和农产品品质下降严重后果,在减少投入状况下增长(或维持)产量、提高品质、减少成本、节约资源、减少污染、保护生态,以求农业生产最佳效果和最低代价。
14.精准农业技术体系是什么?
答:
从实行环节上看,精准农业涉及农田环境及作物长势监测、针对性投入决策生成和决
策实行三个环节,而每个环节又由若干核心支撑技术构成,形成了复杂精准农业技术体系。
四、阐述题
1.简述当代信息技术内容。
答:
当代信息技术是指20世纪70年代以来,随着微电子技术、计算机技术和通信技术
发展,环绕着信息产生、收集、存储、解决、检索和传递,形成一种全新、用以开发
和运用信息资源高技术群,涉及微电子技术、新型元器件技术、通信技术、计算机技术、
各类软件及系统集成技术、光盘技术、传感技术、机器人技术、高清晰度电视技术等等,其
中以微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术为主导。
2.简述数字地球含义?
与老式信息系统相比,数字地球有什么特点?
所谓数字地球,可以理解为对真实地球及其有关现象统一数字化重现和结识,是以地
球为对象,以地理坐标为根据,以计算机技术、多媒体技术和大规模存贮技术为基本,以宽
带网络为纽带,由海量地球信息构成多辨别率、多尺度、多时空、并能用多维空间描述
虚拟地球。
“数字地球”核心是基于遥感、地理信息系统、全球定位系统、宽带网络、仿
真与虚拟技术全球信息化,是一种以计算机、海量地球信息与通信网络为主体、具备数
字化、网络化、智能化和可视化特性全球性综合信息系统。
作为一种超巨大海量信息系统,与其他老式信息系统相比,数字地球具备如下特点:
(1)数字地球具备空间性、数字性和整体性,三者融合形成了与其他信息系统主线区别。
(2)数字地球数据具备无边无缝分布式数据层构造,涉及多源、多比例尺、多辨别率、
历史和现时、矢量格式和栅格格式海量数据。
(3)数字地球具备迅速充实、联网地理
数据库。
(4)数字地球以图像、图形、文本报告等形式提供服务。
(5)数字地球采用开放平
台、构件技术、动态互操作等最先进技术方案。
(6)任何顾客都可以在宽带网上依照自己
权限实时查询和调用数字地球中信息,运用品有传感器功能特制数据手套,还可以对
数字地球进行各类可视化操作。
(7)数字地球服务对象覆盖整个社会层面,无论政府机关
还是科教、生产单位,无论专业技术人员还是普通老百姓,都可以找到自己所需要信息。
3.遥感技术在农业上有哪些应用?
农业遥感技术发展趋势体现为多传感器、高辨别率、多时相、广应用,由遥感估产到
品质监测,由生长特性到生理参数,由空中遥感到空间遥感和地面遥感结合,重点是提高农
情信息无损获取有效性、精准度及诊断调控数字化和指引性。
管理决策系统研制则需
要综合过程模型动态预测功能,管理模型优化决策功能,遥感技术实时监测功能,
GIS空间信息管理功能,进一步结合农作生态区划与生产力分析技术以及数据仓库和网络
通讯技术等,建立综合性、定量化和智能化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、管理、控制数字化、精准化、可视化、网络化,从而提高农业生产
系统综合管理水平和核心生产力,带动农业信息化和当代化。
4.简述地理信息系统构成。
完整GIS重要由四个某些构成,即硬件系统、软件系统、地理空间数据和人员。
1.硬件系统构成:
GIS硬件系统构成普通涉及计算机与某些外围设备,重要实现地理空间数据输入、存储、解决和输出等。
2、软件系统:
软件系统指GIS运营所必须各种程序,普通涉及:
(1)计算机系统软件。
普通涉及操作系统、汇编程序、编译程序、诊断程序、库程序以及各种维护使用手册、程序阐明等。
3、三、地理空间数据:
1.信息与数据2.地理信息与地理数据3.地理空间数据
4系统开发、管理和使用人员:
人是GIS中重要构成因素,GIS不同于一幅地图,而是一种动态地理模型,仅有系
统软硬件和数据还构不成完整地理信息系统,需要人进行系统组织、管理、维护和数据更
新、系统扩充完善、应用程序开发,并灵活采用地理分析模型提取各种信息,为研究和决策
服务。
、
5.地理信息系统在农业上有哪些应用?
GIS在农业上应用重要分四个层次:
(1)作为农业资源调查工具。
重要特点是建立农业资源地理数据库,实现空间数据
库浏览、检索等,运用GIS绘制农业资源分布图和产生正规报表。
(2)作为农业资源分析工具。
GIS以不限于制图和空间数据库简朴查询,而是以
图形及数据重新解决等分析工作为特性,用于各种目的分析和重新导出新信息,产生
专项地图和进行地图数据叠加分析等。
(3)作为农业生产管理工具。
重要在于建立各种模型和拟订各种决策方案,直接用
于农业生产。
(4)作为农业管理辅助决策工具。
重要运用了GIS模型功能和空间动态分析以及
预测能力,并与专家系统、决策支持系统及其他当代技术(如RS和GPS)有机结合,用
于农业生产管理和辅助决策。
2.GIS在农业中应用领域
(1)运用GIS进行农业区划。
(2)运用GIS进行土壤适当性评价。
(3)运用GIS开展农业灾害预测与防止研究。
(4)基于GIS作物种植适当性评价。
)农业资源清查、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)农业生态环境监测和分析。
(9)农业非点源污染模仿评价和预测。
(10)区域农业灌溉管理。
(11)在精准农业中应用。
(12)在农业领域其她方面应用。
6.简述作物模仿研究中存在问题及研究对策。
存在问题:
40近年来,作物生长模型研究和应用均已获得了重大进展,但总体上作物模仿研究仍处在发展初中期,作物模型仍处在不断修订和完善之中,还远未达到较为完善和成熟阶段。
研究对策:
(1)深化对作物系统机理过程研究与描述。
(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.简述专家系统基本原理、基本构造和核心技术。
专家系统基本原理:
(1)它是一种智能程序;
(2)它具备有关领域内大量专家知识;(3)它能应用人工智能技术模仿人类专家求解问题思维过程进行推理,解决有关领域内困难问题,并且达到领域专家水平。
把以上几点概括起来,所谓专家系统就是一种在有关领域中具备与人类专家同等解决问题能力智能程序系统,可以运用人类专家知识和解决问题办法来解决该领域复杂问题。
专家系统基本构造:
不同专家系统,其功能与构造都不尽相似,但普通涉及人机接口、推理机、知识库及其管理系统、数据库及其管理系统、知识获取机构、解释机构这六个某些;
专家系统核心技术:
知识是专家系统核心,将人知识转换为知识库可以表达和操作运用知识表达技术则是专家系统核心技术。
8.简述精准农业核心支撑技术。
答:
狭义“数字农业”,即精准农业或精细农业,当前数字农作技术研究重要集中在农作信息管理技术、农作过程模仿技术、农作信息监测技术、农作管理决策技术和数字农作平台技术等方面。
1.农作信息管理技术
农作信息涉及农作生产宏观信息和微观信息两大类。
宏观信息涉及资源环境、种植业
构造、农作科技成果、生产设施与技术、产前产中产后动态等;微观信息涉及农作生产气
象条件、土壤特性、品种参数、管理技术、栽培知识、历史苗情与产量、生产资源与水平等。
2.农作过程模仿技术
农作过程模型重要是通过定量描述作物生长与生产系统内有关成分及过程互有关系,
着重建立基于“作物-环境-技术”关系系统动力学模型,从而动态预测农作系统行为
和成果,具备系统学、动态性、机理性、预测性、应用性等特性。
3.农作信息监测技术
农作信息监测重要是通过光谱遥感、红外成像、机器视觉、图像解决等手段,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
生产预测预报和管理决策提供基本信息。
4.农作管理决策技术
对获取各种信息分析、解决和管理,是农业生产决策必不可少环节。
5.数字农作平台技术
数字农作平台技术就是完毕各个系统之间集成技术,涉及3S技术集成、知识系统
与模仿模型集成、模仿系统与3S技术集成、形态模型和生长模型集成等,最后将模
拟模型预测功能、遥感技术监测功能、专家系统决策功能、信息系统管理功能等融
合,从而对不同环境下作物生长状况实时监测预测并提供优化管理决策,以获得最高农
业产量、最低生产成本和最佳经济效益,并能改进资源运用和环境质量,实现农作生产
系统优质、高产、高效、安全和持续发展。
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