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授課內(nèi)容農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模擬技術(shù)地理信息系統(tǒng)農(nóng)業(yè)信息監(jiān)測(cè)技術(shù)專(zhuān)家系統(tǒng)虛擬植物與虛擬農(nóng)業(yè)精確農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)與展望國(guó)家信息農(nóng)業(yè)工程技術(shù)中心(NETCIA,簡(jiǎn)稱(chēng)中心)于2010年11月由江蘇省經(jīng)濟(jì)與信息化委員會(huì)推薦,國(guó)家工業(yè)和信息化部批準(zhǔn)組建,是專(zhuān)門(mén)從事信息農(nóng)業(yè)與精確農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、系統(tǒng)集成、轉(zhuǎn)化應(yīng)用的國(guó)家級(jí)研發(fā)機(jī)構(gòu)。研發(fā)方向:“農(nóng)情信息監(jiān)測(cè)診斷”'濃業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)模擬”“農(nóng)業(yè)精確管理決策”“信息產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)”2011年12月18日國(guó)家信息農(nóng)業(yè)工程技術(shù)中心成立信息農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室的主要研究任務(wù)是綜合運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù),結(jié)合農(nóng)學(xué)理論與方法,研究農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中信息獲取、處理、管理、利用的關(guān)鍵技術(shù)及相應(yīng)的應(yīng)用平臺(tái)和服務(wù)系統(tǒng),為江蘇信息農(nóng)業(yè)與數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持和示范應(yīng)用。推薦書(shū)籍農(nóng)業(yè)信息學(xué)(曹衛(wèi)星)數(shù)字農(nóng)作技術(shù)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析與模擬高光譜遙感一一原理,技術(shù)及應(yīng)用環(huán)境遙感模型與應(yīng)用現(xiàn)代遙感導(dǎo)論農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)導(dǎo)論農(nóng)業(yè)定量遙感基礎(chǔ)與應(yīng)用作物系統(tǒng)模擬及智能管理專(zhuān)家系統(tǒng)基本原理與研制技術(shù)地理信息系統(tǒng)基本原理及應(yīng)用精確農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)硬件介紹GPS和GIS的耦合(采用GPS的異步串行(COM端口)傳送方式,可以從不同型號(hào)的GPS接受機(jī),將NMEA-0183協(xié)議輸出的數(shù)據(jù)采集到微機(jī),并通過(guò)GIS控件將接收到的GPS大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成為北京9514參心坐標(biāo)系,進(jìn)行高斯投影生成電子地圖。)根系分析儀器(根置入水中一一生理活性,色差掃描)RNDVI和GNDVI軟件介紹MapInfoARCVIEWENVIERDAS應(yīng)用系統(tǒng)??信息農(nóng)業(yè)的發(fā)展背景農(nóng)業(yè)科學(xué)理論與技術(shù)一信息技術(shù)信息農(nóng)業(yè)的形成過(guò)程模型(模擬模型/專(zhuān)家系統(tǒng)/知識(shí)模型)一GIS-RSGPS—精確農(nóng)業(yè)信息:是客觀實(shí)體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程的抽象描述。信息技術(shù)或科學(xué):對(duì)信息的獲取、處理、傳輸和輸出等過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)的研究和利用。從20世紀(jì)中期信息科學(xué)誕生起,信息技術(shù)發(fā)展迅速,微型計(jì)算機(jī)和互連網(wǎng)的廣泛應(yīng)用標(biāo)志著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)入到信息社會(huì)的新時(shí)代。農(nóng)業(yè)科學(xué)理論與技術(shù)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜而獨(dú)特的多因子動(dòng)態(tài)系統(tǒng),受氣象、土壤、品種特性、技術(shù)措施、社會(huì)需求等不同因素的影響,因而具有顯著的時(shí)空變異性、管理經(jīng)驗(yàn)性、以及較差的定量化和規(guī)范化程度。從而使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理專(zhuān)家用常規(guī)技術(shù)難以綜合考慮和把握多因子互作并有效利用農(nóng)業(yè)信息和量化管理技術(shù)措施。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)理論與技術(shù)的成功研究和應(yīng)用:優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)理論與技術(shù);規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、定量化農(nóng)業(yè)技術(shù)與理論。信息農(nóng)業(yè)的形成過(guò)程信息技術(shù)在世界農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代末,近20余年尤其在90年代發(fā)展較快,以作物生長(zhǎng)模擬模型(CropGrowthSimulationModel)的成功研制和應(yīng)用為突出代表。農(nóng)業(yè)模擬模型著重利用系統(tǒng)分析方法和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中生物與非生物過(guò)程及其與環(huán)境和技術(shù)的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行定量描述和預(yù)測(cè)。國(guó)際上公認(rèn)較為優(yōu)秀且應(yīng)用廣泛的作物生長(zhǎng)模擬模型有美國(guó)的CERES系列模型和荷蘭的通用作物生長(zhǎng)模型SUCROS和澳大利亞的APSIM等。作物生長(zhǎng)模擬模型可以連續(xù)動(dòng)態(tài)模擬作物生長(zhǎng)過(guò)程及其與氣候、土壤環(huán)境和管理措施的關(guān)系,為不同條件下的作物生長(zhǎng)預(yù)測(cè)提供了有力的定量化工具。作物生長(zhǎng)模擬模型難以表達(dá)許多經(jīng)驗(yàn)性及半定量的農(nóng)作生產(chǎn)理論和技術(shù),不能實(shí)現(xiàn)智能化管理決策。專(zhuān)家系統(tǒng)恰好可以彌補(bǔ)模擬模型的不足。將模擬模型和專(zhuān)家系統(tǒng)相結(jié)合,則可以充分發(fā)揮二者的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)功能和決策功能的統(tǒng)一。近10年來(lái),江蘇省信息農(nóng)業(yè)高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室綜合運(yùn)用知識(shí)工程原理和系統(tǒng)建模技術(shù),構(gòu)建具有時(shí)空規(guī)律的動(dòng)態(tài)知識(shí)模型系統(tǒng),可用于對(duì)不同條件下的農(nóng)作生產(chǎn)方案及管理調(diào)控指標(biāo)進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)。該成果獲得了2008年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。遙感,遙遠(yuǎn)的感知,它是從不同高度的遙感平臺(tái)(Platform)上,使用各種傳感器(RemoteSensor),接收來(lái)自地球表層各類(lèi)地物的各種電磁波信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行加工處理,從而對(duì)不同的地物及其特性進(jìn)行遠(yuǎn)距離的探測(cè)和識(shí)別的綜合技術(shù)。20世紀(jì)80年代,遙感(RemoteSensing,RS)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是遙感估產(chǎn),目前,遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)。遙感資料的獲取具有其固定的周期,且遙感圖像的解譯受到天氣狀況的顯著影響,加上高分辨率遙感資料的價(jià)格比較昂貴,目前越來(lái)越多的科學(xué)家開(kāi)始利用地面遙感技術(shù)來(lái)研究農(nóng)情信息的實(shí)時(shí)無(wú)損獲
取。GIS(地理信息系統(tǒng)):為了獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計(jì)算機(jī)化的管理系統(tǒng)。豐富的信息數(shù)據(jù)催生了地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem,GIS)O1963年加拿大測(cè)量學(xué)家R.F.Tomlinson建立了世界上第一個(gè)6昭,隨后GIS迅速發(fā)展起來(lái),至80年代GIS技術(shù)趨于成熟,出現(xiàn)了ARC/INFO、TIGRIS等具有代表性的軟件,GIS開(kāi)始被廣泛應(yīng)用于組織、分析和圖示某一區(qū)域內(nèi)各種類(lèi)型的農(nóng)業(yè)空間信息資料。作物生長(zhǎng)模擬模型框架結(jié)構(gòu)氣象因子、土壤條件、品種特性、管理措施光周期效應(yīng)熱效應(yīng)發(fā)育速率莖鞘生理發(fā)育時(shí)間(PDT)階段發(fā)育?.?hl葉齡葉片光合作用根?穗子>水分關(guān)系動(dòng)態(tài)>|N,P,K光周期效應(yīng)熱效應(yīng)發(fā)育速率莖鞘生理發(fā)育時(shí)間(PDT)階段發(fā)育?.?hl葉齡葉片光合作用根?穗子>水分關(guān)系動(dòng)態(tài)>|N,P,K養(yǎng)分平衡氮碳:籽粒產(chǎn)量與品質(zhì)分配(碳氮):生物量聲分豐缺因子同化物匯維持呼吸生長(zhǎng)呼吸作物管理知識(shí)模型的框架結(jié)構(gòu)90年代以來(lái),GIS與作物系統(tǒng)模型及專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)合取得了很大的成功。國(guó)際上提出了基于模型和GIS的農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)。如美國(guó)和荷蘭。在北美、西歐和澳大利亞等國(guó)家,“3S技術(shù)與作物模型、智能決策、控制系統(tǒng)的集成促進(jìn)了精確農(nóng)業(yè)的發(fā)展,初步建立和示范了基于農(nóng)田空間差異的變量投入技術(shù)體系。精確農(nóng)業(yè):借助3S技術(shù),掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境條件(作物、土壤、氣象等),通過(guò)計(jì)算機(jī)管理決策系統(tǒng)(包括模擬模型、農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等)進(jìn)行處理分析,定時(shí)、定量和定位制定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理措施并定位實(shí)施。近年來(lái),國(guó)際上數(shù)字農(nóng)業(yè)概念的形成預(yù)示著21世紀(jì)的農(nóng)業(yè)將呈現(xiàn)出一個(gè)以數(shù)字化為特征的嶄新面貌。數(shù)字農(nóng)業(yè)(DigitalAgriculture)是用數(shù)字化技術(shù),按人類(lèi)需要的目標(biāo),對(duì)農(nóng)業(yè)所涉及的對(duì)象和全過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)、設(shè)計(jì)、控制、管理,是數(shù)字地球理論與知識(shí)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。我國(guó)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的研究和應(yīng)用起步較晚,但發(fā)展很快。特別是近5年來(lái),圍繞信息農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)工作取得了重大進(jìn)展,一些省份和地區(qū)也紛紛加大農(nóng)業(yè)信息化工程建設(shè)與示范應(yīng)用的力度,尤其在區(qū)域性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和推廣方面,取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。第一節(jié)信息農(nóng)業(yè)的形成第二節(jié)信息農(nóng)業(yè)的定義*第三節(jié)信息農(nóng)業(yè)研究的關(guān)鍵技術(shù)大第四節(jié)信息農(nóng)業(yè)的應(yīng)用一、信息農(nóng)業(yè)的定義*二、信息農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵*三、信息農(nóng)業(yè)的基本特征信息農(nóng)業(yè)的定義信息學(xué)是研究信息的產(chǎn)生、獲取、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、處理、利用及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)和技術(shù)。農(nóng)業(yè)信息化就是應(yīng)用信息技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域和農(nóng)業(yè)流通領(lǐng)域進(jìn)行提升和改造的一種活動(dòng)和過(guò)程。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)就是在這種改造活動(dòng)中所應(yīng)用和發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合的橫斷技術(shù)。*農(nóng)業(yè)信息學(xué)或信息農(nóng)業(yè):以農(nóng)業(yè)科學(xué)的基本理論為基礎(chǔ),以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)信息為對(duì)象,以信息技術(shù)為支撐,進(jìn)行農(nóng)業(yè)信息采集、處理、分析、存儲(chǔ)、傳輸?shù)染哂忻鞔_時(shí)空尺度和定位含義的農(nóng)業(yè)信息管理與決策,研究和解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)信息變化規(guī)律的科學(xué)。信息農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵*信息農(nóng)業(yè)體系內(nèi)涵應(yīng)由理論基礎(chǔ)、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)這三方面組成。農(nóng)業(yè)信息學(xué)的理論基礎(chǔ):涉及到信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、地球科學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)、農(nóng)學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。農(nóng)業(yè)信息學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)體系:包括農(nóng)業(yè)信息獲取、信息處理、信息模擬、信息控制等四個(gè)主要方面。農(nóng)業(yè)信息學(xué)的應(yīng)用系統(tǒng):以農(nóng)業(yè)信息學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ),以農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榉?wù)對(duì)象,以農(nóng)業(yè)信息流為主線,定量描述整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的過(guò)程及其與環(huán)境資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)管理、決策調(diào)控的信息化和智能化,并廣泛應(yīng)用于優(yōu)化資源配置,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)農(nóng)情,預(yù)測(cè)作物產(chǎn)量,設(shè)計(jì)生產(chǎn)方案,實(shí)施精確管理等多個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。信息農(nóng)業(yè)的特征系統(tǒng)化模型化知識(shí)化智能化可視化網(wǎng)絡(luò)化目標(biāo):定性理解到定量分析概念模式到數(shù)字模型專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)到優(yōu)化決策定時(shí)、定量、定位信息農(nóng)業(yè)研究的關(guān)鍵技術(shù)*農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)農(nóng)業(yè)信息監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)空間信息管理農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模擬農(nóng)業(yè)人工智能農(nóng)業(yè)管理決策農(nóng)業(yè)信息服務(wù)信息農(nóng)業(yè)的作用解決中國(guó)13億人口的溫飽問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量、定位的智能化農(nóng)作管理。實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全農(nóng)業(yè)。單項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)的突破會(huì)帶來(lái)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的大幅度提高,但面對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)這樣一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng),如何使食物安全之下的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展,卻是任何一項(xiàng)單項(xiàng)技術(shù)所不能解決的。通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)活動(dòng)中所產(chǎn)生的信息的掌握、分析和處理來(lái)解決農(nóng)業(yè)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系、農(nóng)業(yè)與生態(tài)的關(guān)系、農(nóng)業(yè)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系是一條切實(shí)可行的高技術(shù)途徑。農(nóng)業(yè)信息學(xué)的應(yīng)用實(shí)踐可以概括為以下五個(gè)方面:農(nóng)業(yè)資源和農(nóng)情動(dòng)態(tài)的無(wú)損化監(jiān)測(cè)農(nóng)作產(chǎn)量與生產(chǎn)力的數(shù)字化預(yù)測(cè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化決策精確農(nóng)業(yè)的集成化示范農(nóng)業(yè)溫室的自動(dòng)化控制重點(diǎn)內(nèi)容信息農(nóng)業(yè)的定義信息農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵信息農(nóng)業(yè)研究的關(guān)鍵技術(shù)第一節(jié)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念、功能與特征::n、數(shù)據(jù)庫(kù)的概念及組成::n、數(shù)據(jù)庫(kù)的概念及組成(數(shù)據(jù)庫(kù):由相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合所組成。大數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS):可以用來(lái)管理并與數(shù)據(jù)庫(kù)相互作用的工具。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng):基于數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。它包括:以數(shù)據(jù)為主體的數(shù)據(jù)庫(kù)。管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件DBMS。支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件環(huán)境和操作系統(tǒng)環(huán)境。管理和使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的人。方便使用和管理系統(tǒng)的各種技術(shù)說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)。)火三個(gè)不同的概念數(shù)據(jù)庫(kù)強(qiáng)調(diào)的是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是數(shù)據(jù)庫(kù)的整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)。常用的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件文ACCESS(*.mdb)SQLSERVERVisualFoxpro(開(kāi)發(fā))MySQLOracleExcel(最基本)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能(存儲(chǔ)數(shù)據(jù);建立并維護(hù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);允許多個(gè)用戶并發(fā)訪問(wèn);加強(qiáng)安全性和保密性;允許提取和操作已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù);實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入和數(shù)據(jù)加載,提供對(duì)指定數(shù)據(jù)快速提取的高效索引機(jī)制;通過(guò)備份和恢復(fù)過(guò)程保證數(shù)據(jù)免遭丟失。)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員的功能數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(簡(jiǎn)稱(chēng)DBA):專(zhuān)門(mén)用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和維護(hù)的人。數(shù)據(jù)庫(kù)管理員的主要職能:(1)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)核心及其開(kāi)發(fā)工具的安裝和升級(jí);(2)為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)分配存儲(chǔ)空間并規(guī)劃未來(lái)的存儲(chǔ)需求;(3)負(fù)責(zé)建立基本的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu);(4)協(xié)助開(kāi)發(fā)者建立基本的對(duì)象(表、視圖、索引)。(5)負(fù)責(zé)注冊(cè)用戶并維護(hù)系統(tǒng)的安全性;(6)監(jiān)控用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的存??;(7)監(jiān)控并優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的性能;(8)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的備份和恢復(fù)?,F(xiàn)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的DBMS可粗略分為以下幾類(lèi):(1)層次DBMS以樹(shù)形結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),它假定數(shù)據(jù)之間的父-子關(guān)系。樹(shù)的頂端稱(chēng)為根,它可能有很多后代。后代又有任意多個(gè)下一代等等。層次數(shù)據(jù)庫(kù)現(xiàn)在已經(jīng)消失。(2)網(wǎng)絡(luò)DBMS以記錄和鏈接的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。這樣的系統(tǒng)使多對(duì)多關(guān)系比層次DBMS更靈活。網(wǎng)絡(luò)DBMS允許使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),但非常不方便。(3)關(guān)系DBMS(RDBMS)具備數(shù)據(jù)庫(kù)可能有的最簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。在RDBMS中,數(shù)據(jù)被組織成表,而表又由記錄組成,記錄由字段(域)組成。每個(gè)字段對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。如果表又有一個(gè)或多個(gè)共同字段,則兩個(gè)以上的表可能鏈接(聯(lián)結(jié))在一起oRDBMS易于使用并在過(guò)去幾十年中流行開(kāi)來(lái)。(4)面向?qū)ο蟮腄BMS用于處理數(shù)字和詞之類(lèi)的數(shù)據(jù)。近幾年,已出現(xiàn)面向?qū)ο蟮腄BMS。這些系統(tǒng)可以處理視頻、圖像、圖片等之類(lèi)的對(duì)象。二、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)火農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)定義:是一種有組織地動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、管理、重復(fù)利用、分析預(yù)測(cè)一系列有密切聯(lián)系的農(nóng)業(yè)方面的數(shù)據(jù)集合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。主要農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型:1、大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)主要使用的產(chǎn)品有SYBASE、ORACLE,采用Client/Server結(jié)構(gòu),支持多用戶查詢,主要應(yīng)用于科技文獻(xiàn)管理、科技項(xiàng)目管理等。2、小型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)主要使用的產(chǎn)品有DBASE、FOXBASE、FOXPRO,運(yùn)行在單機(jī)上,由各個(gè)職能部門(mén)使用,數(shù)據(jù)基本上不共享,主要應(yīng)用于各部門(mén)內(nèi)部管理,如人事檔案、工資發(fā)放、固定資產(chǎn)、業(yè)績(jī)考核等系統(tǒng)。3、全文檢索型數(shù)據(jù)庫(kù)主要使用的產(chǎn)品有TRS全文檢索系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):分布式數(shù)據(jù)庫(kù)目前分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要應(yīng)用在證券交易和銀行清算系統(tǒng)中。(分布在多臺(tái)物理地址服務(wù)器上)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)(視頻等多媒體存儲(chǔ)的方法)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)適應(yīng)Internet發(fā)展(基于webservice的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的中間件)第二節(jié)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的研制與應(yīng)用農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)源農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的研制過(guò)程(一)農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)源、分類(lèi)與編碼(二)農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析設(shè)計(jì)目標(biāo)概念設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)(三)農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)入庫(kù)(四)農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)維護(hù)和更新(五)農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化2、農(nóng)業(yè)信息綜合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)內(nèi)容、分類(lèi)與編碼(一)農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)源、內(nèi)容、分類(lèi)與編碼農(nóng)業(yè)信息綜合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)源地圖RS資料GPS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖表、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)文字報(bào)告、法律法規(guī)文件等方面的數(shù)據(jù)各種實(shí)地調(diào)查與測(cè)量數(shù)據(jù),如氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)、水文觀測(cè)數(shù)據(jù)、土壤定位觀測(cè)數(shù)據(jù)、肥料長(zhǎng)期定位試驗(yàn)數(shù)據(jù)、土壤調(diào)查數(shù)據(jù)、電子數(shù)據(jù)等。農(nóng)業(yè)信息綜合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容1、省級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)基本內(nèi)容包括地形圖、行政圖、交通圖、水系圖、土壤圖、土地資源類(lèi)型圖、耕地分布圖、植被和土地利用圖、氣候圖,以及各類(lèi)區(qū)劃(規(guī)劃)、文字資料和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等。2、縣級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)基本內(nèi)容與省級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)相似,只是要求信息數(shù)據(jù)更加具體。例如植被(農(nóng)業(yè)利用)要求有具體的作物結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量;土壤類(lèi)型要求有具體的理化性質(zhì)和養(yǎng)分性質(zhì)等。主要作用是為建立具有面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位(含農(nóng)戶)技術(shù)咨詢服務(wù)功能的信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫(kù)信息等。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)分類(lèi)與編碼(數(shù)據(jù)的分類(lèi)編碼是對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行有效管理的重要依據(jù)。大分類(lèi)把不同的事物或現(xiàn)象分成不同的類(lèi)別,以方便查找和管理。(土地:耕地、園地、林地、交通用地、水域)文編碼將經(jīng)過(guò)分類(lèi)的數(shù)據(jù)信息用適當(dāng)?shù)臄?shù)碼(字符串或者數(shù)值)來(lái)表示,也稱(chēng)代碼他Coding)。目的是節(jié)省計(jì)算機(jī)內(nèi)存空間和便于用戶理解使用。農(nóng)業(yè)信息綜合數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)之前必須進(jìn)行編碼。*數(shù)據(jù)編碼的原則(唯一性:編碼和分類(lèi)——對(duì)應(yīng);可擴(kuò)充性:如果將來(lái)要增添新的內(nèi)容,盡量不改變?cè)畜w系而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)充;識(shí)別性:用戶看到編碼時(shí),憑經(jīng)驗(yàn)就可知道事物的分類(lèi),并和其他事物產(chǎn)生對(duì)比、聯(lián)想;簡(jiǎn)單性:編碼越簡(jiǎn)單,人的記憶和操作越簡(jiǎn)單;完整性:綜合性的信息系統(tǒng)涉及的面很廣,應(yīng)全面考慮有關(guān)的信息類(lèi)型與分類(lèi),防止顧此失彼。)(二)農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析的主要內(nèi)容包括確定數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)類(lèi)型、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)數(shù)量和質(zhì)量、數(shù)據(jù)采集和輸入方式,分析專(zhuān)題數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的利用等級(jí)和可更新程度等。設(shè)計(jì)目標(biāo)大完整性和正確性一致性和通用性快速查詢能力現(xiàn)勢(shì)性和更新數(shù)據(jù)維護(hù)概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)的目標(biāo)是產(chǎn)生反映用戶需求的數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)。進(jìn)行概念設(shè)計(jì)最常用的是著名的E-R方法。采用E-R模型(實(shí)體-聯(lián)系模型,Entity-RelationshipModel)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的方法稱(chēng)為E-R方法。邏輯設(shè)計(jì)對(duì)未來(lái)入庫(kù)的全體數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,并做合理布局性技術(shù)安排,最后見(jiàn)諸于數(shù)據(jù)集合的結(jié)構(gòu)性實(shí)施方案,稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)。邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是從概念結(jié)構(gòu)導(dǎo)出以特定數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DatabaseManagementSystem,簡(jiǎn)稱(chēng)DBMS)規(guī)定表示的數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換一般可分為兩步進(jìn)行。首先從概念結(jié)構(gòu)按一定規(guī)則導(dǎo)出以關(guān)系式、網(wǎng)絡(luò)式或?qū)哟螖?shù)據(jù)模型表示的邏輯模型;其次是根據(jù)特定的DBMS的規(guī)定,從邏輯模型導(dǎo)出DBMS支持的數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式(邏輯結(jié)構(gòu))。(三)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立1、數(shù)據(jù)輸入地圖資料的輸入包括圖形輸入和屬性輸入。圖形輸入目前常用的方法有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描數(shù)字化兩種。(資料預(yù)處理,數(shù)字化圖的檢查及修改,統(tǒng)一的地理坐標(biāo))屬性數(shù)據(jù)的輸入屬性數(shù)據(jù)的輸入一般是在空間數(shù)據(jù)輸入、編輯完成之后進(jìn)行的。屬性數(shù)據(jù)是用來(lái)描述空間數(shù)據(jù)的特征性質(zhì)(前面所說(shuō)的分類(lèi)與編碼就是屬性數(shù)據(jù)的重要組成部分)。其他數(shù)據(jù)輸入遙感數(shù)據(jù)的輸入:數(shù)字遙感圖象的輸入只要直接用遙感軟件讀取文件即可。不過(guò),由于數(shù)據(jù)格式通常存在差異,因此,一般需要進(jìn)行文件格式轉(zhuǎn)化;對(duì)于以相片形式出現(xiàn)的遙感圖象,則可以進(jìn)行掃描輸入。GPS數(shù)據(jù)輸入:GPS接受機(jī)能以數(shù)字形式自動(dòng)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。把GPS測(cè)得的坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫(kù)可以采用手工的方法,也可以采取把GPS接受機(jī)里的定位數(shù)據(jù)以文件的形式輸入數(shù)據(jù)庫(kù)。電子數(shù)據(jù)的輸入:電子數(shù)據(jù)通常有其特定的文件格式,在進(jìn)入我們所用的GIS軟件前,一般需要進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。目前,有一些較為通用的GIS數(shù)據(jù)交換格式,如ArcInfo的Eoo、MapInfo的MIF、AUTOCAD的DXF等等。2、數(shù)據(jù)入庫(kù)農(nóng)業(yè)信息綜合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模一般比較大,需要存入的數(shù)據(jù)很多,數(shù)據(jù)入庫(kù)的工作是很繁重的。這項(xiàng)工作花費(fèi)的時(shí)間和人力,超過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中的其他任何具體工作階段。為了提高數(shù)據(jù)入庫(kù)的工作效率,并且保證裝入數(shù)據(jù)的正確,應(yīng)注意隨時(shí)做好以下檢查工作,即:數(shù)據(jù)有效性檢查;數(shù)據(jù)格式檢查;數(shù)值的校對(duì)。必要時(shí)可以建立檢查、較核程序來(lái)輔助上述工作。四)數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)和更新數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的維護(hù):一般包括錯(cuò)誤日志的分析、對(duì)用戶登錄的管理以及支持系統(tǒng)配置的調(diào)整等工作。數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù):一般包括對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)及其事務(wù)日志的備份和對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的審查等工作。對(duì)表對(duì)象的維護(hù):除了審查其訪問(wèn)權(quán)限外,就是限制對(duì)象中的記錄數(shù),對(duì)超出限額的數(shù)據(jù)表進(jìn)行歸檔工作,將那些過(guò)期不用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到檔案文件中。作業(yè)的維護(hù):工作主要包括對(duì)作業(yè)執(zhí)行成敗的檢查、作業(yè)的日程表和頻度檢查、作業(yè)持續(xù)時(shí)間的檢查和作業(yè)輸出結(jié)果的檢查。(五)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一是實(shí)現(xiàn)信息共享的重要前提條件,也是農(nóng)業(yè)信息綜合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提與保證。空間坐標(biāo)系統(tǒng)一分類(lèi)與代碼統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和格式規(guī)范地圖數(shù)字化規(guī)范數(shù)據(jù)文件的命名規(guī)則數(shù)字產(chǎn)品元數(shù)據(jù)規(guī)范空間坐標(biāo)系統(tǒng)一具有公共地理定位基礎(chǔ)是GIS系統(tǒng)的主要特點(diǎn)之一。所有的地理要素,要按經(jīng)緯度或者特定的坐標(biāo)系進(jìn)行嚴(yán)格的空間定位,才能使具有時(shí)序性、多屬性、區(qū)域性特征的空間要素進(jìn)行復(fù)合和分解,將隱含其中的信息變?yōu)轱@示表達(dá),形成空間和時(shí)間上連續(xù)分布的綜合信息基礎(chǔ),支持空間問(wèn)題的處理與決策。這種坐標(biāo)系既可以是大地坐標(biāo)系,也可以是城市區(qū)域的獨(dú)立坐標(biāo)系。但無(wú)論采用何種獨(dú)立坐標(biāo)系,系統(tǒng)內(nèi)部都必須提供與大地坐標(biāo)系之間嚴(yán)格的轉(zhuǎn)換參數(shù),以便數(shù)據(jù)能及時(shí)納入統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)。進(jìn)入農(nóng)業(yè)信息綜合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有數(shù)據(jù),必須具有或轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。信息分類(lèi)與編碼在GIS中,為了有效地轉(zhuǎn)入和處理信息,通常把空間實(shí)體分成點(diǎn)、線、面、體等4種基本類(lèi)型,其下又分很多亞類(lèi)。但是這些信息分類(lèi)在矢量與柵格兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的表達(dá)是不同的,需要做相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理,以便能夠快速、準(zhǔn)確地相互轉(zhuǎn)換。為了避免數(shù)據(jù)的復(fù)雜,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。有些類(lèi)別國(guó)家已經(jīng)頒布統(tǒng)一的編碼,如土地利用類(lèi)別有10個(gè)一級(jí)類(lèi),24個(gè)二級(jí)類(lèi),制定了很規(guī)范的編碼。為了信息共享及應(yīng)用上的方便,應(yīng)該使用國(guó)家統(tǒng)一編碼。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與格式在空間數(shù)據(jù)入庫(kù)時(shí),一定要先設(shè)計(jì)采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和格式。一般以國(guó)際規(guī)范的數(shù)據(jù)格式為準(zhǔn),切忌自成一體,否則將會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)的困難,甚至導(dǎo)致癱瘓。地圖數(shù)字化規(guī)范常用的地圖數(shù)字化方式有3種,即手工數(shù)字化、掃描數(shù)字化以及數(shù)字轉(zhuǎn)入。農(nóng)業(yè)信息綜合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)需要制定統(tǒng)一的數(shù)字化規(guī)范,以滿足數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與格式以及精度要求,并處理好空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)(非空間數(shù)據(jù))的聯(lián)結(jié)。第三節(jié)農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的概念與特征一、管理信息系統(tǒng)的概念與特征二、管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程三、農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)研制一、管理信息系統(tǒng)的概念與特征(1、管理信息系統(tǒng)(ManagementInformationSystems,MIS)是由人和計(jì)算機(jī)設(shè)備或其他信息處理手段組成并用于管理信息的系統(tǒng)。是一門(mén)管理科學(xué)、信息科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的綜合性學(xué)科。2、*MIS特征:人-機(jī)系統(tǒng):系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、可靠數(shù)據(jù)的組織和輸入,信息的輸出、系統(tǒng)維護(hù)都離不開(kāi)人。綜合性:多學(xué)科交叉、多種人才結(jié)合、軟件和硬件的集成動(dòng)態(tài)性:系統(tǒng)的維護(hù)與開(kāi)發(fā)處在連續(xù)不斷的動(dòng)態(tài)過(guò)程之中。)農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)概念農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)是收集和加工農(nóng)業(yè)系統(tǒng)管理過(guò)程中的有關(guān)信息、為管理決策過(guò)程提供幫助的信息處理系統(tǒng),可根據(jù)管理目的而建立,在數(shù)據(jù)庫(kù)支持下進(jìn)行與農(nóng)業(yè)相關(guān)的事務(wù)處理、信息服務(wù)和輔助管理決策。二、管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程概要設(shè)計(jì)一般是由流程圖所構(gòu)成,但它并不能直接用作編碼,只是通過(guò)流程圖實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用軟件的各個(gè)主要功能。詳細(xì)設(shè)計(jì)是由軟件開(kāi)發(fā)人員根據(jù)要求設(shè)計(jì)給出。程序編碼系統(tǒng)測(cè)試分單體測(cè)試和總體測(cè)試兩部分。系統(tǒng)運(yùn)行與改進(jìn)三、農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)研制(一)農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的組成(二)農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)應(yīng)用模型系統(tǒng)的組織管理者大農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程(AMIS的開(kāi)發(fā)可采用生命周期法,其開(kāi)發(fā)過(guò)程分為下圖所示的6個(gè)階段:系統(tǒng)分析。可行性研究。系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì):系統(tǒng)功能和應(yīng)用設(shè)計(jì)。系統(tǒng)技術(shù)方案分析:組織技術(shù)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)組織實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)評(píng)價(jià)與維護(hù)。)系統(tǒng)分析:用戶類(lèi)型和需求分析AMIS的用戶有其特殊的目的,對(duì)AMIS有不同的要求,應(yīng)用情況也各異。按用戶的性質(zhì)可做如下分類(lèi):政府管理部門(mén)大專(zhuān)院校和科研單位農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位(含農(nóng)戶)可行性研究可行性分析是對(duì)建立系統(tǒng)的必要性和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可能性,從社會(huì)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)三大因素進(jìn)行分析,以確定用戶實(shí)力、系統(tǒng)環(huán)境、原始數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)流量、存儲(chǔ)空間、軟件系統(tǒng)、經(jīng)費(fèi)預(yù)算以及時(shí)間分析和效益分析等。具體步驟:①系統(tǒng)目標(biāo)和任務(wù)②數(shù)據(jù)源調(diào)查和評(píng)價(jià)③技術(shù)水平評(píng)價(jià)。④系統(tǒng)的支持狀況。系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)是將系統(tǒng)分析階段提出的邏輯模型轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理模型,其設(shè)計(jì)的內(nèi)容隨系統(tǒng)的目標(biāo)、數(shù)據(jù)的性質(zhì)和系統(tǒng)功能的不同而有很大的差異。一般而言,首先應(yīng)對(duì)系統(tǒng)整體進(jìn)行簡(jiǎn)單的總體設(shè)計(jì);然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的分類(lèi)和編碼,完成空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理,稱(chēng)為功能設(shè)計(jì);最后是系統(tǒng)功能的建模和產(chǎn)品的輸出,稱(chēng)為應(yīng)用設(shè)計(jì)。系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)系統(tǒng)研制的目標(biāo)來(lái)規(guī)劃系統(tǒng)的規(guī)模和確定系統(tǒng)的各個(gè)組成部分,并明確他們?cè)谡麄€(gè)系統(tǒng)中的作用與相互關(guān)系,以及確定系統(tǒng)的軟硬件配置,規(guī)劃系統(tǒng)采用的合適技術(shù)規(guī)范,以保證系統(tǒng)整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)應(yīng)用模型的設(shè)計(jì)松散方式緊密方式面向?qū)ο蠓绞侥P头治鼋Y(jié)果的輸出設(shè)計(jì)為方便用戶的應(yīng)用而進(jìn)行的對(duì)話設(shè)計(jì)系統(tǒng)的組織實(shí)現(xiàn)AMIS系統(tǒng)的組織實(shí)現(xiàn)可采取以下3種方式:1)完全自主開(kāi)發(fā)2)全盤(pán)委托開(kāi)發(fā)3)聯(lián)合開(kāi)發(fā)四、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)及管理系統(tǒng)的應(yīng)用農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用,多數(shù)是與管理和科研相關(guān)的。計(jì)算機(jī)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)有:農(nóng)業(yè)生物數(shù)據(jù)庫(kù),農(nóng)業(yè)環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫(kù)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)等。國(guó)外農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用現(xiàn)狀世界上早期形成了四個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù),即聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)(AGRIS)、國(guó)際食物信息數(shù)據(jù)庫(kù)(IFIS)、美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)聯(lián)機(jī)存取數(shù)據(jù)庫(kù)(AGRICOLA)、國(guó)際農(nóng)業(yè)生物中心數(shù)據(jù)庫(kù)(CABI)。近10年來(lái),發(fā)展了一大批農(nóng)業(yè)氣候數(shù)據(jù)庫(kù)、土地土壤數(shù)據(jù)庫(kù)、農(nóng)作物品種資源數(shù)據(jù)庫(kù)、畜禽品種資源數(shù)據(jù)庫(kù)等,如美國(guó)九十年代發(fā)展數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)(DataWarehouse)技術(shù),可以按照主題查詢歸納數(shù)據(jù),通過(guò)可視化工具挖掘數(shù)據(jù)間的潛在關(guān)系,深入到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中了解數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài),從而在深層次里提高建設(shè)和利用數(shù)據(jù)的效率和效益。我國(guó)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用現(xiàn)狀1990年國(guó)家物價(jià)局信息中心研制了“農(nóng)產(chǎn)品集市貿(mào)易價(jià)格行情數(shù)據(jù)庫(kù)”,收集了35個(gè)大中城市的28種大宗農(nóng)副產(chǎn)品的集市貿(mào)易價(jià)格,具有檢索、報(bào)價(jià)查詢、分析對(duì)比等功能。1995年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心構(gòu)建了中國(guó)最大的“中國(guó)農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)”,到現(xiàn)在已收錄數(shù)據(jù)達(dá)270多萬(wàn)條,由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源研究所主持建設(shè)的中國(guó)作物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù),已收錄了180多種作物。與此同時(shí),引進(jìn)了世界四個(gè)大型農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù),并不斷更新拓展,得到了廣泛的應(yīng)用。目前中國(guó)建立了多種類(lèi)型的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù),發(fā)揮了重要作用。國(guó)外農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀管理信息系統(tǒng)(MIS)的概念是1958年在美國(guó)首先提出的,它是收集和加工系統(tǒng)管理過(guò)程中有關(guān)的信息,為管理決策過(guò)程提供支持的一種信息處理系統(tǒng),是一種人機(jī)系統(tǒng)。一般管理信息系統(tǒng)包括管理職能子系統(tǒng)和技術(shù)支持子系統(tǒng)兩個(gè)組成部分。管理職能子系統(tǒng)可劃分為生產(chǎn)管理、市場(chǎng)管理、財(cái)務(wù)管理等多種專(zhuān)門(mén)化管理信息系統(tǒng);技術(shù)支持子系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和通訊技術(shù)系統(tǒng)。管理信息系統(tǒng)輸入的是數(shù)據(jù)和信息要求,輸出的是信息報(bào)告和事務(wù)處理,反饋的是效率和效益。美國(guó)開(kāi)發(fā)的COMAX/GOSSYM棉花生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)人類(lèi)專(zhuān)家智能的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。1987年在美國(guó)棉花帶6個(gè)州1254公頃的棉田上使用,每公頃可獲350美元的純利。澳大利亞開(kāi)發(fā)的牧場(chǎng)管理信息系統(tǒng)GRAZPLAN也是一個(gè)成功的范例。我國(guó)農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所于1990年開(kāi)發(fā)的棉花生產(chǎn)管理模擬系統(tǒng),將播種期、密度、施肥量、化學(xué)調(diào)控結(jié)合起來(lái),可以在不同地區(qū)和不同年份提出不同的棉花生產(chǎn)優(yōu)化方案。四川省農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng),開(kāi)發(fā)于1988年,它具有一般MIS的特征。它的特殊性在于面向省級(jí)農(nóng)業(yè)管理決策,而不是面向某一企業(yè)或部門(mén)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院計(jì)算機(jī)中心研制開(kāi)發(fā)的一套集成化管理軟件“農(nóng)村經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)”。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)和江蘇省農(nóng)墾總公司聯(lián)合研制了“大中型農(nóng)場(chǎng)農(nóng)機(jī)管理信息系統(tǒng)”。廣州市農(nóng)委開(kāi)發(fā)的“廣州市農(nóng)業(yè)科技推廣管理信息系統(tǒng)”。但是我國(guó)管理信息系統(tǒng)的研究晚于發(fā)達(dá)國(guó)家10余年,且多學(xué)科結(jié)合不夠,有待于進(jìn)一步拓展和加強(qiáng)。復(fù)習(xí)題數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的概念及包括的內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的概念及功能。管理信息系統(tǒng)的特征。數(shù)據(jù)分類(lèi)、編碼。數(shù)據(jù)編碼的原則。農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程。農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)農(nóng)業(yè)遙感應(yīng)用調(diào)查土地資源監(jiān)測(cè)土地資源變化監(jiān)測(cè)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)、生物物理參數(shù)、生物化學(xué)參數(shù)估計(jì)農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)農(nóng)作物品質(zhì)監(jiān)測(cè)環(huán)境(病害、蟲(chóng)害、災(zāi)害、人口變化)(調(diào)查土地資源;監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)/估產(chǎn)/預(yù)測(cè)組分;監(jiān)測(cè)氮素;監(jiān)測(cè)蛋白質(zhì);監(jiān)測(cè)環(huán)境;監(jiān)測(cè)環(huán)境污染;)國(guó)內(nèi)遙感期刊:《遙感信息》《遙感學(xué)報(bào)》《國(guó)土資源遙感》《遙感技術(shù)與應(yīng)用》第一節(jié)農(nóng)業(yè)遙感的定義遙感的定義遙感(RemoteSensing)這一術(shù)語(yǔ)是1960年美國(guó)海軍科學(xué)研究局Pruitt首先提出,并在1962年美國(guó)召開(kāi)的“環(huán)境科學(xué)遙感討論會(huì)”上被正式引用,是用來(lái)綜合以前所使用的攝影測(cè)量、像片判讀、地質(zhì)攝影?;疬b感指遙遠(yuǎn)的感知,它是從不同高度的遙感平臺(tái)(Platform)上,使用各種傳感器(RemoteSensor),接收來(lái)自地球表層各類(lèi)地物的各種電磁波信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行加工處理,從而對(duì)不同的地物及其特性進(jìn)行遠(yuǎn)距離的探測(cè)和識(shí)別的綜合技術(shù)。農(nóng)業(yè)遙感是現(xiàn)代遙感技術(shù)與農(nóng)業(yè)科學(xué)相結(jié)合,而應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的一門(mén)新興前沿技術(shù)。遙感的特性*非接觸性(非破壞性)光譜特性探測(cè)波段從可見(jiàn)光波段向兩側(cè)延伸,不僅能獲得地物在可見(jiàn)光波段的電磁波信息,而且還可以獲得紫外、紅外、微波等波段的信息。時(shí)相特性能夠周期成像信息數(shù)據(jù)齊全遙感的分類(lèi)大根據(jù)所利用的電磁波的光譜波段:可見(jiàn)光-紅外遙感、熱紅外遙感和微波遙感。按傳感器的工作方式:被動(dòng)遙感和主動(dòng)遙感。按傳感器的掃描方式:掃描式遙感和非掃描式遙感。按傳感器圖像獲得方式:圖像方式和非圖像方式。遙感的三大技術(shù)系統(tǒng)文(1)遙感平臺(tái):搭載傳感器的工具統(tǒng)稱(chēng)遙感平臺(tái)(Platform)地面平臺(tái):在地面上裝載傳感器的固定或可移動(dòng)的裝置,其中包括汽車(chē)、輪船和高塔等航空平臺(tái):主要包括飛機(jī)和氣球航天平臺(tái):主要包括探測(cè)火箭、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船和航天飛機(jī)等(1)傳感器傳感器(RemoteSensor)是記錄地物反射或發(fā)射電磁波能量的裝置,是遙感技術(shù)系統(tǒng)的核心部分。主要的傳感器有攝影機(jī)、推帚式掃描儀、TV攝像機(jī)、光機(jī)掃描儀、雷達(dá)、微波輻射計(jì)等。遙感信息的傳輸與處理遙感信息主要是指由航空遙感和航天遙感所獲取的感光膠卷或磁帶記錄的數(shù)據(jù)。包括被測(cè)目標(biāo)的信息數(shù)據(jù)和運(yùn)載工具上設(shè)備環(huán)境的數(shù)據(jù)。遙感信息的傳輸遙感信息向地面?zhèn)鬏斢袃煞N方式:一種為直接回收;另一種為視頻傳輸。遙感信息的處理地面接收站收到的遙感信息,受到多種因素的影響,女傳感器的性能、平臺(tái)姿勢(shì)的不穩(wěn)定性、大氣的不均勻性和局部變化以及地形的差別等,使地物的幾何特性與光譜特征可能發(fā)生一些變化,因此需要處理遙感信息。遙感數(shù)據(jù)處理流程數(shù)據(jù)收集:人造衛(wèi)星;飛機(jī);地面測(cè)定;地圖、資料。數(shù)據(jù)管理:校準(zhǔn)核換,注記等輻射校正,增強(qiáng)校準(zhǔn)幾何校正,配準(zhǔn)繪圖數(shù)據(jù)壓縮:重新排列,內(nèi)插、采樣判讀、應(yīng)用:類(lèi)型識(shí)別;多變量分析;統(tǒng)計(jì)處理數(shù)據(jù)存貯、提取數(shù)據(jù)庫(kù)形成、管理第二節(jié)農(nóng)業(yè)遙感原理1、電磁波與電磁波譜波:振動(dòng)在空間的傳播。如聲波、水波、地震波等。電磁波:電場(chǎng)矢量和磁場(chǎng)矢量在空間的傳播。電磁波譜:按照電磁波的波長(zhǎng)(頻率的大小)長(zhǎng)短,依次排列的圖表。遙感中測(cè)量的是從目標(biāo)物反射或輻射的電磁波能量。根據(jù)其測(cè)定波長(zhǎng)范圍不同可分為兩種方式:輻射測(cè)量(Radiometry)光度測(cè)量(Photometry)輻射測(cè)量是以從Y射線到無(wú)線電波的整個(gè)波長(zhǎng)范圍為對(duì)象的物理輻射量的測(cè)定。光度測(cè)量是對(duì)由人類(lèi)具有視覺(jué)感應(yīng)的波段一可見(jiàn)光。2、電磁波輻射源黑體輻射輻射:自然界中的一切物體,只要溫度在絕對(duì)溫度零度以上,都以電磁波的形式時(shí)刻不停地向外傳送熱量,這種傳送能量的方式稱(chēng)為輻射。黑體:入射的電磁波全部被吸收,既沒(méi)有反射,也沒(méi)有透射。黑體是一種理想的吸收體,自然界沒(méi)有真正的黑體;是物理學(xué)家們定義的理想物體和標(biāo)準(zhǔn)物體。在一定溫度下,黑體是輻射本領(lǐng)最大的物體,是完全輻射體。發(fā)射率和選擇性輻射體發(fā)射率:物體的輻射能量與同溫下黑體的輻射能量之比。發(fā)射率與波長(zhǎng)和溫度有關(guān)。輻射源可以分為:大黑體:反射率和透射率都等于0。火灰體:發(fā)射率與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)的物體叫灰體?;疬x擇性輻射體:發(fā)射率依波長(zhǎng)而變化的物體。3、太陽(yáng)輻射和大氣窗口太陽(yáng)輻射及其能量分布太陽(yáng)輻射:太陽(yáng)向外發(fā)射電磁波的形式及所發(fā)射的能量。太陽(yáng)輻射光譜:太陽(yáng)輻射能量隨波長(zhǎng)的分布。太陽(yáng)輻射能量分布特點(diǎn):5900K的黑體輻射。短波輻射(太陽(yáng)輻射總能量的40%集中于0.4—0.76um的可見(jiàn)光范圍內(nèi))。波長(zhǎng)0.76?4nm的紅外輻射約占51%,波長(zhǎng)150?400nm的紫外輻射約占9%。(2)大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的衰減太陽(yáng)輻射衰減的原因:散射/吸收版射散射:太陽(yáng)輻射通過(guò)大氣層時(shí),受到大氣中氣體分子的散射和大氣中固體、微粒、液體的散射。吸收:水(氣態(tài)水和液態(tài)水(強(qiáng)))、二氧化碳(紅外區(qū))和臭氧、紫外線。反射:主要是大氣中的云層,大的塵埃。云量越多、云層越厚,反射越強(qiáng)。(3)大氣窗口大大氣窗口:大氣對(duì)電磁波衰減較小,透射率較高的波段。要從空中遙感地面目標(biāo),傳感器的工作波段應(yīng)在大氣窗口處才能接收到地面目標(biāo)的電磁波信息。主要大氣窗口有5個(gè):可攝影窗口(陸地衛(wèi)星)短波紅外窗口中紅外窗口(氣象衛(wèi)星)熱紅外窗口微波窗口4、地物波譜特征地物波譜火地物波譜定義:物體在同一時(shí)間、空間條件下,其輻射、反射、吸收和透射電磁波的特性是波長(zhǎng)的函數(shù)。將這種函數(shù)關(guān)系用曲線的形式表現(xiàn)出來(lái),就形成了地物電磁波波譜,簡(jiǎn)稱(chēng)地物波譜。大地物波譜曲線的形式:橫坐標(biāo)代表波長(zhǎng),縱坐標(biāo)代表反射率、吸收率或透射率所作的相關(guān)曲線。地物波譜類(lèi)型:反射波譜、發(fā)射波譜、透射波譜。地物反射波譜:以橫坐標(biāo)代表波長(zhǎng),縱坐標(biāo)代表反射率的曲線。表示各種波長(zhǎng)處地物光譜反射率大小及其隨波長(zhǎng)的改變而發(fā)生變化的特點(diǎn)和規(guī)律。地物反射光譜是遙感技術(shù)識(shí)別和區(qū)分目標(biāo)物的基礎(chǔ)。同一類(lèi)地物的反射光譜特征。(總的形狀變化是基本相似的,但是光譜響應(yīng)曲線具有一定的變化范圍,呈一定寬度的波譜帶)(病變除外)不同類(lèi)地物的反射強(qiáng)度和波譜曲線形態(tài)一般不同。地物發(fā)射光譜:表示地物發(fā)射率隨波長(zhǎng)變化的光譜曲線。地物的發(fā)射率與地物表面的粗糙度、顏色和溫度等有關(guān)。自然界任何物體,溫度大于絕對(duì)零度,就存在著分子熱運(yùn)動(dòng),都有向周?chē)臻g輻射能力。地物透射光譜:表示地物透射率隨波長(zhǎng)變化的光譜曲線??梢?jiàn)光對(duì)絕大多數(shù)地物都沒(méi)有透射能力;紅外線只對(duì)具有半導(dǎo)體特征的地物,才有一定的透射能力;微波對(duì)地物具有很明顯的透射能力,這種透射能力主要由入射的波長(zhǎng)而定。在遙感技術(shù)中,可以根據(jù)微波的特性,選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅鱽?lái)探測(cè)水下、冰下某些地物的信息。5、彩色合成原理色覺(jué)是由于人眼分別感受紅、綠、藍(lán)三種顏色的感覺(jué)細(xì)胞,以及產(chǎn)生相應(yīng)色覺(jué)的視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)構(gòu)成的。色彩可以是不同色光按照一定比例疊加而合成。大彩色合成:用三種基本色調(diào)紅、綠、藍(lán)(簡(jiǎn)稱(chēng)基色)按一定比例混合而成各種色彩,稱(chēng)為三基色合成。這三種基色的任何一色都不能由三種基色中另外兩種基色混合而成。大用三種基色合成為其它色彩有兩種方法加色法和減色法。加色法:以紅、綠、藍(lán)三基色中的兩種以上色光按一定比例混合,產(chǎn)生其它色彩的方法;減色法:從白光中減去其中一種或兩種基色光而產(chǎn)生色彩的方法。三、航空遙感與航空像片航空遙感是以飛機(jī)、氣球等飛行于大氣層中的飛行器作為遙感平臺(tái)的遙感。航空遙感獲取地面信息的方式:攝影方式(航空像片)和掃描方式。介紹主要內(nèi)容:航空攝影機(jī),航空像片的形成,航空攝影的種類(lèi)1.航空攝影機(jī)航空攝影機(jī)是安裝在飛機(jī)等飛行器上,在空中對(duì)地面拍攝像片的攝影機(jī)。航空攝影機(jī)的結(jié)構(gòu)與普通攝影機(jī)(相機(jī))基本相同,在鏡頭精密程度及結(jié)構(gòu)上則更為精密和復(fù)雜,并能根據(jù)設(shè)計(jì)(曝光時(shí)間、攝影時(shí)間間隔等),可進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)攝影。航空攝影機(jī)的種類(lèi)主要有四種,即單鏡頭框幅航空攝影機(jī)、多鏡頭框幅航空攝影機(jī)、條帶航空攝影機(jī)和全景航空攝影機(jī)。其中以單鏡頭航空攝影機(jī)最為常用。航空像片的形成航空攝影機(jī)在空中對(duì)地面攝影成像,其成像過(guò)程與一般攝影(照相)是一樣的。即通過(guò)夬門(mén)瞬間曝光將鏡頭收集到的地物反射光線(可見(jiàn)光)直接在感光膠片上感光,形成負(fù)像潛影,然后經(jīng)顯影、定影技術(shù)處理,得到像片底片;再經(jīng)底片接觸曬印以及顯影、定影處理,獲得與地面地物亮度一致的(正像)像片,即航空像片。航空像片上的影像是由于地物各部分反射的光線強(qiáng)度不同,使感光材料上感光程度不同,形成各部分的(黑、白)色調(diào)不同所致。航空攝影的種類(lèi)按像片傾斜角分類(lèi)(垂直攝影/傾斜攝影)傾斜角等于0°的,是垂直攝影。這時(shí)主光軸垂直于地面(與主垂線重合),感光膠片與地面平行。但由于飛行中的各種原因,傾斜角不可能絕對(duì)等于0°,一般凡傾斜角小于3°的稱(chēng)垂直攝影。由垂直攝影獲得的像片稱(chēng)為水平像片。傾斜角大于3°的,稱(chēng)為傾斜攝影。所獲得的像片稱(chēng)為傾斜像片。這種像片可單獨(dú)使用,也可以與水平像片配合使用。按攝影的實(shí)施方式分類(lèi)單片攝影為拍攝單獨(dú)固定目標(biāo)而進(jìn)行的攝影稱(chēng)為單片攝影,一般只攝取一張(或一對(duì))像片。航線攝影沿一條航線,對(duì)地面狹長(zhǎng)地區(qū)或沿線狀地物(鐵路、公路等)進(jìn)行的連續(xù)攝影,稱(chēng)為航線攝影。面積攝影沿?cái)?shù)條航線對(duì)較大區(qū)域進(jìn)行連續(xù)攝影,稱(chēng)為面積攝影(或區(qū)域攝影)。面積攝影要求各航線互相平行。按感光材料分類(lèi)分為全色黑白攝影、黑白紅外攝影、彩色攝影、彩色紅外攝影和多光譜攝影等。彩色紅外攝影感受可見(jiàn)光和近紅外波段(0.4—1.3rm),但卻使綠光感光之后變?yōu)樗{(lán)色,紅光感光之后變?yōu)榫G色,近紅外感光后成為紅色,這種彩色紅外片與彩色片相比,在色別、明暗度和飽合度上都有很大的不同。在彩色片上綠色植物呈綠色,在彩色紅外片上卻呈紅色。由于紅外線的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)長(zhǎng),受大氣分子的散射影響小,其彩色紅外片色彩要鮮艷得多。多光譜攝影多光譜攝影是利用攝影鏡頭與濾光片的組合,同時(shí)對(duì)一地區(qū)進(jìn)行不同波段的攝影,取得不同的分波段像片。例如通常采用的四波段攝影,可同時(shí)得到藍(lán)、綠、紅及近紅外波段四張不同的黑白像片合成為彩色像片;或?qū)⒕G、紅、近紅外三個(gè)波段的黑白像片,合成假彩色像片。四、航天遙感與衛(wèi)星圖像航天遙感是以人造地球衛(wèi)星、航天飛機(jī)或宇宙飛船及運(yùn)行于太空的飛行器作為遙感平臺(tái)的遙感,即通過(guò)安裝在這類(lèi)飛行器上的傳感器來(lái)獲取地面電磁波信息的遙感。幾種衛(wèi)星:(1)NOAA/AVHRR資料1978年10月13日,TIROS—1衛(wèi)星的發(fā)射,標(biāo)志著美國(guó)的氣象衛(wèi)星以NOAA系列為代表,它安裝了高級(jí)甚高分辨率輻射計(jì)AVHRR(AdvancedVeryHighResolutionRadiometer)因時(shí)間分辨率高,成像面積大,成本低和不受地理?xiàng)l件限制等優(yōu)點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)資源調(diào)查,農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)和農(nóng)作物估產(chǎn)等方面。(2)Landsat/MSS和TM資料Landsat是由美國(guó)發(fā)射的一種利用星載遙感器獲取地球表面圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行地球資源調(diào)查的衛(wèi)星。前三顆使用的星載傳感器是多光譜掃描儀(MSS--Multi-spectralScanner)和反束光導(dǎo)管攝像機(jī)(RBV),有四個(gè)不同波段,地面分辨率為80m;Landsat-4以后增加了專(zhuān)題成像掃描儀(TM--ThematicMapper),有七個(gè)不同波段工作,地面分辨率為30m。(3)SPOT/HRV資料SPOT衛(wèi)星是由法國(guó)所發(fā)射的地球觀測(cè)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,搭載兩臺(tái)高分辨率遙感器HRV(HighResolutionVisibleImagingSystem),具有多光譜(XS)和全色(PA)兩種模式,因其分辨率較高而被廣泛應(yīng)用。(4)Radarsat/SAR資料加拿大研制的雷達(dá)衛(wèi)星(Radarsat-1)已于1995年發(fā)射,以后將發(fā)射一系列的Radarsat衛(wèi)星,在Radarsat衛(wèi)星上搭載的合成孔徑雷達(dá)(SAR)。Radarsat/SAR資料有以下優(yōu)點(diǎn):①微波可以穿透除暴雨外的云層,這對(duì)于處在多陰雨地區(qū)而難以獲得遙感資料的水稻遙感估產(chǎn)是非常有意義的;②對(duì)雷達(dá)圖象的解譯可以得到在可見(jiàn)光和紅外波段無(wú)法得到的信息。陸地衛(wèi)星的傳感器在陸地衛(wèi)星1—3號(hào)上裝載的傳感器有:反束光導(dǎo)管攝像機(jī)(RBV)、多光譜掃描儀(MSS)。在陸地衛(wèi)星4、5號(hào)上,裝載多光譜掃描儀(MSS)夕卜,還裝載專(zhuān)題制圖儀(TM);新的陸地衛(wèi)星上,安裝增強(qiáng)型的專(zhuān)題制圖儀(ETM)。前三顆陸地衛(wèi)星上裝載的RBV(出故障,回收的圖像很少。4、5號(hào)陸地衛(wèi)星再?zèng)]有裝載這種傳感器)。以下主要介紹多光譜掃描儀(MSS)和專(zhuān)題制圖儀(TM)。多光譜掃描儀(MultiSpectralScaner)(MSS)多光譜掃描儀是把來(lái)自地面上地物的電磁波輻射(反射或發(fā)射)分成幾個(gè)不同的光譜波段,同時(shí)掃描成像的一種傳感器,在陸地衛(wèi)星1—5號(hào)上均裝有這種傳感器。專(zhuān)題制圖儀(ThematicMapper—TM)專(zhuān)題制圖儀是新型光學(xué)機(jī)械掃描儀,與多光譜掃描儀相比,它具有更好的波譜選擇性,更好的幾何保真度,更高的輻射準(zhǔn)確度和分辨率。增強(qiáng)型專(zhuān)題制圖儀(ETM):在新的陸地衛(wèi)星上將安裝增強(qiáng)型專(zhuān)題制圖儀,它是在TM傳感器的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)波長(zhǎng)0.5—0.9um的全色波段,稱(chēng)為pan波段,其瞬時(shí)視場(chǎng)為13mX15m。其他7個(gè)波段的波長(zhǎng)范圍、瞬時(shí)視場(chǎng)均與TM相同。光譜效應(yīng)光譜效應(yīng)不同:不同地物(即或同一地物),在不同光譜波段的圖像上,其色調(diào)是不相同的,這種差異反映在黑白像片或圖像上就是色調(diào)深淺的不同;在彩色圖像上則表現(xiàn)為色彩的差異。也就是說(shuō),采用不同波段圖像判讀,識(shí)別地物的能力和判讀效果是不一樣的。遙感圖像的校正遙感影像由于大氣吸收、散射和遙感檢測(cè)系統(tǒng)的頻率特性以及其它隨機(jī)因素影響,使圖像模糊失真,造成圖像的分辨率和對(duì)比度下降。因而需要對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行校正,校正主要包括:輻射校正,大氣校正,去條帶,幾何糾正,圖像放大(1)輻射校正進(jìn)入傳感器的輻射強(qiáng)度反映在圖像上就是亮度值(灰度值)。輻射強(qiáng)度越大,亮度值(灰度值)越大。該值主要受兩個(gè)物理量影響:一是太陽(yáng)輻射照射到地面的輻射強(qiáng)度,二是地物的光譜反射率。當(dāng)太陽(yáng)輻射相同時(shí),圖像上像元亮度值的差異直接反映了地物目標(biāo)光譜反射率的差異;但實(shí)際測(cè)量時(shí),輻射強(qiáng)度值還受到其他因素的影響而發(fā)生改變。這一改變的部分就是需要校正的部分,故稱(chēng)為輻射畸變。引起輻射畸變有兩個(gè)原因:一是傳感器儀器本身產(chǎn)
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