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關(guān)鍵詞 計算機技術(shù);農(nóng)業(yè);現(xiàn)代農(nóng)業(yè)
中圖分類號 TP391 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)082-0188-01
在目前,計算機信息技術(shù)得到了高速的發(fā)展,計算機信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用也得到了深入的發(fā)展,計算機技術(shù)已經(jīng)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的設(shè)備當(dāng)中重要的組成部分。如今計算機技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)x種、驗種養(yǎng)殖等相關(guān)的環(huán)境起到了一定的促進作用,它一直起著十分重要的作用。
1 計算機技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展
世界上第一臺計算機是在1946年誕生于美國,從計算機誕生后,人們就對計算機在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方面開始了關(guān)注,關(guān)注農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程自動化和農(nóng)業(yè)的科研以及農(nóng)業(yè)的教育現(xiàn)代化領(lǐng)域的應(yīng)用。美國在20世紀(jì)50年代的初期就在農(nóng)業(yè)的領(lǐng)域上已經(jīng)開始運用了計算機的技術(shù)。在當(dāng)時,美國的一些農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟學(xué)家只是進行簡單的處理線性的規(guī)劃等一些小的問題。到了60年代的時候,計算機技術(shù)就已經(jīng)普遍的進入到了美國農(nóng)業(yè)的決策和科研部門。到了70年代,基本已經(jīng)推廣到了農(nóng)場的范圍。而到了1985年的時候,美國已經(jīng)有百分之八的農(nóng)場以計算機的技術(shù)來處理農(nóng)場中的一些事物,這些農(nóng)場當(dāng)中有一些比較大的農(nóng)場已經(jīng)完成了計算機化。而我國的農(nóng)業(yè)則是在上個世紀(jì)70年代才將計算機的技術(shù)融入到農(nóng)業(yè)當(dāng)中。真正獲得了較好的發(fā)展是從80年代才開始的?,F(xiàn)今的計算機技術(shù)在農(nóng)業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用范圍變得廣泛了,例如從原來的種植業(yè)、畜牧業(yè)已經(jīng)擴展到了現(xiàn)在的漁業(yè)以及林業(yè),從科研教學(xué)發(fā)展到了現(xiàn)在的生產(chǎn)管理。應(yīng)用途徑也從原來單純的科學(xué)計算發(fā)展到了現(xiàn)在能夠進行處理信息,對實驗進行模擬以及實時控制等。
2 計算機技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)中的應(yīng)用
數(shù)字農(nóng)業(yè)一直被現(xiàn)代化信息技術(shù)和農(nóng)業(yè)工程技術(shù)支撐著,使用數(shù)字化的技術(shù)針對農(nóng)業(yè)所涉及到的對象和全過程進行一種數(shù)字化的和可視化的表達、控制、設(shè)計、管理的現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)高新技術(shù)的體系。數(shù)字農(nóng)業(yè)已經(jīng)把工業(yè)的可控生產(chǎn)與計算機輔助設(shè)計的相反融入到了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方面,把計算機信息技術(shù)當(dāng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的重要的支配因素,參與到了農(nóng)業(yè)的每個環(huán)節(jié)當(dāng)中,這將是我國實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的信息化進行跨越與發(fā)展的切入點與突破口?,F(xiàn)在,美國在數(shù)字農(nóng)業(yè)的領(lǐng)域方面已經(jīng)得到了很大成功,計算機在數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)形成了比較專業(yè)化的生產(chǎn)、集約經(jīng)營方式、企業(yè)化的管理現(xiàn)代的產(chǎn)業(yè)模式。形成了現(xiàn)在完善的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系,已經(jīng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的供應(yīng)與生產(chǎn)當(dāng)中得到了應(yīng)用,以及在農(nóng)業(yè)產(chǎn)品收貨后一些工序,詳述儲藏、加工、運輸、以及銷售等,使得農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)變的高效起來。形成了對農(nóng)業(yè)的推廣、教育以及科研的三位一體。
3 計算機信息技術(shù)在精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)和設(shè)備當(dāng)中的運用
利用計算機以及當(dāng)中一些專用的地理信息的軟件,把四季的農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)工作的環(huán)節(jié)進行有機的聯(lián)系,形成了精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備中的技術(shù)系統(tǒng),這種系統(tǒng)技術(shù)能夠?qū)π∶娣e的土地進行管理,具體一點就是對土地土壤的特性與一些農(nóng)作物的產(chǎn)量評估潛力。調(diào)節(jié)控制農(nóng)作物之間的差異精細(xì)精準(zhǔn)的對農(nóng)作物的用料和農(nóng)作物的生產(chǎn)進行調(diào)整。對于農(nóng)作物所需要的養(yǎng)料使用方法進行優(yōu)化,對物料所投放的數(shù)量、時間、空間的位置等進行掌握從而降低了成本、對經(jīng)濟效益有所增加,同時還可以減低對于環(huán)境的污染,從而對生態(tài)環(huán)境進行改善,來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性的發(fā)展。
在20世紀(jì)90年代的時候,英國、美國、德國等一些發(fā)達的國家在一些大面積的機械化進行生產(chǎn)的條件下發(fā)展和研究,因此便有了精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)裝備。這種裝備是新時代農(nóng)業(yè)所必然發(fā)展的趨勢,不可阻擋,目前與精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)裝備有關(guān)的公司已經(jīng)在世界比較發(fā)達的公司開始普遍了。而我國在1994年的時候就有科學(xué)家提出了相同的建議,并且啟動了一項與之有關(guān)的工程。目前我國把精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向已經(jīng)進行分部的實施:第一,對于農(nóng)田的樣本進行采集與分析;第二,對耕種期間所需要的一切都是有計算機技術(shù)進行控制并且完成;第三,將精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)進行集成。
4 運用在農(nóng)業(yè)上的計算機模擬技術(shù)
計算機的模擬技術(shù)對于科學(xué)的研究作用主要有幾個方面:對于一些耗時較長。費用較高的一些實驗可以幫助進行選定的方案;對于一些因為條件對其的限制而不能進行的實驗,可以幫助其預(yù)報出結(jié)果;對于一些意義比較重大的,但是還有一定的風(fēng)險的研究,就可以用計算機進行一下預(yù)備的試驗。在農(nóng)業(yè)中,實時控制運用的同樣比較廣泛,實施控制又稱之為過程的控制就是在生產(chǎn)以及科學(xué)的試驗中,利用計算機系統(tǒng)當(dāng)中一些信息對農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)實現(xiàn)自動化的控制,這種技術(shù)在園藝和畜牧業(yè)當(dāng)中有著顯著的作用。
5 在農(nóng)業(yè)傳播當(dāng)中計算機所起到的作用
隨著網(wǎng)絡(luò)的普及,人們已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)了,同樣的,農(nóng)業(yè)也在依靠著網(wǎng)絡(luò),農(nóng)業(yè)產(chǎn)品是人們生活時所必需的,但是只有符合社會所需求的,才會得到社會的認(rèn)可,由于農(nóng)產(chǎn)品具有較強的季節(jié)性,所以短時間內(nèi)銷售不了的話就會出現(xiàn)囤積的現(xiàn)象,所以,了解市場信息對于農(nóng)產(chǎn)品的銷路有著很大的作用,因此網(wǎng)絡(luò)的信息對于農(nóng)業(yè)的作用將會是越來越大。
6 總結(jié)
在全球化的經(jīng)濟的形勢下,用計算機技術(shù)對于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)進行支撐,對于農(nóng)業(yè)的領(lǐng)域也會是更加的深入,也將會對隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展而完善,從而更好的服務(wù)于現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)。
參考文獻
[1]王江楓,羅錫文,洪添勝,戈振揚.計算機視覺技術(shù)在芒果重量及果面壞損檢測中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,1998,04.
[2]毛文華,鄭永軍,張銀橋,苑嚴(yán)偉,張小超.基于機器視覺的草地蝗蟲識別方法[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2008,11.
摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ
1“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵…………………………………………………………1
2國外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用……………………………………………1
2.1美國………………………………………………………………………………………1
2.2英國………………………………………………………………………………………2
2.3德國………………………………………………………………………………………2
3我國發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的緊迫性…………………………………………………2
4“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展趨勢………………………………………………………………3
4.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程智能化將逐步成為現(xiàn)…………………………………………………3
4.2農(nóng)產(chǎn)品流通電商化發(fā)展將更加迅猛……………………………………………………3
4.3農(nóng)業(yè)多元化公共服務(wù)將更加完善………………………………………………………4
5 “數(shù)字農(nóng)業(yè)”的實踐策略……………………………………………………………4
5.1實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務(wù)數(shù)字化和可視化……………………………………………………4
5.2推動數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新…………………………………………………………………5
5.3提高農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)營管理數(shù)字化水平…………………………………………………5
結(jié)語…………………………………………………………………………………………6
致謝………………………………………………………………………………………7
參考文獻……………………………………………………………………………………8
摘 要
數(shù)字農(nóng)業(yè)是將信息作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素,用現(xiàn)代信息技術(shù)對農(nóng)業(yè)對象、環(huán)境和全過程進行可視化表達、數(shù)字化設(shè)計、信息化管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。數(shù)字農(nóng)業(yè)使信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)有效融合,對改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式具有重要意義。本文總結(jié)了國外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用,結(jié)合我國發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)的緊迫性與當(dāng)前數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢,對我國“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展提出了幾條實踐策略。
關(guān)鍵詞:數(shù)字農(nóng)業(yè);農(nóng)業(yè)信息化;發(fā)展策略
Abstract
Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.
Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy
淺析“數(shù)字農(nóng)業(yè)”發(fā)展趨勢與策略
1“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵
“數(shù)字農(nóng)業(yè)”是農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟的重要實踐。當(dāng)前,學(xué)術(shù)界和工業(yè)界尚未能夠?qū)?shù)字農(nóng)業(yè)形成統(tǒng)一的定義。通用名稱包括信息農(nóng)業(yè),精確農(nóng)業(yè),“ Internet + 農(nóng)業(yè)”等等。本文中提到的數(shù)字農(nóng)業(yè)基于農(nóng)業(yè)信息化,在農(nóng)業(yè)鏈的所有環(huán)節(jié)中都強調(diào)了下一代信息技術(shù)的重要作用,代表了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的新視野?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)與信息化的緊密結(jié)合使可以充分利用數(shù)字技術(shù)。數(shù)字技術(shù)在促進農(nóng)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用,并且不斷的提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化水平,支持農(nóng)村戰(zhàn)略的實施。
2國外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用
2.1美國
美國完善的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和數(shù)字技術(shù)體系促進農(nóng)業(yè)發(fā)展。美國數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展建立在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度專業(yè)化、規(guī)?;⑵髽I(yè)化的基礎(chǔ)上,已經(jīng)建成了完善的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用與管理系統(tǒng)。自20世紀(jì)90年代起,美國已開始應(yīng)用數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù),包括應(yīng)用遙感技術(shù)對作物生長過程進行檢測和預(yù)報、在大型農(nóng)機上安裝GPS設(shè)備、應(yīng)用GIS處理和分析農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)等,對大田作物進行生產(chǎn)前、中、后期的全面監(jiān)測與管理。在21世紀(jì)初已經(jīng)實現(xiàn)“3S”技術(shù)、智能機械系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在大農(nóng)場中的綜合應(yīng)用,智能機械已經(jīng)進入商品化階段。如JohnDeere公司的“綠色之星”精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng),基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與“3S”技術(shù)搭建的新型精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng),用以進行精細(xì)農(nóng)作、農(nóng)機管理、農(nóng)藝管理和計劃管理,可繪制農(nóng)場產(chǎn)量的“數(shù)字地圖”,在機械化生產(chǎn)大農(nóng)場中的市場占有率達到了65%以上。在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)飛速發(fā)展的助推下,美國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)已與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后形成緊密銜接,應(yīng)用范疇覆蓋從作物生長的微觀監(jiān)測到宏觀農(nóng)業(yè)經(jīng)濟分析。此外,美國也已形成完善的技術(shù)服務(wù)組織網(wǎng)絡(luò),美國服務(wù)類企業(yè)與公益機構(gòu)可為經(jīng)營主體提供較為完善的技術(shù)服務(wù),例如美國農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)組織(FSA)為農(nóng)民提供豐富的信息。
2.2英國
英國信息化技術(shù)應(yīng)用助推精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。信息化技術(shù)推動英國農(nóng)業(yè)向數(shù)字化、智能化、精準(zhǔn)化的方向發(fā)展。英國農(nóng)村地區(qū)信息化基礎(chǔ)設(shè)施完備,互聯(lián)網(wǎng)、4G信號已實現(xiàn)基本覆蓋。在此基礎(chǔ)上,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)得以實現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的全方位應(yīng)用,如借助遙感技術(shù)進行作物生產(chǎn)監(jiān)測與產(chǎn)量預(yù)報、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境評價和災(zāi)害監(jiān)測等;英國Massey Ferguson公司研發(fā)的“農(nóng)田之星”信息管理系統(tǒng),借助傳感識別技術(shù)和GPS技術(shù)能夠更為精準(zhǔn)地進行種植和養(yǎng)殖作業(yè)、數(shù)據(jù)記錄分析和制定解決方案;智能機械已基本裝備衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電腦控制和軟件應(yīng)用系統(tǒng),能夠根據(jù)不同位置、不同質(zhì)量的地塊情形實現(xiàn)自動化、精準(zhǔn)化、變量化作業(yè),同時可以采集作物信息用以制作電子地圖和調(diào)整生產(chǎn)策略。2013年英國啟動《農(nóng)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略》,提出了應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能技術(shù)進一步發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),從而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,如借助GateKeeper專家系統(tǒng)提供輔助決策和農(nóng)場管理、LELY擠奶機器人等智能化設(shè)備在養(yǎng)殖場中的應(yīng)用、自動感知技術(shù)在施肥施藥機械上的應(yīng)用、二維碼技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷環(huán)節(jié)的廣泛應(yīng)用等。
2.3德國
德國關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備的積極研發(fā)與推廣。在歐盟農(nóng)業(yè)共同政策對數(shù)字農(nóng)業(yè)的支持下,德國積極發(fā)展高水平數(shù)字農(nóng)業(yè),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度機械化的基礎(chǔ)上,建立完善的計算機支持和輔助決策系統(tǒng),提供數(shù)字農(nóng)業(yè)綜合解決方案。德國投入大量資金與人力支持?jǐn)?shù)字農(nóng)業(yè)核心技術(shù)與智能設(shè)備研發(fā),并由大型企業(yè)牽頭,如德國拜耳公司投資2 億歐元支持?jǐn)?shù)字農(nóng)業(yè)布局,已在60多個國家提供數(shù)字化解決方案,并旗下Xarvio品牌推廣數(shù)字農(nóng)業(yè),通過XarvioScouring識別系統(tǒng)高效識別和分析作物生長和病蟲害信息,幫助農(nóng)民優(yōu)化田塊單獨管理和農(nóng)田統(tǒng)籌優(yōu)化。擁有百年歷史的德國農(nóng)業(yè)機械制造商CLAAS集團結(jié)合第四代移動通信技術(shù)和傳感器技術(shù),實現(xiàn)收割過程的全面自動化。
3我國發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的緊迫性
今年雖然受到疫情影響,但我國大部分農(nóng)產(chǎn)品仍然是一個“大年”,怎樣解決需求下降、部分市場關(guān)閉、物流受阻等難題,把農(nóng)貨順利賣出去,讓農(nóng)民實現(xiàn)豐產(chǎn)又豐收?加速數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展是不二法門。
農(nóng)業(yè)長期保持著傳統(tǒng)形態(tài),技術(shù)進步一直較慢,特別是進入信息化時代后,農(nóng)業(yè)技術(shù)滯后帶來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展差距愈發(fā)顯著。隨著數(shù)字經(jīng)濟的興起,越來越多的領(lǐng)域引入互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),實現(xiàn)了智能化、數(shù)字化重塑,生產(chǎn)率大幅度提高。2019 年,我國服務(wù)業(yè)、工業(yè)數(shù)字經(jīng)濟滲透率分別為 37.8%、19.5%,但農(nóng)業(yè)只有 8.2%,數(shù)字化改造的空間很大,需盡快趕上信息社會的發(fā)展步伐。
農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇,也是破解目前農(nóng)業(yè)難題的一劑良方,瞄準(zhǔn)這個主攻方向,無疑將為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供新動能,給予農(nóng)民更多獲得感。對廣大農(nóng)民來講,農(nóng)產(chǎn)品銷售難的問題最頭疼,常常遭遇“多收了三五斗”的尷尬。可以說,農(nóng)業(yè)數(shù)字化水平滯后,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、難以標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)銷信息不對稱等是導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品銷售難的主因。顯然,加快技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的融合,打造數(shù)字農(nóng)業(yè),對產(chǎn)業(yè)鏈進行全方位的數(shù)字化改造,使得傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)脫胎換骨,插上科技的翅膀騰飛,已成為農(nóng)業(yè)發(fā)展新趨勢。
4“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展趨勢
4.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程智能化將逐步成為現(xiàn)實
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用極大地提高了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備的數(shù)字和智能水平,實現(xiàn)了整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的數(shù)字化控制,實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)和管理。它可以解決由托管服務(wù)流程引起的一系列問題。在種植業(yè)中,重點是如何精確控制生產(chǎn)環(huán)節(jié),例如育苗,播種,施肥,灌溉和病蟲害防治。當(dāng)前,荷蘭,日本,以色列和其他國家正在使用大數(shù)據(jù),人工智能和信息技術(shù)來促進數(shù)字化,精確化和智能化作物種植的發(fā)展。
4.2農(nóng)產(chǎn)品流通電商化發(fā)展將更加迅猛
電子商務(wù)的飛速發(fā)展為農(nóng)產(chǎn)品流通提供了新的平臺和基礎(chǔ)。例如,美國著名的新鮮食品電子商務(wù)公司LocalHarvest是一個平臺,該平臺整合了有機農(nóng)業(yè)的上下游,并連接了中小型農(nóng)場和消費者。LocalHarvest平臺基于從相關(guān)農(nóng)場收集的基本信息來支持地圖搜索系統(tǒng),使消費者能夠搜索本地社區(qū)周圍的農(nóng)場并購買難以保存的新鮮農(nóng)產(chǎn)品,例如蔬菜和禽蛋。農(nóng)產(chǎn)品在快速物流系統(tǒng)下,可以快速送到消費者家中,從而大大提高農(nóng)產(chǎn)品物流的效率和質(zhì)量。
值得欣喜的是,近年來,全國各地與各大電商平臺紛紛投入大量資源,重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈,培植人才,發(fā)力促進農(nóng)產(chǎn)品上行。以河北省為例,近年來積極引入農(nóng)業(yè)電商龍頭企業(yè),與阿里巴巴、京東、拼多多等電商平臺開展合作,持續(xù)在直播助農(nóng)、農(nóng)產(chǎn)品品牌孵化、新農(nóng)商人才培養(yǎng)等領(lǐng)域,合力打造河北數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”??梢钥吹?,利用大數(shù)據(jù)和分布式人工智能技術(shù)匹配優(yōu)化資源,將需求傳導(dǎo)給供給端,有效緩解了供需信息不對稱造成的產(chǎn)銷脫節(jié)。在互聯(lián)網(wǎng)科技力量的加持下,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的“痛點”也得到有效解決,進一步打開了農(nóng)產(chǎn)品從田間到餐桌的通路。
隨著電商農(nóng)產(chǎn)品銷量的快速增長,廣大農(nóng)民亦受益匪淺,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式發(fā)生重大變化,以需求引導(dǎo)生產(chǎn)、訂單式農(nóng)業(yè)逐漸成為主流,精準(zhǔn)種植、數(shù)字營銷提升了農(nóng)民收入水平,促進更多農(nóng)民融入數(shù)字農(nóng)業(yè)的場景里。以往很多滯銷農(nóng)產(chǎn)品位于貧困地區(qū),數(shù)字農(nóng)業(yè)重塑產(chǎn)業(yè)鏈,幫助貧困戶掌握技術(shù)、融入市場,實現(xiàn)了造血扶貧。實踐證明,此種創(chuàng)新扶貧模式具有很強的活力。比如,拼多多的“農(nóng)地云拼”模式得到國務(wù)院扶貧辦的肯定,榮獲了今年的“全國脫貧攻堅組織創(chuàng)新獎”。截至 2019 年底,拼多多平臺直連的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者超過 1200 萬人,累計帶貧人數(shù)超百萬。
4.3農(nóng)業(yè)多元化公共服務(wù)將更加完善
通過將移動互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等頂尖技術(shù)運用在農(nóng)業(yè)公共服務(wù),農(nóng)業(yè)服務(wù)也更加便利和靈活。這也是數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。一些國家為了促進數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展,在農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)公共服務(wù)方面做出了很多努力。
5 “數(shù)字農(nóng)業(yè)”的實踐策略
5.1實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務(wù)數(shù)字化和可視化
加快建立涵蓋農(nóng)業(yè)資源,農(nóng)村產(chǎn)業(yè),生產(chǎn)管理,產(chǎn)品質(zhì)量,農(nóng)業(yè)機械設(shè)備和農(nóng)村治理的數(shù)據(jù)庫。利用地理空間信息技術(shù)和遙感技術(shù)整合空間數(shù)據(jù),獲取耕地資源,漁業(yè)水資源,糧食生產(chǎn)功能區(qū),現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)園區(qū),特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū),特色鮮明的農(nóng)業(yè)村莊,生產(chǎn)經(jīng)營實體,村莊分布等數(shù)據(jù)。地圖存儲在數(shù)據(jù)庫中,使農(nóng)業(yè)和農(nóng)村資源數(shù)據(jù)立體化。通過集成的農(nóng)業(yè)調(diào)度系統(tǒng),現(xiàn)場定點監(jiān)控系統(tǒng),集成的遙感信息,無人機觀測和地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò),可以建立農(nóng)作物的空間分布。通過農(nóng)作物的空間分布,重大自然災(zāi)害和其他動態(tài)空間圖,形成了一個一體化的全域地理信息圖,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的科學(xué)指導(dǎo)奠定了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
5.2推動數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新
創(chuàng)新,始終是鄉(xiāng)村振興的內(nèi)生動力。要實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興,離不開“數(shù)字農(nóng)業(yè)”助力。手機變成新農(nóng)具、直播成了新農(nóng)活、數(shù)據(jù)成為新農(nóng)資,隨著農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式競相涌現(xiàn),數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展紅利惠及三農(nóng)必將更加給力,而農(nóng)業(yè)信息技術(shù)已然成為數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支持。未來依靠農(nóng)業(yè)科學(xué)院和大學(xué)等農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)機構(gòu)來充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技企業(yè)作為創(chuàng)新主題的作用,促進數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的“產(chǎn)學(xué)研”合作,并著重于先進技術(shù)和核心技術(shù)。為了提高對關(guān)鍵技術(shù)的了解和研發(fā),精確操作和智能決策的數(shù)字化管理,智能設(shè)備的變量修改和應(yīng)用,農(nóng)產(chǎn)品的靈活處理,區(qū)塊鏈等技術(shù),3S 加速,智能識別,模型仿真,智能控制和其他軟件和硬件產(chǎn)品數(shù)字農(nóng)業(yè)的綜合應(yīng)用,了解數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系的建立,數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新以及應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的持續(xù)改進。
5.3 提高農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)營管理數(shù)字化水平
當(dāng)前,就中國電子政務(wù)項目的發(fā)展而言,農(nóng)業(yè)部門中的電子政務(wù)服務(wù)水平不能完全滿足領(lǐng)導(dǎo)決策應(yīng)用程序和公共商務(wù)應(yīng)用程序的功能要求。農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的總體水平有待進一步提高。同時,這意味著中國農(nóng)業(yè)信息服務(wù)具有巨大的發(fā)展和利用空間。因此,有必要進一步擴大移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),云計算,大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用,并通過建立靈活,便捷,高效,透明的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理體系,為農(nóng)民提供更多便捷和信息服務(wù)。在信息公開,政府公共關(guān)系,信息服務(wù),辦公室工作等方面,充分利用農(nóng)民信箱和便攜式農(nóng)業(yè)和農(nóng)村地區(qū)的服務(wù)功能,提高了園藝,畜牧,水產(chǎn)品,田間管理和智能化管理水平。著眼于整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的要求,以提高勞動生產(chǎn)率,研究和推廣適用于不同地形和環(huán)境的農(nóng)業(yè)機械,并進一步促進農(nóng)業(yè)“機器換人”。
結(jié) 語
數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動,精確控制,智能和科學(xué)管理,提高了農(nóng)業(yè)的可控性,降低了生產(chǎn)成本,并減少了環(huán)境污染,使農(nóng)業(yè)向精準(zhǔn),環(huán)保和可持續(xù)的方向發(fā)展。此外,農(nóng)村電子商務(wù)的發(fā)展可以有效克服農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的不利因素,可以簡化交易聯(lián)系,提高交易效率,降低成本,消除農(nóng)民對庫存余額的擔(dān)憂,并縮短生產(chǎn)周期。努力為農(nóng)民提供更多的商機。由于時間和空間的限制,內(nèi)容的選擇空間也越來越廣,這對于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理人員的科學(xué)文化素養(yǎng)具有重要意義。
致 謝
在這篇論文的撰寫過程中,我遇到了很多的困難和障礙,但都在老師、領(lǐng)導(dǎo)、同事、同學(xué)和朋友的幫助下順利解決了。尤其要強烈感謝周波老師在千里之外給我們線上授課進行指導(dǎo)和幫助,不厭其煩地為我們解答疑問、傳授知識,讓我非常感動,在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最衷心的感謝!
同時也要感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者,本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻,如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā),我將很難完成本篇論文的寫作。
同時也要感謝我的領(lǐng)導(dǎo)、同事、同學(xué)和朋友,在我寫論文的過程中給予我很多素材,還在論文的撰寫和排版過程中提供給我很大的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限,所寫論文難免有不足之處,懇請各位老師和學(xué)友不吝批評與指教。
參考文獻
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Abstract: Nowadays, the practice of urban agriculture is all over the world. Either in development country or developing country, the urban agriculture becomes important style of agriculture produce and urban development in this area. Beijing, the capital of China, has its own unique terrain and the mountains-area account for 62%.In order to develop urban agriculture better we must explore a new way which fits for this unique terrain. The present of ditch-area economy brings new idea for developing Beijing mountains-area meanwhile 3S technology makes the idea become the true. The concept of ditch-area economy, 3S technology and the effect of 3S technology in developing ditch-area economy are described in detail in this paper. Finally, we can verify that the application of 3S technology in ditch-area ecological planning, the management of ditch-area geographic information and 3D virtual reality expression is the important factor for development of ditch-area economy.
關(guān)鍵詞: 溝域經(jīng)濟;3S技術(shù);生態(tài)規(guī)劃;地理信息管理;三維虛擬現(xiàn)實表達
Key words: ditch-area economy;3S technology;ecological planning;geographic information management;3D virtual reality
0引言
溝域經(jīng)濟是北京市在農(nóng)業(yè)區(qū)域經(jīng)濟、流域經(jīng)濟基礎(chǔ)上結(jié)合北京山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)與特點提出的嶄新概念。近幾年來,為實現(xiàn)山區(qū)經(jīng)濟的循環(huán)快速發(fā)展,北京市推出“溝域經(jīng)濟”發(fā)展模式,并在多個區(qū)縣試點進行了探索和實踐。所謂“溝域經(jīng)濟”[6-8]就是以山區(qū)溝域為單元,以其范圍內(nèi)的自然景觀、文化歷史遺跡和產(chǎn)業(yè)資源為基礎(chǔ),以特色農(nóng)業(yè)旅游觀光、民俗文化、科普教育、養(yǎng)生休閑、健身娛樂等為內(nèi)容,通過對溝域內(nèi)部的環(huán)境、景觀、村莊、產(chǎn)業(yè)統(tǒng)一規(guī)劃,建成內(nèi)容多樣、形式不同、產(chǎn)業(yè)融合、特色鮮明的具有一定規(guī)模的溝域產(chǎn)業(yè)帶,以點帶面、多點成線、產(chǎn)業(yè)互動,形成聚集規(guī)模,最終促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、帶動農(nóng)民快速增收。
北京市山區(qū)占市域總面積的62%,過去的山區(qū)礦山開發(fā)為首都城市建設(shè)做出了貢獻,同時也極大地破壞了山區(qū)的生態(tài)環(huán)境和自然景觀,造成了水土流失、植被和地下水系破壞等負(fù)面影響。所以關(guān)閉礦山,進行山區(qū)生態(tài)修復(fù)、森林健康經(jīng)營、小流域綜合治理、土地適宜性評價、景觀生態(tài)規(guī)劃布局、等成為溝域經(jīng)濟發(fā)展的首要解決問題。
近年來,以“3S”技術(shù)為代表的地球信息科技的突飛猛進,為溝域經(jīng)濟管理工作的發(fā)展帶來了新的機遇,“3S“技術(shù)在該領(lǐng)域的發(fā)展將呈現(xiàn)廣闊前景。
1“3S”技術(shù)概況
“3S”是遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)這3項相互獨立又相互支持的新技術(shù)的總稱,它們是目前對地觀測系統(tǒng)中空間信息獲取、存貯管理、更新、分析和應(yīng)用的三大支撐技術(shù)。
遙感(RS)可以提供多時相、多分辨率和多譜段的各種遙感數(shù)據(jù),其高分辨率的遙感影像可以達到1 m左右。利用RS影像,可以迅速得到幾周前甚至幾天前的最新更新數(shù)據(jù),成本低、數(shù)據(jù)真實準(zhǔn)確。通過處理分析最后提取和應(yīng)用有關(guān)對象信息,是一種高效的信息采集手段,對于空間數(shù)據(jù)的確定有特殊意義,在規(guī)劃設(shè)計中可以提供高分辨率的數(shù)據(jù)源。
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)主要用于為所獲取的空間目標(biāo)及屬性信息提供實時的、快速的空間定位。GPS作為確定空間位置的主要手段,以其速度快、精度高、不受氣候和通訊條件的影響,具有全天候、布點靈活、作業(yè)方便等優(yōu)點,因此作為RS圖像的精糾正等具有不可替代的作用。
地理信息系統(tǒng)(GIS)是指在計算機技術(shù)支持下,對空間信息輸入、查詢、運算、分析、表達的技術(shù)系統(tǒng)。利用GIS可以把社會經(jīng)濟、人文等信息與反映地理位置的圖形信息有機地結(jié)合起來,從而使復(fù)雜空間問題的科學(xué)求解成為可能,提供決策服務(wù)。GIS技術(shù)可以解決海量空間數(shù)據(jù)的顯示和管理問題。利用面向?qū)ο蟮拇笮蛿?shù)據(jù)庫技術(shù),不僅可以解決海量數(shù)據(jù)的存儲與管理等問題,也解決了多用戶編輯、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)安全機制等許多問題。
2“3S”技術(shù)與溝域經(jīng)濟
2.1 “3S”技術(shù)在溝域生態(tài)規(guī)劃中的作用溝域經(jīng)濟的發(fā)展離不開溝域生態(tài)科學(xué)合理的規(guī)劃。沒有規(guī)劃的經(jīng)濟只能造成資源和金錢的浪費。溝域經(jīng)濟生態(tài)規(guī)劃要處理的核心是溝域的生態(tài)問題,即人類與環(huán)境的關(guān)系,其目的是求得人與生態(tài)的和諧共存、互惠共生。憑借“3S”技術(shù)其快捷和精確的空間信息獲取能力、強大的動態(tài)預(yù)測功能、全面的區(qū)域綜合分析功能以及高度的可定制性,能夠?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)內(nèi)部多元信息的獲取、傳輸、分析、處理、反饋起到有效的輔助作用,從而為生態(tài)宏觀調(diào)控、規(guī)劃決策等提供全方位的信息服務(wù)。使得規(guī)劃者可以更加高效準(zhǔn)確的了解溝域生態(tài)與環(huán)境變化[4]。
全球定位系統(tǒng)(GPS)在溝域景觀生態(tài)規(guī)劃中的主要作用是對航空照片和衛(wèi)星像片等遙感圖像進行定位和地面矯正,遙感數(shù)據(jù)在精度上還不夠,因此需要GPS 輔助矯正。
遙感(RS)在規(guī)劃過程中的主要作用是識別地物,在大范圍的規(guī)劃中使用遙感數(shù)據(jù),可以省時省力。 根據(jù)衛(wèi)星像片所呈現(xiàn)的圖像,得到規(guī)劃對象總體的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(如植被空間分布圖、水系分布圖),這樣就大大減少了實地調(diào)查進行數(shù)據(jù)采集的工作量。有了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以后,就可以根據(jù)需要,加工得出專業(yè)上需要的數(shù)據(jù)。
可選取最近幾年的高分辨率SPOT或TM影像圖、地形圖、林相圖及GPS野外調(diào)查的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)的來源。利用ARCGIS軟件對遙感數(shù)據(jù)進行幾何校正,空間增強和輻射增強等處理,將GPS在地面調(diào)查的樣點和植被類型顯示在視窗上,利用AOI選取模板進行訓(xùn)練,根據(jù)制定分類體系劃分景觀類型,對訓(xùn)練模板的可能矩陣進行評價,結(jié)合已有資料和野外調(diào)查數(shù)據(jù),以目視解譯和外業(yè)調(diào)查的結(jié)果為輔,對分類效果進行評價檢驗并根據(jù)評價結(jié)果進行監(jiān)督分類,將分類后數(shù)據(jù)經(jīng)過聚類、統(tǒng)計過濾除去一定面積的斑塊,在ARCGIS中進行數(shù)字化,生成各景觀類型的多邊形矢量數(shù)字文件,建立拓?fù)潢P(guān)系后,生成各類景觀專題圖,對各區(qū)進行統(tǒng)計,得到景觀分類圖和各種景觀類型專題圖,在此基礎(chǔ)上,對數(shù)據(jù)進行綜合分析,然后對溝域地形圖進行數(shù)字化并生成數(shù)字高程模型DEM,為溝域景觀因子的選擇和遙感數(shù)據(jù)的疊加奠定基礎(chǔ)。
運用地理信息系統(tǒng)[23](GIS)原理及技術(shù)利用ARCGIS軟件進行分析評價。在溝域景觀生態(tài)規(guī)劃中主要用到疊置技術(shù),對多種類型的空間數(shù)據(jù)同時進行各種相關(guān)運算,系統(tǒng)化的分析評價。此外動態(tài)分析和模擬,通過對不同時段所得到的遙感數(shù)據(jù)進行分析,監(jiān)測和分析溝域景觀的動態(tài)過程[2-3]。
在對溝域進行景觀生態(tài)規(guī)劃時應(yīng)該遵循以下原則:(1)整體性原則:充分利用3S技術(shù)和系統(tǒng)方法原理論,協(xié)調(diào)各類型景觀同整個區(qū)域景觀關(guān)系,實現(xiàn)整體上的協(xié)調(diào)發(fā)展;(2)尺度原則:從溝域景觀單元出發(fā),考慮溝域景觀的規(guī)模、破碎化等因素,根據(jù)其合理的尺度規(guī)模進行界定;(3)自然景觀優(yōu)先原則:在保證經(jīng)濟、信息流暢的同時,充分尊重自然生態(tài)過程,保護一些具有生態(tài)價值的基礎(chǔ)上,利用兩個主要影響因子即主成分載荷,從土地的利用現(xiàn)狀、溝域景觀空間分布以及地質(zhì)地貌和土地利用類型出發(fā),結(jié)合外業(yè)調(diào)查和實際溝域景觀格局現(xiàn)狀,對北京溝域進行景觀生態(tài)規(guī)劃。
2.2 “3S”技術(shù)在溝域信息管理中的作用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展使地理信息系統(tǒng)應(yīng)用范圍更加廣闊,目前在城市規(guī)劃、土地管理、交通、電力等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)具有采集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數(shù)據(jù)等功能,利用“3S”技術(shù)構(gòu)建溝域經(jīng)濟[11-13]地理信息平臺,將全北京市溝域生態(tài)規(guī)劃狀況以數(shù)字化地圖方式呈現(xiàn),使人們可以方便的實現(xiàn)瀏覽、查詢、分析等功能,構(gòu)建溝域經(jīng)濟效益屬性數(shù)據(jù)庫,對溝區(qū)經(jīng)濟收入統(tǒng)計、核算、報表輸出,實現(xiàn)經(jīng)濟效益的動態(tài)分析。
WebGIS,就是基于Internet技術(shù)的地理信息系統(tǒng)(GIS),隨著Internet技術(shù)在全球范圍內(nèi)的飛速發(fā)展和人們對地理信息系統(tǒng)(GIS)的應(yīng)用需求,利用Internet在Web上空間數(shù)據(jù),為用戶提供空間數(shù)據(jù)瀏覽、查詢和強大的分析功能,對溝域各種資源深入挖掘,運用空間分析的功能,從宏觀上指導(dǎo)溝域經(jīng)濟規(guī)劃方案,使得資源發(fā)揮最大優(yōu)勢,創(chuàng)造最大的效益。WebGIS是基于瀏覽器/服務(wù)器模式的地理信息系統(tǒng),因此,WebGlS不但具有大部分乃至全部傳統(tǒng)GIS軟件具有的功能,而且還具有利用Internet優(yōu)勢的特有功能,即用戶不必在自己的本地計算機上安裝GIS軟件就可以在Internet上訪問遠(yuǎn)程的GIS數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序,進行GIS分析,這是發(fā)展WebGIS服務(wù)溝域經(jīng)濟的最大亮點,因為,溝域區(qū)域用戶多是農(nóng)民,基于農(nóng)民的文化技術(shù)水平等因素,使用Internet向溝域用戶提供溝域現(xiàn)狀信息、專家指導(dǎo)方案、同時也可以收集用戶反饋的建議信息。
系統(tǒng)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)主要是各年中高分辨率的遙感數(shù)據(jù),大面積區(qū)域可用中等分辨率遙感影像,而針對某一特定溝域則需要高分辨率遙感影像。為了實現(xiàn)地理信息的真正共享和開放性,利用Intnernet技術(shù),建立包含豐富的空間拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)據(jù)庫,可采用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫模型,實現(xiàn)地圖的自動錄入和校對,可以節(jié)省大量的人力、物力和財力,促進溝域經(jīng)濟系統(tǒng)WebGIS服務(wù)應(yīng)用的推廣。采用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫管理GIS數(shù)據(jù),可以實現(xiàn)復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的描述,數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)語義的管理等等。
利用WebGIS技術(shù)構(gòu)建北京溝域經(jīng)濟地理信息系統(tǒng)[14-18]是為了實現(xiàn)都市農(nóng)業(yè)的信息化發(fā)展的大目標(biāo),更是為了促進北京市溝域經(jīng)濟的快速、健康的發(fā)展。運用其空間信息量測與分析、統(tǒng)計分析、地形分析、網(wǎng)絡(luò)分析、疊置分析、緩沖分析、決策支持等功能,深度挖掘可開發(fā)區(qū)域資源,建設(shè)出更多有創(chuàng)意有價值的項目,不斷提升區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展品質(zhì)和潛力,創(chuàng)造更多經(jīng)濟、文化和生態(tài)價值。
2.3 “3S”技術(shù)在三維可視化模擬中的作用溝域經(jīng)濟發(fā)展涉及的的溝域景觀模擬、建筑物模擬、地下管線的3D顯示、道路橋梁的三維景觀實體以及地形地貌顯示等,都強調(diào)了三維信息以及三維景觀實體間關(guān)系的表達,對這些建設(shè)項目的三維空間信息進行處理、分析和挖掘來實現(xiàn)項目狀態(tài)的現(xiàn)勢數(shù)字三維可視化表達,可以更加準(zhǔn)確真實地表示現(xiàn)實中溝域建設(shè)的發(fā)展情況,而這些數(shù)字三維表達都需要通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)。
虛擬現(xiàn)實[19-22],或虛擬實境(Virtual Reality),簡稱VR技術(shù),是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三度空間的虛擬世界,提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身臨其境一般,及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。該技術(shù)集成了計算機圖形(CG)技術(shù)、計算機仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果,是一種由計算機技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng),虛擬現(xiàn)實的最大特點是:用戶可以用自然方式與虛擬環(huán)境進行交互操作,改變了過去人類除了親身經(jīng)歷,就只能間接了解環(huán)境的模式,從而有效的擴展了自己的認(rèn)知手段和領(lǐng)域。另外,虛擬現(xiàn)實不僅僅是一個演示媒體,而且還是一個設(shè)計工具,它以視覺可視化形式產(chǎn)生一個適人化的多維信息空間,為我們創(chuàng)建和體驗虛擬世界提供了有利的支持。
建立模型所需要的大場景三維數(shù)據(jù),主要是指溝域范圍地形地貌的三維數(shù)據(jù),主要是高分辨率的遙感影像,如分辨率為0.61米的QuickBird等,疊加數(shù)字高程模型圖(DEM),生成三維地形數(shù)據(jù);對于溝域范圍內(nèi)的道路、橋梁和建筑物等三維數(shù)據(jù),可以通過數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)獲取立體像對的方法,也可以通過三維激光掃描測量系統(tǒng)集合全站儀進行地面測繪獲取空間坐標(biāo)和高程;對于樹木和雕塑等以點形式存在的地物,通過GPS采集地物的坐標(biāo);建筑物及樹木的紋理通過拍攝大量照片來獲取。分別對溝域建筑物、地形、天空、樹木進行場景建模,使其能形象的反應(yīng)真實場景,最后明確場景的層次關(guān)系,完成溝域三維可視化模擬。
信息技術(shù)的應(yīng)用是都市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的客觀要求和發(fā)展趨勢,尤其虛擬現(xiàn)實是計算機技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用的更高境界,都市農(nóng)業(yè)信息產(chǎn)品將會成為今后服務(wù)“三農(nóng)”的新產(chǎn)品。
3“3S”技術(shù)在溝域經(jīng)濟發(fā)展中的前景
溝域經(jīng)濟概念提出后,幾年來,有力推動了京郊山區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展,對于農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整起到了積極作用。但是,由于這一理念還處于初步實施階段,所以存在一些問題。現(xiàn)在我市對溝域的開發(fā)利用不僅數(shù)量不多,質(zhì)量也不高;在所開發(fā)經(jīng)營的溝域中,缺少整體把握和規(guī)劃,隨心所欲,沒有長遠(yuǎn)打算,資源綜合效能不高;環(huán)境破壞、水體污染等現(xiàn)象也很明顯。因此,在溝域經(jīng)濟發(fā)展上,必須整合各種資源和生產(chǎn)要素,制定科學(xué)有效的溝域生態(tài)規(guī)劃方案,在保護好生態(tài)環(huán)境的同時,實現(xiàn)效益最大化。
“3S”技術(shù)集RS、GPS、GIS為一體,在溝域高分辨率遙感影像獲取、溝域地形精確定位、溝域地理信息管理、溝域三維可視化模擬等方面發(fā)揮了巨大作用[9]。隨著遙感技術(shù)的進一步發(fā)展,將會出現(xiàn)更加高清度的遙感影像圖,對于溝域的地形研究將更加準(zhǔn)確;GPS導(dǎo)航技術(shù)的革新和測繪儀器的進步,將使溝域空間定位更加精確;地理信息系統(tǒng)的發(fā)展將使系統(tǒng)功能更加全面,在溝域生態(tài)規(guī)劃、適宜性評價、生態(tài)價值評估和溝域環(huán)境動態(tài)監(jiān)測、流域治理等方向可以快速準(zhǔn)備的進行評定,以解決當(dāng)前溝域經(jīng)濟發(fā)展中缺乏合理規(guī)劃、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題;計算機虛擬技術(shù)的發(fā)展將使溝域三維化更精確、更逼真,人們可以不用實地去考察就能在一臺計算機上對整個溝域的規(guī)劃設(shè)計一目了然。
在“3S”技術(shù)的科學(xué)手段支持下,著手對溝域資源進行系統(tǒng)摸底調(diào)查,對具備一定發(fā)展條件的溝域進行發(fā)展規(guī)劃設(shè)計,拿出具體的開發(fā)方案。通過“統(tǒng)一規(guī)劃,政府扶持,集體塔臺,農(nóng)民主體和社會參與”這樣一種模式,建設(shè)內(nèi)容多樣、產(chǎn)業(yè)融合、特色鮮明的溝域產(chǎn)業(yè)帶,逐步把我們山區(qū)建成生態(tài)環(huán)境良好、基礎(chǔ)設(shè)施完備、綠色產(chǎn)業(yè)興旺、社會事業(yè)發(fā)達、山川景色秀美、人們生活安康的新山區(qū)[24-31]?!皽嫌蚪?jīng)濟”正把北京山區(qū)變成生態(tài)環(huán)境良好、基礎(chǔ)設(shè)施完備、綠色產(chǎn)業(yè)興旺、社會事業(yè)發(fā)達、山川景色秀美、人民生活安康的宜游更宜居的圣地。而“3S”技術(shù)通過Internet傳播給更多的人,服務(wù)于更多的人,用信息技術(shù)中的新技術(shù)促進首都城鄉(xiāng)一體化總體目標(biāo)的早日實現(xiàn)。
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[關(guān)鍵詞]數(shù)字農(nóng)業(yè) 空間信息管理 3S技術(shù)
中圖分類號:TN919.8 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)01-0281-01
引言
二十一世紀(jì)高新農(nóng)業(yè)技術(shù)的重要象征是數(shù)字農(nóng)業(yè)(Digital Agriculture)技術(shù)。數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展和各種農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)是密不可分的,由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的空間分布較廣泛,農(nóng)業(yè)資源在地理分布地域廣泛,而且地理分布地域廣闊,農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的獲得是基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和資源的,所以需要農(nóng)業(yè)領(lǐng)域空間信息技術(shù)獲得更多更準(zhǔn)確的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)[1]。數(shù)字農(nóng)業(yè)空間信息管理平臺的應(yīng)用能有效的促進農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的發(fā)展以及平衡農(nóng)業(yè)和環(huán)境之間的發(fā)展。美國的地球物理環(huán)境公司對3S技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展所起的支撐作用進行了研究,首先他們制定了地球觀測衛(wèi)星計劃,收集衛(wèi)星圖像,監(jiān)測農(nóng)作物的生長,通過技術(shù)分析所得到的相關(guān)數(shù)據(jù),為農(nóng)場主提供相應(yīng)的耕種方法,防止農(nóng)作物的病蟲害以及為提供具有預(yù)防和預(yù)測性的信息,確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進行,避免過多的經(jīng)濟損失[2]。 在1997年,美國國家研究委員會發(fā)表了報告“21世紀(jì)的精細(xì)農(nóng)業(yè)―農(nóng)作物管理中的地學(xué)空間和信息技術(shù)”,提出了信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代技術(shù)條件下的巨大空間的全面系統(tǒng)的分析,并由此掀起了數(shù)字農(nóng)業(yè)研究的,對由此可能帶來的機遇和挑戰(zhàn)進行了論述[3]。
1 數(shù)字農(nóng)業(yè)空間信息管理框架
在數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)過程中,數(shù)字農(nóng)業(yè)空間信息管理平臺處于核心位置。計算機網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字農(nóng)業(yè)空間信息管理平臺建設(shè)的基礎(chǔ),其核心是其數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),建立一套RS、GIS、GPS、MIS、ES和其他的技術(shù)的集合體,通過數(shù)字農(nóng)業(yè)空間信息管理平臺盡可能的應(yīng)用3S技術(shù)和空間數(shù)據(jù)庫,對地理信息系統(tǒng)、遙感和遙測技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、虛擬化技術(shù)的系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)技術(shù)自動化系統(tǒng)準(zhǔn)確、高效、快速、全面和規(guī)范的使用。該平臺還包括計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)系統(tǒng)。如圖1所示。這里有它們的四個至關(guān)重要有效含量分析。
(1)農(nóng)業(yè)信息分類編碼標(biāo)準(zhǔn)
農(nóng)業(yè)信息交流與共享的基礎(chǔ)是農(nóng)業(yè)信息分類和編碼,這是一個用自己的信息編碼規(guī)則改變許多重復(fù)的基本信息分類和編碼,改變了過去在不同部門情況有的不統(tǒng)一,有的不能共享的情況。截止目前,在農(nóng)業(yè)信息方面,中國還未制定相應(yīng)的農(nóng)業(yè)分類編碼的標(biāo)準(zhǔn),在農(nóng)息信息分類編碼方面要加強農(nóng)業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)化,要對農(nóng)業(yè)信息分類與編碼,存儲農(nóng)業(yè)信息,實現(xiàn)信息之間的交流和共享。
(2)基于GPS/GPRS的移動式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程信息采集技術(shù)
通過GPS/ GPRS信息采集技術(shù)的空間定位和GPS信息采集的優(yōu)勢實時監(jiān)測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程,通過GPRS無線寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和實時的優(yōu)勢,在生產(chǎn)過程中控制移動信息采集,從而實現(xiàn)全面的技術(shù)集成。
(3)數(shù)字農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)技術(shù)平臺和各種類型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
基于農(nóng)業(yè)數(shù)字空間信息平臺出發(fā),設(shè)置信息可視化和實時監(jiān)控功能于一體,在搜集和采集農(nóng)業(yè)信息時,根據(jù)自身的信息需求和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的各個管理因素來獲得所需要的有關(guān)氣象,環(huán)境水文等信息,無論是從遙感數(shù)據(jù),同時也對GPS信息的定位,都應(yīng)包含不同的信息來源,有是由不同類型的傳感器的實驗數(shù)據(jù)組成。
(4)基于GIS的智能分布式控制農(nóng)業(yè)機械
在自動控制系統(tǒng)中引入GIS時其自動控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生明顯變化,在增強系統(tǒng)總體控制功能時,只需將控制器變?yōu)镚IS或者在前端加一級GIS處理來實現(xiàn),如圖2所示。
2 基于Web Services的農(nóng)業(yè)信息共享安全控制
(1)Web Services概述
Web Services體系架構(gòu)與傳統(tǒng)的面向?qū)ο笙到y(tǒng)一樣,都包括繼承、封裝、消息傳遞以及動態(tài)綁定等基本概念,是面向?qū)ο篌w系架構(gòu)組件化的實現(xiàn)和發(fā)展,在Web Services中將所有對象都看成服務(wù),在API為網(wǎng)絡(luò)中的其他服務(wù)所使用,通過實現(xiàn)的細(xì)節(jié)獲得封裝。
(2)基于Web Services的農(nóng)業(yè)信息共享安全控制平臺設(shè)計
在設(shè)計安全平臺時根據(jù)用戶服務(wù)、管理業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)三層構(gòu)架,各個組件的設(shè)計理論基于面向空間、面向?qū)ο?、面向用戶以便各個應(yīng)用模塊都可以更方便的嵌入系統(tǒng)。
(1) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
數(shù)字農(nóng)業(yè)空間信息管理平臺的數(shù)據(jù)由多個數(shù)據(jù)庫組成。
(2)功能設(shè)計
園區(qū)空間信息管理平臺由系統(tǒng)維護、綜合查詢、空間分析、決策支持、土地流轉(zhuǎn)、動態(tài)監(jiān)測6個子系統(tǒng)組成。平臺在實現(xiàn)基于Web services的全方位農(nóng)業(yè)信息與共享方面。點擊平臺功能界面的系統(tǒng)維護、綜合查詢、空間分析、決策支持、土地流轉(zhuǎn)、動態(tài)監(jiān)測中的任意一項。
系統(tǒng)維護、綜合查詢、決策支持、土地流轉(zhuǎn)、動態(tài)監(jiān)測每個功能模塊的界面
顯示了該模塊包含的下一級以查詢?yōu)橹鞯淖庸δ苋缤恋亓鬓D(zhuǎn)包含商家信息統(tǒng)計、土地招租需求、招商土地查詢、項目特別推薦、高級查詢向?qū)?,點擊每個子功能模塊可瀏覽相應(yīng)的信息。空間分析模塊是基于WebGIS的以地圖和專題圖顯示為主要功能的模塊。
(3)GIS實現(xiàn)
當(dāng)前的瀏覽器不支持矢量圖形是實現(xiàn)GIS在網(wǎng)上瀏覽的主要問題?,F(xiàn)在家庭JSP提供了兩種方法來解決這個問題:首先,服務(wù)器端解決方案,載體轉(zhuǎn)化為研究范式B瀏覽器支持JPEG,GIF格式的文件,客戶端使用Java腳本的HTML網(wǎng)頁;二是在瀏覽網(wǎng)頁的客戶端自動下載java小程序解決,通過下載轉(zhuǎn)換,使得普通的Web瀏覽器具備支持矢量圖形格式的功能,提供了顯示方法。第一種方法主要適用要求相對較低客戶端和觀眾,操作也比較簡單。本文網(wǎng)絡(luò)空間信息在園區(qū)采用的是第二種選擇方法。
3 結(jié)論
實現(xiàn)區(qū)域農(nóng)業(yè)技術(shù)跨越式發(fā)展的基礎(chǔ)是數(shù)字農(nóng)業(yè)空間信息管理平臺,該平臺是以3S技術(shù)作為核心技術(shù),該系統(tǒng)是保證農(nóng)業(yè)科技基礎(chǔ)設(shè)施項目可持續(xù)發(fā)展的依據(jù),對數(shù)字農(nóng)業(yè)研究具有突破性的意義。文章中,以3S技術(shù)為出發(fā)點,以數(shù)字農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)信息研究為突破口,充分運用空間信息管理平臺,結(jié)合上海現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)信息應(yīng)用,實現(xiàn)了平臺的整體設(shè)計,并對數(shù)據(jù)庫設(shè)計、系統(tǒng)功能設(shè)計、農(nóng)業(yè)知識整合和空間分析等方面做了詳細(xì)的設(shè)計,同時開發(fā)實踐了一些功能,特別是采用的Web GIS技術(shù),實現(xiàn)了Internet區(qū)域空間信息的,為園區(qū)運營的科學(xué)合理的管理提供了一個功能重要依據(jù)。
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關(guān)鍵詞:數(shù)字技術(shù);農(nóng)莊改造;生態(tài);效率
數(shù)字技術(shù)改造指綜合運用地理信息技術(shù)、計算機輔助設(shè)計、大數(shù)據(jù)技術(shù)和多媒體等技術(shù),對農(nóng)莊的地理空間數(shù)據(jù)進行獲取、分析、處理和輔助決策服務(wù)的技術(shù)系統(tǒng),實現(xiàn)農(nóng)莊的農(nóng)業(yè)資源、空間資源、生態(tài)環(huán)境、客源管理等的科學(xué)化、智能化、智慧化。數(shù)字技術(shù)對農(nóng)莊的改造,促使傳統(tǒng)農(nóng)莊規(guī)劃中出現(xiàn)的不科學(xué)、不合理、不完善的現(xiàn)象得到解決。本文以福建省南平市博遠(yuǎn)農(nóng)莊為例,運用數(shù)字技術(shù)進行改造規(guī)劃,探討傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)園區(qū)數(shù)字化改造的理論與方法,以期為該類農(nóng)業(yè)園區(qū)規(guī)劃提供借鑒。
1數(shù)字技術(shù)對農(nóng)莊改造的啟示
1.1促進農(nóng)莊規(guī)劃的科學(xué)化由于農(nóng)莊改造規(guī)劃設(shè)計過程需要大量基礎(chǔ)資料分析整理,所需基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)量大,涵蓋面廣,而傳統(tǒng)農(nóng)莊的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)還沒有完全數(shù)字化,數(shù)據(jù)缺乏高效管理,造成許多數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)變動問題,這就在不同程度上對規(guī)劃方案造成了影響,并隨之出現(xiàn)一系列問題,如:景觀營造缺乏對基礎(chǔ)自然資源現(xiàn)狀的充分利用和尊重,破壞農(nóng)業(yè)觀光的本質(zhì);缺乏科學(xué)規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo),影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展等問題,要解決這些問題,便需要對農(nóng)莊進行科學(xué)化的規(guī)劃改造。運用數(shù)字技術(shù)對傳統(tǒng)農(nóng)莊進行改造,有利于實現(xiàn)社會、空間、環(huán)境的一體化的規(guī)劃目標(biāo),從而促使理論與實踐的有效結(jié)合。例如運用數(shù)字技術(shù)之一的地理信息系統(tǒng),在計算機系統(tǒng)支持下,可對農(nóng)莊的地理空間信息進行采集、存貯、查詢、處理、分析與可視化表達。其主要功能是對地理空間數(shù)據(jù)進行科學(xué)管理和綜合分析,反映地理對象空間分布特征及其拓?fù)潢P(guān)系,描述地理信息的動態(tài)演變,時空建模,分析地理系統(tǒng)的演化過程,最終進行科學(xué)決策[1]。
1.2促進農(nóng)莊管理的智能化空氣溫濕度、土壤溫濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量等數(shù)據(jù)都是農(nóng)莊的經(jīng)營管理過程中非常重要的生態(tài)數(shù)據(jù),通過云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新的數(shù)字技術(shù)的支持下,這些數(shù)據(jù)將被傳輸?shù)椒?wù)管理平臺進行分析處理并形成參考信息,農(nóng)莊可據(jù)此對農(nóng)作物及其他相關(guān)管理內(nèi)容做出安排。并且農(nóng)莊管理者可在物聯(lián)網(wǎng)終端上瀏覽智能溫室內(nèi)蔬菜的實時生長情況,從而進行精細(xì)化種植。通過屏幕便可查看農(nóng)作物的生長環(huán)境,為其量身定做灌溉和營養(yǎng)計劃。依托于云計算等先進的數(shù)字技術(shù),大力推進農(nóng)莊創(chuàng)新,建設(shè)適合城市人群需要的特色農(nóng)莊,才能讓人們在繁忙的生活中體驗大自然帶來的清新,享受真正的綠色生活,向往智能化的生活環(huán)境[2],提高城市生活的服務(wù)效率[3]。
1.3實現(xiàn)農(nóng)莊服務(wù)的智慧化農(nóng)莊服務(wù)的智慧化就是通過物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、云計算設(shè)施、地理空間基礎(chǔ)設(shè)施等數(shù)字技術(shù)手段,融合社交網(wǎng)絡(luò)、APP等終端工具和方法,實現(xiàn)數(shù)字反饋的時效性。農(nóng)莊服務(wù)的智慧化可強化客戶關(guān)系管理。農(nóng)莊應(yīng)將與客戶的線上交流活動與線下跟蹤活動相融合,做好線上的客戶意愿咨詢與線下交易的無縫對接,有效提升生態(tài)農(nóng)莊與客戶及潛在客戶間的交流與互動效率。這便要求生態(tài)農(nóng)莊通過微博平臺和微信公眾號等數(shù)字社交網(wǎng)絡(luò)平臺來關(guān)注客戶的個性化需求、變動趨勢[4]。外地客商也可通過物聯(lián)網(wǎng)終端平臺上瀏覽大棚內(nèi)蔬菜的實時生長情況,農(nóng)作物的生長環(huán)境,真正實現(xiàn)溯源清晰。
2數(shù)字技術(shù)在博遠(yuǎn)農(nóng)莊改造中的應(yīng)用
2.1前期資料數(shù)字化收集與處理基礎(chǔ)資料數(shù)字化收集與處理是各類規(guī)劃的基本保障,是景觀規(guī)劃或景觀設(shè)計初期的主要任務(wù),所以對博遠(yuǎn)農(nóng)莊改造項目規(guī)劃前期的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集,起到非常重要的作用和功能。數(shù)字化收集與處理主要分為:平面數(shù)字收集與處理即資料收集、數(shù)據(jù)共享與信息交流,空間數(shù)字收集與處理即空間分析與信息提取、景觀處理等方面,下面就針對這點,依例進行簡要的分析和闡述:
2.1.1平面數(shù)字收集與處理數(shù)字技術(shù)在農(nóng)莊改造應(yīng)用的過程中,首先是利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面,將計算機作為主要的媒介,通過對其相關(guān)信息和數(shù)據(jù)的收集、規(guī)劃、遠(yuǎn)程等方式,有效地實現(xiàn)信息、目錄檢索與查詢、改造信息、方案征集、網(wǎng)絡(luò)會議、網(wǎng)上方案評價等方面的功能。同時,在數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的過程中,通過利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的相關(guān)功能,可以有效地實現(xiàn)規(guī)劃信息和數(shù)據(jù)共享功能,從而有效地提升農(nóng)莊改造的工作效率,并且在很大程度上減少了工作量,這對我國城郊農(nóng)莊再建乃至相關(guān)園林產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,都具有非常重要的作用和意義。閩北地區(qū)有眾多農(nóng)莊,這些農(nóng)莊往往占地廣、跨地形地貌程度高。南平下轄市邵武市博園農(nóng)莊的土地現(xiàn)狀比較復(fù)雜,除農(nóng)場建設(shè)用地、交通工程用地外,草地、林地、耕地、滯留用地、灘涂地、水域面積都較大———即使規(guī)劃中最少的交通用地亦有2.43hm2,僅占總面積的1%;此外,整個農(nóng)莊的景觀資源也需要重新分析,譬如山泉水稻田共計121.5hm2,它既包含了水域部分,也包含耕地部分。這些分析很多重疊,將交錯的數(shù)據(jù)整合與再分配是改造過程中第一個棘手的問題。因此,需采用數(shù)字軟件對各項指標(biāo)進行多維度考量,從而進行權(quán)重配比,譬如,交通工程用地需要考慮避讓生態(tài)景觀、連接主要景觀外,并且考慮客源的分布,對南平市及各轄市乃至省外旅客成分進行歷年數(shù)據(jù)比對與預(yù)測。當(dāng)然,這還有待更多的后期驗證,單從目前的農(nóng)莊經(jīng)營效果來看是初步成功的。這些分析中很多如客源分析都是數(shù)據(jù)共享的,通過網(wǎng)上便可查詢,非常便捷。
2.1.2空間數(shù)字收集與處理數(shù)字技術(shù)在農(nóng)莊改造應(yīng)用的過程中,還可利用地理信息系統(tǒng)技術(shù),為工作人員提供相對較好的空間數(shù)據(jù)與相應(yīng)分析。同時,通過利用地理信息技術(shù)對其相關(guān)的信息和數(shù)據(jù),進行全面的提取和分析,并且在相應(yīng)的系統(tǒng)中,構(gòu)建完善的空間層面的數(shù)據(jù)庫。由此,設(shè)計雙方都可以進行全面的提取和查詢,并且對各個數(shù)據(jù)可以進行全面、長期的統(tǒng)計,這樣對工程的操作、編輯、提取及輸出等工作的開展和后期的管控提供了重要且可靠的參考依據(jù)。在博遠(yuǎn)農(nóng)莊設(shè)計前期,利用地理3S技術(shù)對農(nóng)莊原基地的自然條件進行分析,并且運用如ArcGSI提供的坡度、坡向測量算法等對場地進行了虛擬測量,這些都已經(jīng)是常規(guī)的數(shù)字技術(shù)手段。這些數(shù)字技術(shù)對于地形、地貌復(fù)雜的農(nóng)莊,并且往往沒有數(shù)據(jù)記錄史的對象是獲取第一手資料的必經(jīng)之途。甚至一些簡單的測量已經(jīng)可以通過手機軟件協(xié)助完成,非業(yè)內(nèi)人士也完全可以進行測量,數(shù)字化相應(yīng)帶來的即是大眾設(shè)計參與度的巨幅提升[5]。平面數(shù)字與空間數(shù)字的結(jié)合也可應(yīng)用在如農(nóng)莊工程樣式與材質(zhì)的選定的前期多個方面。利用Au-toCAD3DS、3dsMAX、Quest3D、2Dshaper、SketchUp等軟件,構(gòu)建相應(yīng)的三維立體模型。同時,在應(yīng)用的過程中,主要利用材質(zhì)編輯器的形式,對其樣式及材質(zhì)進行全面的選定,這樣便可在一定程度上增加園林的藝術(shù)感;同樣,平面數(shù)字、空間數(shù)字各自內(nèi)部的相互疊加也是不可或缺的。在農(nóng)莊內(nèi)的博物館就采用了參數(shù)化建筑建模,這就是將平面數(shù)字聯(lián)系、集成起來的一種有效方法[6],虛擬現(xiàn)實手段在這些多重數(shù)字的集中處理方面是極為擅長的。
2.2中期效果的虛擬數(shù)字化展示
景觀處理是數(shù)字技術(shù)在農(nóng)莊再規(guī)劃中非常重要的作用之一,主要利用網(wǎng)絡(luò)信息處理的形式,對農(nóng)莊景觀進行全面的虛擬、描述和處理。整個過程中主要包含有兩種展現(xiàn)形式:靜態(tài)效果展示、動態(tài)效果展示。
2.2.1靜態(tài)效果展示主要是以農(nóng)莊的二維、三維數(shù)字展示、景觀效果展示為主,利用3S技術(shù),可以對莊園內(nèi)的園林資源與旅游資源,進行全面的評價,為其后工程施工與維護的開展提供重要參考依據(jù)。同時,經(jīng)過前期的資料數(shù)字化原始收集與簡單處理對如水的酸堿度、硬度、導(dǎo)電率等自然條件的數(shù)據(jù)收集與處理,對包括農(nóng)莊內(nèi)農(nóng)作物的植物選擇,起到了非常重要的作用,在中期的數(shù)據(jù)使用上非常便捷。農(nóng)莊設(shè)計中反復(fù)比對果園與農(nóng)田的分割、用數(shù)據(jù)論證設(shè)計結(jié)果。同時還要結(jié)合旅游景觀需求,這便是景觀效果展示部分。這一部分主要應(yīng)用了Photoshop等圖像處理軟件,對景觀效果在數(shù)字與實際的基礎(chǔ)上進行簡單的虛擬展示。因為還有后期實景數(shù)字化,故不贅述。
2.2.2動態(tài)效果展示主要是在時間軸線上利用遙感圖像、地理信息等技術(shù),對農(nóng)莊原生資源的變遷、農(nóng)莊次生綠地的發(fā)展、農(nóng)莊長期建設(shè)的情況,實施動態(tài)預(yù)測與模擬。以博遠(yuǎn)農(nóng)莊為代表的閩北地區(qū)的莊園都背靠大山,有河流穿過,這對農(nóng)莊綠化、生態(tài)保護等各個方面,是非常好的自然優(yōu)勢亦是規(guī)劃挑戰(zhàn)。除此之外,將整個莊園的排水排污系統(tǒng)重新規(guī)劃,利用ArcGsi技術(shù)建立水系模型演示污水處理效果,既能保證污水的快速流通,又能保護旅游景觀效果不受太多影響。兩種形式的效果展示是相輔相成的,如涵水條件,它既要考慮靜態(tài)的一些水源特征、儲量,又要考慮月降水量分布、多年年平均降水量等等,這些沒有數(shù)字的支撐很難整合分析,從而準(zhǔn)確把握設(shè)計的細(xì)節(jié)。
2.3后期實景的數(shù)字化采集與管控
2.3.1農(nóng)莊實景的數(shù)字化農(nóng)莊的實景數(shù)字化主要是指:將莊園風(fēng)景的真實圖像,通過利用圖像化等方式,進行全面的表達。數(shù)字技術(shù)在風(fēng)景園林應(yīng)用的過程中,主要是利用地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)等方面,對其相關(guān)的地理信息、資源等方面,進行全面提取。同時,在應(yīng)用過程中,通過利用可視化、虛擬化等技術(shù)形式,對其圖像進行全面的技術(shù)化處理,從而在最大程度上展現(xiàn)數(shù)字技術(shù)在農(nóng)莊改造中的作用。在動靜效果評估的基礎(chǔ)上,進行實景數(shù)字化,強調(diào)的是整個循環(huán)方法的再驗性,這便是區(qū)別于中期圖像處理的地方。在博遠(yuǎn)農(nóng)莊的前、中期景觀數(shù)據(jù)收集、處理中,沒有套用類似農(nóng)莊的效果模板,而是充分利用人工拍攝、航拍圖像的再處理,以此演示設(shè)計效果。這樣不僅便于甲方理解設(shè)計方案,也讓后期施工中的一些細(xì)節(jié)問題再次得到提前校驗。
2.3.2農(nóng)莊工程后期對旅游景觀效果的處理主要通過計算機軟件,承接上述的實景數(shù)字化處理,對其相應(yīng)的圖像全面過濾,并進行藝術(shù)效果分析,主要通過隸屬函數(shù)進行較為客觀的評價。同時,在應(yīng)用的過程中,通過利用相應(yīng)的圖像處理技術(shù),將其全面的視圖進行輸出,可以對其各個方面進行全方位調(diào)整,以此提升農(nóng)莊建設(shè)和設(shè)計的效果。農(nóng)莊的景觀效果往往需要長期經(jīng)營(博遠(yuǎn)以一年為近期規(guī)劃,五年為中遠(yuǎn)期),這樣的虛擬手段不僅可以更真實地接近實際情況,也是旅游宣傳的一部分。2.3.3農(nóng)莊后期管理的數(shù)字化這一部分雖未徹底完成,但依然對其他項目具有參考意義與啟發(fā),故一并羅列。農(nóng)莊的后期管理除了常規(guī)的旅游、經(jīng)營管理,更要強調(diào)的是不斷監(jiān)控客源地、客流量、農(nóng)莊內(nèi)旅游路線、消費組成等,對相應(yīng)的農(nóng)莊部分進行調(diào)整;景觀的監(jiān)控則需要一個相對客觀的評價體系,依照不同季節(jié)、時間段進行長期的評估,并加以干預(yù)改造。依照前期數(shù)據(jù)收集與處理形成的數(shù)據(jù)庫,在后期可以幫助構(gòu)建評價體系并做多維參照,這樣構(gòu)成一個基本的循環(huán)方法論,可以永續(xù)循環(huán)以求動態(tài)的數(shù)字穩(wěn)定、農(nóng)莊興盛[7]。
3小結(jié)
新型的觀光農(nóng)業(yè)園是在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)園基礎(chǔ)上,融農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和觀光休閑為一體的新型產(chǎn)業(yè)。筆者通過分析數(shù)字技術(shù)對于農(nóng)莊改造的啟示,并以南平博遠(yuǎn)農(nóng)莊改造為例,闡述數(shù)字技術(shù)對其景觀規(guī)劃、設(shè)計的數(shù)據(jù)獲取、空間分析、成果表現(xiàn)、決策支持、后期的數(shù)字化管理等方面的運用,以期為該類農(nóng)業(yè)園區(qū)改造提供借鑒。隨著數(shù)字技術(shù)的迅猛發(fā)展,虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實也逐步被運用到各類規(guī)劃改造中來,也必將對新型觀光農(nóng)莊的發(fā)展,運營中起到重要作用。
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