现代农业中的高新技术

现代农业中的高新技术（共12篇）

现代农业中的高新技术 篇1

自古以来, 我国被视为农业大国。而传统农业的发展受气候、土壤等自然因素的影响较大, 因而每年的农作物产量是无法预测与保证的。如今, 物联网产业的发展, 为实现农业、畜牧业的信息化和产业化提供了前所未有的机遇。同时, 农业、畜牧业也为物联网产业的发展提供了最为广阔的应用平台。物联网被认为是继计算机、移动通信网与互联网之后的新一代信息技术的重要成员, 它再一次掀起信息产业发展的热潮。物联网是互联网的应用延拓, 它发展的核心是创新应用, 以用户体验为核心的创新被看成是物联网发展的灵魂所在之处。随着物联网技术的推广与应用, 农业生产必然也将会与物联网相结合, 这一应用是农业现代化水平的一个重要标志, 也能进一步促进“三农”问题的解决。

1 物联网的介绍

1.1 物联网的定义

物联网是通过气体感应器、传感器、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种各样的信息传感设备, 实时采集所需要监控、连接、互动的物体或过程, 采集其光、声、电、热、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息, 与互联网结合形成的网络。

1.2 物联网的作用

物联网的作用是实现所有的物品与网络的连接, 以便于物品被识别、管理和控制。

1.3 物联网的体系构架与技术

当前, 物联网技术与应用者之间还没有建立起规范的、开放的、有扩展空间的物联网体系构架, 所以其可分为3层体系: (1) 感知层。由各种传感器构成, 它的任务是通过信息传感设备采集信息, 并智能化识别, 将获取的信息通过接入的设备与网络中的相关单元进行资源共享与交互。 (2) 网络层。由各种网络组成的, 包括互联网、网络管理系统和云计算平台等。它是承担感知层所得到的数据的传输和处理。 (3) 应用层。主要用来完成数据的分析处理, 实现物与物、人与物之间的识别与感知, 发挥物联网的智能作用。

2 物联网技术在现代农业上的应用

2.1 农业生产环境信息监测与调控

在传统农业中, 人们通常都是根据自我经验来感知判断农作物是否需要施肥、浇水、施药, 这样农民就需要不断地观察庄稼生长情况, 从而消耗了大量的人力、物力和时间。农业生产中, 尤其是种植业和养殖业, 影响效益的最重要因素就是生产环境。通过应用物联网技术, 对农作物进行精准施肥、施药、灌溉, 从而能够有效地克服传统农业容易过多或过少供给的弊病。这样不仅提高了农作物的质量, 也减少了因肥、药过多而造成的环境污染, 有助于土地资源的可持续利用。正是这样的产业需求, 远程测控技术就产生了。通过在种植业大棚、养殖池及养殖场内布置各种无线传感器及其他智能控制系统来采集信息, 来获取农作物、动物生长的最佳生长条件, 将信息获取方法应用到无线传感器节点, 为生产现场的参数精确调控提供科学依据。同时, 再通过移动通信网络或互联网传输信息到监控中心, 形成数据图, 农业人员可以依据参数的变化, 适时适度调控基础设施, 进而获得动植物生长环境条件的最佳水平, 参数实时在线显示、更新, 实现对大棚的远程监控、肥水灌溉监测与控制、紧急状态处理和信息处理等, 为现代农业信息实时监测及进行智能控制和管理提供科学依据, 真正实现了“在家也能种田和养殖”。

2.2 农产品质量安全追溯

近年来, 我国食品安全事件层出不穷, 各种“食品安全门”不断触摸着消费者的承受底线, 也让人们对食品安全愈加担忧。农产品质量安全、人民健康、生命安危、社会经济发展与稳定有着密切的联系。针对农产品, 想从根本上保护食品安全、提高产品质量, 实现从“农田到餐桌”全过程的完全透明化管理, 建立从产品源头治理监控到最终消费的追踪溯源系统, 保障产品安全, 已成为消费者关心的话题。物联网应用技术可加大对农产品从生产到流通整个流程的监管, 将食品安全隐患降到最低, 为食品安全保驾护航。

2.3 农业自动化节水灌溉

利用传感器感应土壤的湿润程度, 并根据安装时设定下的条件与接收器进行通信交流, 进而决定灌溉系统的阀门是否需要打开以及合理安排所需的水量, 从而达到自动节水灌溉的目的。可在温室、庭院、花园绿地、高速公路中央隔离带、农田井用灌溉区等区域, 实现农业与生态节水技术的定量化、规范化、模式化、集成化, 促进节水农业的快速与健康发展。

2.4 粮食物流中的应用

物联网技术应用于粮食仓储领域, 可实现贮粮的动态监测;应用于粮食运输领域, 实现粮食运输合理化, 提高粮食运输效率, 使运输过程可视化、透明化, 做到运输车辆的合理、准确、及时调度, 提高运输合理性;应用于卸粮搬运, 实现粮食物流的无缝化连接, 大大提高粮食物流速度。降低粮食装卸搬运过程中的浪费, 进而做出合理的配送决策, 使粮食物流的各运作环节都得到提升。

3 农业物联网发展所面临的问题

3.1 技术标准与成本问题

物联网建设是需要依靠大量的传感器监测传输数据的。虽然目前国产传感器芯片已大规模使用, 如公交卡、酒店的房卡等。但是, 高频和超高频高端芯片, 如酒品与服装的标签, 与国外相比仍然有欠缺, 还有待进一步的技术突破。此外, 在近距离无线通讯方面, 蓝牙、Wi Fi等无线传输芯片已经实现国产化, 但是由于技术成熟度的限制, 仍很难走向大规模的应用。在信息的获取、传感器与数据平台应用和人机交互接口等方面, 还没有统一的技术标准, 这样厂家也就没有办法按照统一标准进行规模化生产, 终端成本还是比较高的, 加之农产品的本身利润就不大, 使用该系统所增加的成本就显得更高, 所以目前只是适用于一些高价值的农产品。

3.2 缺乏专业人才

一般农学专家懂计算机技术的人并不多, 而一些计算机专业人员对农业科学又陌生, 这样在应用的结合点上就存在较大矛盾, 所以需要各地分批进行这方面的专业知识学习与实践, 进而将该技术逐步推广到农业生产的各领域。

3.3 多部门协同合作的问题

物联网技术在农业上的应用是一个复杂且涉及面广的系统工程, 采集的信息广泛, 在各个不同的环节建立信息采集点, 需要气象、环境、检验等部门和政府、企业、农户之间进行大量信息的传递、共享和分析, 并且有效地整合多部门的信息及功能, 这对农业物联网的发展及普及是至关重要的。

3.4 商业模式问题

目前, 农业物联网应用的模式为: (1) 农业主管部门自己买单所作的推动项目; (2) 运营企业自己买单所作的示范性项目; (3) 有需求的大型农场为自己的物联网应用买单。这些模式都不能很好地解决成本高、产业链参与不够主动等问题, 需要激励产业链各个参与者, 构建更为合理有利的商业模式。

4 小结

物联网是又一场科技革命。农业物联网的应用任重道远, 是挑战更是机遇。这种科技手段能够进一步提高农产品生产过程信息的公开化, 为人们的生活方式带来较大的改变。但是它是一种虚拟网络与现实世界实时交互的新型系统, 具有无处不在的数据感知, 其无线为主的信息传输、海量的数据存储、信息智能化处理, 以及无处不在的网络连接, 使得网络成为人与农产品进行交流的必需途径。因此, 就会出现许许多多关于安全、控制、配合等问题需要去解决。尽管农业物联网面临着这么多的问题, 但是随着我国大力推动信息化以及物联网技术的日益成熟, 相信物联网在农业中的应用会越来越广泛、越来越普遍, 农业智能生产时代也将会离我们越来越近。

现代农业中的高新技术 篇2

时间：2006-10-24 作者：不详 来源：不详 点击数：

摘要

本文叙述了现代高新技术如CCD与CMOS摄像机，GPS、GIS与三S集成技术，人体生物特征自动识别技术，数字化与网络化安防监控技术，视频移动检测技术，新型的录像与显示技术等在安全防范系统中的应用，并展望了发展前景。

关键词：固体成像器件 GPS GIS 三S集成 人体生物体征 数字化 网络化 光盘 OLED

一、前言

随着光电技术、微电子、微计算机及数字视频技术的发展，安全防范技术已由传统的模拟式而走向高度集成的小型化、数字化、智能化、网络化。由于数字信号具有频谱效率高、抗干扰能力强、失真小等模拟信号无法比拟的特点，因此，各种数字视频技术得到了迅速的发展，传统的安全防范系统已逐步转向以图像处理为核心的现代模式。

图像的数字化解决了数据压缩的问题，从而使安全防范与网络结合起来，可以利用各种信息网络来传送，使安防系统成为一种可以无所不到的、开放的、可以根据要求自动生成的灵活的系统。随着各种专用芯片的研制成功，将把电视监控、探测报警与出入口控制整合为一体，而成为全新概念的安防系统。

现代高新技术几乎在安防系统中都有应用，有的即将应用。下面就简要地叙述一下固体成像器件（CCD与CMOS），GPS、GIS与三S集成技术，人体生物特征自动识别技术，数字化与网络化远程监控技术，视频移动检测技术，新型的录像与显示技术等在安全防范系统中的应用。

二、固体光电成像器件（CCD与CMOS）在安防系统中的应用

摄像机的功能是将来自镜头的光学图像转换成随时间变化的视频信号。摄像机主要由图像传感器（即光电成像器件）、同步扫描系统、定时电路、视频放大和处理电路、视频信号同步电路、用来生成复合视频信号的合成电路等部分组成。为了在场景实时变化时提供有意义的图像，扫描的速度必须足够快棗每秒钟至少有25帧。摄像机还要产生合适的同步信号，以使监视器能产生稳定的不晃动的图象。

目前在安全防范电视监控系统的前端，主要应用的是固体光电成像器件CCD组成的摄像机。CCD摄像机现在已经发展到非常成熟。如彩色日夜型、超低照度型、超宽动态型、内置三可变镜头的一体化型以及内置镜头云台的隐蔽的快速球型等。

CMOS固体图像传感器是继CCD固体图像传感器以后新发展起来的一种新型的固体图像传感器。这种传感器在半导体市场萧条时期，仍然保持着很好的市场增长，而且有加快替代CCD器件的优势。美国Omni Vision最近宣称：随着公司130象素CIS技术的逐渐成熟并批量使用，300万像素的CMOS图像传感器已经解决了技术瓶颈，并有望很快推出相关产品。因此，CMOS图像传感器将很快由低档市场进驻中档市场，从而成为图像传感器中的主流产品。

CMOS图像传感器的最大优势在于它与DSP等其他器件的亲和性，这是CCD器件无法比拟的。虽然两者都是硅器件，CCD是通过光电效应收集电荷，每行象素的电荷随时钟信号被送到模拟移位寄存器上，然后串行转换为电压。虽然，CCD技术稳定，但产品成品率低、成本高，且很难把驱动电路、信号处理电路、与CCD成象阵列单片集成，因而系统由多芯片组成。而CMOS图像传感器则能较容易地做成单芯片系统，因而可缩小产品尺寸，所以价格低，也可降低产品功耗。由于进行了高度集成，使设计简单，能缩短产品上市时间，也更适合于便携应用。今后，CMOS将成为图像传感器中的主流。

由于CMOS摄像机可做到钮扣大小，因此最好用于保安监视的隐形摄像。一旦提高了CMOS成像器件的光照灵敏度与信噪比，凡是过去CCD无法占领的领域，CMOS传感器都可能去发展、去开拓，到时CMOS成像器件将会达到无处不在的水平。

三、GPS、GIS与3S集成技术

1、GPS技术

GPS是“全球卫星定位系统”（Global Positioning System）的简称，是70年代初美国在“子午仪卫星导航定位”技术上发展而成的具有全球性、全能性（陆地、海洋、航空与航天）、全天候性优势的导航定位、精确定时、测速系统。GPS原是美国为军事目的而开发的高技术系统，主要用于战机、战舰、坦克、军车等导航定位以及导弹的制导、电子侦查、大地测量、搜索营救等业务。海湾战争后，美国将GPS系统向全世界的民用用户免费开放，在全世界任何地点任何时候的用户，只要有一台GPS接收机，均可以同时观测到4颗以上的卫星，即可通过免费接收GPS卫星提供的定位信息来精确地确定出自己所处的地理位置（经、纬度）。因此，GPS是当今最先进的自动定位地址采集系统。将已采集到的事件、目标等信息数据传输到管理中心，使之形成安全信息系统。这种卫星定位技术自动提供位置信息、在公共安全信息系统中具有十分重要的作用和地位。

卫星定位技术在社会公共安全方面的主要应用领域有公安、银行、保险、消防、海关缉私等。它的作用是安全事故报警，防盗反劫，车队管理，调度指挥。现已建成的网络中至少有近三分之二是用于安全领域的。如北京、上海等大城市的公安部门已建立起警车、运钞车综合指挥调度系统。有些城市的银行建立了自己的运钞车GPS定位监控系统。北京市交通管理部门通过在巡逻车上安装GPS与通信设备，使解决交通事故的出警时间缩短（现在平均仅需要3.6分钟），有效地保证了主要道路的交通顺畅。

卫星定位技术在个人安全方面的应用也显示了极大的优越性。随着通信、导航和计算机技术的不断融合，越来越多的GPS接收机将被嵌入到其它的通信计算机、安全和消费类电子产品中。在美国和日本已开发出了供老年人随身携带的GPS定位紧急呼叫器，在他们发病或需要帮助时，利用该装置可以及时发出带有位置信息的求救信息等。

2、GIS技术

现代GIS技术可以建立动态和实时更新的，集图形、影像、数字高程模型（DEM）一体化的三维景观模型和各种电子地图。目前它已用于武器精确制导，最佳路线计算。而110联动、呼叫中心、消防指挥、运钞车与公安交通智能化均需要大比例尺的电子地图。基于Internet网的网络GIS，可与GPS和固体成像技术相结合，从而发挥三S集成更大的功效。

3、三S集成技术

IBS是基于位置的信息服务，MLS是移动定位服务的英文缩写，它是GPS、GIS与网络（有线和无线）通讯技术的集成。人们可以在手机或PDA（个人数字助理）上实时地显示所在位置，寻找目标，获得与位置有关的各种信息服务。如果再将可视电话的CMOS数码摄像头集成上去，则是一种便携式的三S集成系统，在GPS信号收不到的地方，通过手机基站定位，也可以达到±50~100m精度，可用来自动监测老人、小孩、汽车所在位置，以保证人身和贵重财产的安全。

GPS、GIS和固体成像技术（必要时加上惯性导航系统）的三S集成可以在卫星、飞机、汽车、舰船等平台上实现，构成各种定位、测量、导航和现场监控、变化监测系统，它不仅在军民两方都有应用，尤其在安防中也有广泛的应用前景。

4、高分辨率遥感技术

全数字的遥感技术使人们能获得从厘米到米级分辨率的可见光和不可见光的图像记录，而且可以通过细分光谱方法，同时获得纳米级分辨率的上百个波段记录，通过数字化信号无线传输方式可以使监测中心获得所摄目标的几何形状、位置、目标类别、物理特性等。美国发射的锁眼号卫星（KH11，12）能从350Km高度上分辨出地表面10cm的目标。并且利用热红外技术还可以实现夜视，对目标24小时监测等。

四、人体生物特征自动识别技术

随着光电技术、微计算机技术、图像处理技术与模式识别等技术的快速发展，出现了一种崭新的人体生物特征识别技术，这就是依靠人体生物特征来进行人的身份验证的一种高科技识别技术。人体生物特征目前主要用到人体的指纹、掌纹、眼虹膜、声音、笔迹、面貌及DNA等。由于这些特征具有人体所固有的不可复制的唯一性和稳定性，因此不可能复制、失窃或被遗忘。所以，利用人体的这些独特的生理特征能准确地鉴别每个人的身份。

近几年来，已开发应用了声音识别、签字识别、指纹识别、掌形识别、眼虹膜识别等人体生物特征识别技术，与上述识别技术相比较，而最近开发的人体面貌识别技术则具有简便、准确、经济及可扩展性良好等众多优势，因此可广泛应用于出入口控制、安全验证、安防监控与搜寻罪犯等有关方面。

1、人体面貌识别技术的特点

人体面貌识别技术与其他人体生物特征识别技术相比较，有其独特的优点。

（1）人体面貌识别技术有快速、简便、非侵扰和不需要人的被动配合的特点。

因为除这种识别技术以外，其余的人体生物特征识别技术对人们来说都是一种干扰，都需要人的被动配合。如指纹和掌纹识别都需要人们将手放在玻璃表面，而虹膜识别需要用激光照射人的眼睛，而声音识别需要人对着麦克风讲话，字迹识别则需要人签字等等。而人体面貌识别无需干扰人们的行为，你只需要很快从一架摄像机前走过，你的面貌就已经被快速地采集和检验，所以非常简便。

（2）人体面貌识别技术有良好的防伪、防欺诈、准确、直观、方便的特点。

因为同其他人体生物特征识别技术相比较，只有面像识别是最直观、最可靠、最准确的，因而它是优良的防伪、防欺诈的。

（3）人体面貌识别技术具有性价比高、经济、可扩展性良好的特点。

因为人体面貌识别技术比其他的人体生物特征识别技术的性能要优越，它不要人的行为的配合能方便有效地核查人的身份，而且只需通用的PC硬件及相关软件，因而经济、性价比高；由于其直观、准确，且应用更为广泛，因此具有良好的可扩展性能。

2、人体面貌识别技术的应用

由于人体面貌识别技术的独特优点，因而有着十分广泛的应用前景。其应用领域遍及军队、政法、银行、物业、海关、互联网应用等。下面就其主要应用作一简介。

（1）在银行金融系统中的应用

由于银行金融系统对安全防范控制系统有着极高的要求，如对金库的安全设施、保险柜、自动柜员机以及电子商务信息系统等都需要人体面貌识别技术这种更直观、准确、可靠的识别系统。

近年来，金融诈骗、抢劫发生率有所增高，对传统的安全措施提出了新的挑战。而人体面貌识别技术根本不需要带任何的电子、机械“钥匙”，因而可杜绝丢失钥匙、密码的现象。如果配合IC卡、指纹识别等技术，就可以更加使安全系数成倍增长。而且，由于对每次操作事件都保存一条有时间、日期和人体面像的记录，所以它具有良好的可跟踪性。

当前，银行系统正在开展保险柜出租、托管的业务，若银行使用这种识别系统，能提高安全系数和客户对银行的可信度。此外，若在ATM自动取款机上应用这种识别技术，可以解除用户忘记密码的苦恼，而且还可以防止冒领、盗取的事件发生。

（2）在政法系统中的应用

当前，我国的公、检、法正加强对经济、刑事等犯罪行为的打击力度，正在联合开展“追、逃”斗争。目前多是将逃犯的照片、身份证、特征资料上网发布。但这种方法的判断要通过多种技术鉴定，它对证件资料假冒犯人的查询有较大的难度，对犯罪分子的狡辨、伪装往往要消耗大量的时间和物力来进行确认。如果利用人体面貌识别技术，则可大大提高工作效率，并能对犯罪分子产生极大的威摄力量。如在重要的车站、码头、机场、海关等出入口附近架设摄像机，则系统可在无人职守的情况下自动捕捉进、出上述场所的人员的头像，再通过网络将头像面貌特征数据传送到计算机中心数据库去，与逃犯的头像进行比较，迅速准确地作出身份判断，一旦发现是吻合的头像，即自动记录并报警。如英国伦敦警察局，由于最近使用了人体面貌识别系统，在三个月内破案率就提高了34％。（3）在其他方面的应用

除在上面两大领域的应用外，人体面貌识别技术可广泛应用于军队、公安、党政机关、物业管理及其他一切需要的部门的安全验证、监控、门禁及一切出入口控制等多个方面。

五、数字化与网络化的安防监控技术

模拟视频设备现已发展到很高的水平，已没有潜力可挖，要满足更高的要求，数字化是必由之路。数字信号是进行压缩处理和其它图像处理的前提。数字安防监控系统采用数字技术和计算机网络技术，能比较好地克服模拟系统的局限性，其优越性表现在：

（1）由于采用数字信号处理技术，数字化视频信号和音频信号不易受到外部干扰，信号品质容易保障；

（2）由于采用计算机局域网和广域网等联网技术，数字多媒体远程网络监控距离不受距离限制；

（3）由于采用大容量磁盘阵列存储器或光盘存储器，可节省大量的磁带存储介质，同时有利于系统实现多媒体信息查询，可随机检索和任意比例回放，且录象与回放可同时进行，互不干扰；

（4）可通过数字视频运动检测技术实现“动则录，不动则不录”功能和联动报警功能，不必在监控现场安装检测、报警装置，且使用人机交互界面实现对监控现场的云台镜头等的实时控制；

（5）数字化是世界公认的各领域发展的方向，采用数字多媒体远程网络电视监控，符合数字化、网络化、智能化的技术发展趋势。

因此，数字电视监控系统在多路视频监控、随机检索回放、录象与回放同时进行、网络远程监控、监控录像保存等方面具有无可匹敌的优势。而网络型电视监控系统实际是数字监控系统的网络化，也就是利用网络传输的数字监控系统。系统的网络化表现在：

（1）是否同时支持多种通讯协议，TCP/IP，RS232，RS485，完成传统监控系统与多媒体监控系统的无缝连接；

（2）是否支持多种传输信道，电话线，ISDN，DDN专线，光纤，微波，无线扩频及VAST卫星线路等，支持全带宽信道33.6K-100M；

（3）是否能实现基于LAN / WAN基础上的视频监控，视频会议，视频广播；

（4）是否能实现一机多分控，多机多主控，多机多分控，完成点对点，一点对多点，多点对多点的任意网络监控组合；

（5）是否能建立网络间不同级别的安全权限，建立县-地市-省-全国四级网络架构及完全机制，满足复杂大型网络监控的需求；

（6）是否是建立在标准网络平台上的系统，不需要重新构架网络平台，充分利用现有资源，一机实时多任务。

新型的远程视频图像传输需要改进为通过LAN传输联网的系统。对于电视监控系统而言，要求的是全数字的视频信息联网，数字电视监控系统主机相当于一个网络视频服务器，所有对视频的需求都由视频服务器来控制和完成。当前由于视频压缩技术的发展和LAN及Internet的普及，网络带宽成本正在下降，千兆以太网及高端路由器产品使局域网与广域网的界限也越来越模糊，同时带有LAN接口（可配IP地址）的摄像机、编解码器、硬盘录像机等也已经出现，这使得有可能建立视频信息网。

每一个视频信息网对外表现为一个视频网站，有IP地址，通过网关或路由器即可接入Internet，这样就可供其它远程用户访问。视频信息网对内表现为专用网，由视频服务器、键盘、编解码器等组成，带LAN接口的摄像机、编解码器等可直接连接到LAN上，而模拟式CCD摄像机则需经编码器挂在网上。

六、视频移动检测技术

视频移动探测器（Video Motion Detector，简称VMD）是对摄像机产生的图象进行电子分析，以检查图像中有否出现足够程度的变化。这种装置能够毫不疲倦地对摄像机画面进行长时间的监视，并在出现情况时通知安防人员，因此能够很好地弥补安全人员的不足。VMD主要通过数学计算来确定摄像机画面的某个区域内是否有移动目标出现。具体方法是：不断将某个视频帧内像素的亮度水平与下一个视频帧进行比较，以寻找被认为值得注意的变化。低成本的模拟式VMD则采用另外一种较简单的方法：将某画面中的大块区域与下一帧画面中的对应区域进行比较。这种方法在室内环境中是可行的，这是由于室内的光线条件和场景较少发生变化。在室外环境中，这种系统很容易因光线变化或摄像机的震动而产生误报。因此，室外应用中应使用功能较强的数字式VMD。数字式VMD是一种以微处理器为核心的电子装置，它可以同时对数千个图像布防单元进行跟踪分析。即使场景的亮度发生了明显的变化，系统也不容易产生误报。

内置VMD电路的摄像机可以当报警探头使用。检测电路首先会将静态图像贮存起来，之后，如果发现画面的变化量超过了预先设定的值，系统就会发出报警信号，以提醒安防人员或启动录像机。VMD电路有模拟式和数字式两种。模拟式电路主要通过检测布防区域的画面亮度来探知变化；数字式电路则可以对布防区域内成百上千个单元进行电子分析，可以在图像上标出检得异动的位置和移动目标的前进路径，并驱动警号或警灯发出警告信号。

数字式视频移动探测器有称作为“移动检测模式”和“博物馆模式”的两种监控方式。前者是系统监视景象内一旦有物体或人员进入某一监视报警窗口，立即触发报警；而后一种方式系统监视的仅是某一固定不动的物件，而不管在该物件周围有何运动，只有一旦该物体被移动时（例如被盗）才触发报警。当然，若有需要用户也可以将这两种方式组合在同一个屏幕上。

七、新型显示技术

1、LED大屏幕显示器

LED大屏幕显示器应用非常广泛，在车站，码头，商店都能见到各种类型的大屏幕显示装置，不仅有单色的，还有彩色的，不仅能显示文字，还能显示图形、图象，而且能产生各种动画效果，是广告宣传，新闻传播的有力工具，其应用已越来越普遍。

当前国内外的LED电子显示屏正朝着真彩（224种颜色）、高分辨率（＞4096像素点/m2）方向发展，在国外，7100像素点/m2分辨率的显示单元已经出现。目前，LED显示屏的显示单元正向超亮度、高分辨率、高灰度级方向发展；其显示媒体也向多媒体（静止/动态图文、视频图象、音视频同步）方向发展；系统的运行、操作与维护也向集成化、网络化、智能化方向发展。

2、LCD液晶显示器

液晶（LCD）显示器工作电压低、功耗小；没有丝毫辐射，对人体健康无损害；完全平面，无闪烁、无失真，可视面积大，又薄又轻，款式新颖多样，能大量节省空间，适应更多的应用领域；抗干扰能力也比CRT显示器强得多。而以前所具有的一些缺陷如视角太小、亮度和对比度不够大等等，随着技术不断提高，到现在最新的TFT桳CD显示器已经有了相当的进步，这些再也不是液晶显示器的弱项了。当前，LCD已经成为平板显示领域的主导技术，其产品从直视的超小型头盔显示（Head Mount）LCD到投影显示的40英寸的高清晰度（HDTV）LCD。在2005年，液晶电视将取代CRT。

3、PDP等离子体显示器

等离子体显示器PDP（Plasma Display Panel）的特点在于它在对比度，明亮度和可视角度的表现都比液晶显示器来得更优异。不过，虽然等离子体显示器的表现优于液晶显示器，但是它的制造成本相当昂贵，因此并不适合制作小尺寸的显示平面，而且等离子体显示器目前所能达到的分辨率，也还没有办法满足电脑显示的需求。

等离子体显示器除对比度、明亮度好以外，其主要特点还表现在机身轻巧，有超薄特大萤屏，有160度更广阔观赏角度，画面显示精确无误，无磁性干扰等。

4、OLED棗新型显示器

大家知道，显示器不仅应用于电脑，而且广泛应用于手机、数码相机（DSC）、数字摄像机（DVC）、PDA、数字电视接收机及汽车卫星导航系统等领域。但是，目前还没有一种显示技术可以完全适用于所有的领域，因而使显示器生产商转向下一代显示产品的研制。其中，最为突出的就是有机发光二极管（OLED）显示器。

OLED是有机发光二极管的简称，它是自发光体，因而所用的材料决定了它的颜色。

OLED去除了LCD生产中复杂的电池及液晶显示模块工艺，同时也无需背光源及滤波器。由于生产过程相对简单，因此OLED比LCD更具有成本优势。

OLED具有如下几个特点：

●视角宽 ●亮度大

●响应时间快 ●工作电压低

●面板薄 ●生产成本低

此外，由于OLED是放射性器件结构，可获得比LCD（一般为传导性结构）更好的视觉效果，可以说OLED将是LCD的替代技术。由于OLED有这些特点，因而使其成为显示器行业的后起之秀。

八、新型录像技术

1、硬盘（硬磁盘，光盘）录像

高速视频图像存取系统使用的是随机读写式的磁盘（或光盘），而不再使用顺序读写式的磁带。使用这种系统，我们可以快速地检索和定位某帧图像或某段图像，整个过程可能只需要几分之一秒到几秒。在实际应用中，有报警发生时，对应的摄像机画面会马上被记录下来；几秒钟后，这些图像又被读出、打印，供远处的监视器察看。在这类应用中，所有任务都需要在数秒间完成。磁盘和光盘记录系统可以很好地完成这一任务。

近年来，由于数字硬盘录象机（DVR）集合了录象机、画面分割器、云台镜头控制、报警控制、网络传输等五种功能于一身而深受安防监控业界欢迎。其中最受欢迎的是DVR在图象储存、检索、备份、传输等方面具有传统录像机所无法比拟的优越性和方便性。

2、可擦除式光盘录像

安全系统中除了使用一写多读式光盘之外，也逐渐开始使用可擦除式光盘。可擦除式光盘是使用光磁原理存贮数据的。视频图像以数字形式记录到光盘上之后，可以象其它资料一样根据需要栅除。因此，这种光盘象磁带一样可以重复使用。

一般，5.25英寸光盘的容量为600兆，这一存贮能力相当于普通5.25英寸软盘的1000倍。目前最先进的温切斯特硬盘可在一平方厘米的材料上贮存6.7兆字节的数据，光盘则可在一平方厘米的介质上贮存46.5兆字节。

一般磁盘的盘片则常常会因为震动或灰尘而与磁头相撞，致使盘片被划伤，数据也随之丢失。光盘的磁记录层外覆塑料或玻璃保护层，不怕灰尘、磨擦等破坏因素。很明显，在需要存贮大量的高清晰度视频图像、并对它们进行快速检索的场合，光盘是最理想的存贮介质。

3、超大容量光带录像

随着多频道多媒体时代的来到，要求图象素材的有效应用日益提高。为此需要一种可以代替过去录像带的、在小盒内可长期保存并可多次再生的大容量记录存贮媒体。这种大容量记录存贮媒体，不光是电视领域需要，在计算机和通信领域，随着静止图像和动态图像等信息量多的数据自由处理，也期待出现一种在光盘和磁盘中不能实现的大容量，高可靠性的记录存贮媒体。最近出现的一种光带录象机就能够解决。

这种光带存贮系统，可以实现磁盘、光盘、磁带等不能实现的高可靠、大容量记录。这在多媒体时代的需要是很大的。

光带存贮兼有可以高密度存贮的光存贮特征以及可以扩展存贮媒体面积的磁带存贮特证，光带存贮与光盘相比，存贮面积可以高2-3个数量级以上。

随着将来的激光器短波长化、近场光学、超分辨率、信息处理等技术的发展，预计光盘的存贮容量为几十吉（109）字节，而光带通过利用光盘的高密度技术，在VHS磁带盒那样光带上，将可实现1太（1012）字节以上的存贮容量。

光盘的平均转换时间为6~8秒。而光带是大容量存储（太字节），并且光带行走系统简单，所以可高速度存取。如果是200GB左右，那么光带可以实现5秒以内的平均存取时间。

九、结束语

除上述几项新技术外，还有利用光纤进行视频图像与数据的传输技术、信息与网络安全以及自动控制与图像识别处理等技术。如安防系统中常用的自动调焦、调光圈，自动黑、白平衡，自动背光补偿，自动处理数字图像以及信息与网络的防伪加密等，这在我们编著的“电视监控技术”（上、下）书中均有所涉及，这里就不一一细说了。

现代农业中的高新技术 篇3

关键词 现代农业；计算机技术；应用

中图分类号：TP391.41 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）09--02

随着社会经济的发展，计算机技术以其独有的优势被广泛应用在各领域当中，改善了人们的生产、生活模式。在计算机技术的支持下，我国农业逐渐走上了信息化发展的道路，生产、加工、销售等各个环节的实效得到提升。在清晰地认识到计算机技术应用于现代农业意义的基础上，应该将研究重心放置到农业可持续发展上，把计算机技术的价值发挥到极致，促进国民经济稳定、高速发展。

1 计算机技术应用于现代农业的意义

信息化时代背景下，基于计算机技术的发展与应用，现代农业完成了到“精准农业”的变革，并逐步展露了深化的趋势。在计算机技术应用支持下，现代农业实现了信息化、智能化，节约了大量的人力资源投入，质量和效率都所有提升。计算机技术在现代农业中的应用，改变了传统的农业生产模式，促进了农业机械化发展，在短时间内满足了经济市场需求。同时，计算机技术作为21世纪最显著的标志，其在现代农业中的应用，还推动了农业产业结构调整和升级，使其在满足人类生存需求之余，赋予了农业更多价值和意义，大大提高了人们的生活质量。

2 计算机技术在现代农业中的应用实践

新时期，计算机技术得到了长效发展，其在农业领域的引用创造了极大的社会效益。笔者主要从监测生长、品质分级和信息传播3个方面，探究了计算机在现代农业中的应用实践，具体表述如下。

2.1 监测生长

计算机技术在现代农业领域中的渗入，实现了对植物生长的实时监测，既可以精准地了解监测设施内植物的叶片面积、叶片周长及叶柄夹角等生长参数，还可以根据果实颜色及大小等判别其成熟度，如此能够有针对性地采取补水、施肥等措施，对提高植物生长效率和质量具有重要的作用。此外，还可以利用计算机视觉技术，精确地定位农作物和土壤背景中杂草的生长及分布情况，为高效、变量喷洒除草试剂提供了有力依据。目前，国内外主要还是采用声测、诱集和近红外等方法，分析农作物生长中的病虫害情况，但是有关计算机视觉技术应用于农业昆虫识别方面的研究还比较匮乏。郑永军、毛文华等学者曾在《基于机器视觉的草地蝗虫识别方法》一文中，提出运用蝗虫形态特征因子对检测天空和草地子图像运行区域进行分类的设想，将大大提升跃起蝗虫的识别率。计算机视觉技术与昆虫数学形态学理论的结合应用，还将在农业虫害监测方面发挥更大的作用，未来的应用前景和发展前景广阔。

2.2 品质分级

随着现代农业的发展，计算机技术已被广泛应用于种质检测及品质分析当中。尤其以计算机图像处理技术为代表，它是指将采集图像信号通过CCD摄像机转换为数字信号，并进行计算机处理的技术。其与计算机识别技术结合在农业种质检测中的应用，不仅节约了大量的人工投入，还提升了种质检测的效率和准确度。此外，利用计算机图像处理技术还可以进行农产品无损检测，根据分析得出的产品表面颜色、形状、亮度以及尺寸等物力参数，评估农产品的质量等级。相较于美国、日本等发达国家，我国在计算机视觉技术应用于种质检测领域的研究起步较晚。但在诸多学者和专家的共同努力下，我国对计算机图像处理技术的开发与应用逐渐深入，并取得了一定成效。例如，罗志扬等在探析杨梅颜色与营养成分之间的关系时，通过颜色量化的计算机视觉系统，有效掌握了产品加工中的颜色变化，消除了人们甄别颜色时由光学、生理、心理等影响因素引起的感官错觉。

2.3 信息传播

信息化、网络化时代背景下，人们的生活、工作方式发生了巨大变化，对计算机等技术的依赖度越来越高。同样，现代农业的发展也离不开计算机技术。农产品最大的价值在于满足了人们的生存需要，只有质量得到社会公认，才能获得良好的收益，从而稳定、持续的发展。农产品从种植到消费是一项繁琐复杂的系统化过程，其中蕴藏着丰富的信息。通常情况下，农产品受季节、地域等因素的影响，如果推广不力，很容易影响其后期销售，进而出现积压滞销的现象，由此带来的资源浪费、经济损失等不可估量。而计算机技术在现代农业中的应用，建立起了农产产业体系，将农业发展与市场需求紧密的联系在一起，最大限度地保证了农业发展的可持续性。具体来说，可以利用计算机技术，创建网络信息服务平台，在及时了解经济市场行情做出产业合理化调整的同时，还可以让消费者直观地掌握农作物生长、加工等信息，从而增强消费者的消费信心及兴趣。计算机技术在现代农业中的应用，加速了农业产业信息传播，对调整优化农业产业体系具有积极的作用。

3 结语

计算机技术在现代农业中的应用十分重要和必要。未来，随着计算机技术的发展，其在现代农业中的应用将更加广泛，创造的价值不可估量。由于能力有限，本文有关计算机技术应用于现代农业方面的研究可能存在不足，因此，希望更多学者参与到农业发展研究中来，并结合实际情况，提出更多的计算机技术应用建议。同时，农业生产企业也需要进一步加强信息化建设，积极引入先进计算机技术，在具体应用实践中探索出一套有效的应用方案。

参考文献

[1]张宗威.浅析大数据与农业生产的关系[J].山西农经，2015（10）.

[2]谈青青，吴健康.计算机技术在农业机械及其管理中的应用[J].江苏农机化，2015（4）.

[3]张京，张秋玲，马利强.计算机技术在农业中的应用研究[J].电子技术与软件工程，2014（15）.

机器视觉技术在现代农业中的应用 篇4

1 机器视觉技术的基本概念、原理以及系统组成

机器视觉也称之为计算机视觉, 是一种利用机器代替人眼进行观察、测量与判断的技术, 首先利用摄像机获取目标的图像, 然后通过计算机算法将图像进行数字化处理和颜色、形状和尺寸等的测量与判别[1]。

机器视觉系统主要由光源、摄像机、采集卡和计算机构成。摄像机通过光电传感器将被测物光形象转化为电信号, 并且以图像的形式记录保存下来。图像采集卡是连接摄像机和计算机的纽带, 主要作用是把电信号转化为数字信号, 并将数字信号传输到计算机进行保存和处理。在实际应用中, 为了能够获得高亮度和高对比度的图像, 通常需要使用光源提供的灯光照明, 以便图像的获取和处理。

2 机器视觉技术在现代化农业中的应用

2.1 在农业生产前的应用

进行种子质量检测。农作物种子质量的好坏对作物产品的优劣与作物产量的高低有着直接的影响作用, 在农业生产过程中有着至关重要的地位。成芳等[2]详细介绍了机器视觉系统的原理和发展动态, 并且从系统软件、硬件和国内外研究现状等方面综合描述了机器视觉在种子质量检测中的运用。陈兵旗等[3]利用机器视觉技术对水稻种子进行了精选, 首先提取长宽比和面积等特征参数, 并建立有关稻种类型的数据库, 进而对稻种类型进行判断, 然后通过扫描线数和扫描线上黑白像素的变化次数来判断种子是否破裂, 最后利用不同阈值提取的稻种面积差来判断稻种是否霉变。试验证明:该方法能对种子种类、发霉和破损情况等进行判断, 具有较高的准确率。

2.2 在农业生产中的应用

2.2.1 作物生长信息监测。

农作物的生长调控、缺素诊断、产量分析与预测都是以作物生长信息为基础和依据的, 因此, 通过机器视觉的方法对农作物的生长信息进行监测, 成为当今机器视觉在农业中的研究热点之一。张云鹤等[4]设计了农作物茎秆直径变化测量系统, 通过测量图像中作物茎秆直径像素数、图像中参照物直径像素数和参照物的实际直径求取作物茎秆直径。使用该系统对黄瓜茎杆进行直径测量, 绝对误差在0.002 mm以内。王文静等[5]设计了一个基于机器视觉的水下鲆鲽鱼类质量估计系统。该系统利用机器视觉和图像处理技术对不同生长发育阶段的半滑舌鳎进行了检测, 提取了鱼的面积、等效椭圆长宽比和圆形度因子等形状参数, 并将各参数分别与质量进行数据拟合建立二维和三维维模型。试验证明:该方法能够较好地估计出生物的质量。

2.2.2 病虫害与杂草监测。

病虫害和杂草直接危害着农作物的生长, 如果没有得到及时的控制, 会直接影响到农作物的质量与产量。因此, 检测并获取害虫的分布情况、位置、生长情况等对农作物的生产具有巨大的意义。邱道尹等[6]设计了一个基于机器视觉的大田害虫检测系统, 利用神经网络分类的方法对常见的几类害虫进行了分类。通过现场试验证明, 该方法简单可行、识别率高。毛文华等[7]以国内外的研究为例, 系统、详细地介绍了机器视觉在杂草识别中的研究和应用情况, 分析了采用植物纹理、颜色、多光谱和形状等特征来识别杂草的理论根据以及存在的问题和难点。尹建军等[8]利用摄像机采集标定靶图像, 根据摄像机的透视模型对图像进行处理, 求出48个靶点质心的像素坐标, 然后通过DLT最小二乘法建立摄像机隐参数矩阵。实践证明, 该方法对杂草定位的误差在23 mm以内, 能够满足杂草识别与智能化喷施的需求。

2.2.3 营养胁迫诊断。

在农业生产管理中, 由于缺素初期的作物和正常情况没有太大差别, 很难被察觉和诊断, 而利用机器视觉的方法能够比较及时、准确的判断, 进而降低损失。

毛罕平等[9]在作物营养元素亏缺的识别和自动检测中, 利用植物的叶片特征和遗传算法进行优化组合, 挑选出能够用在分类器设计方面的特征向量。试验证明, 利用二叉树分类法的模糊K近邻法对缺元素的番茄进行识别和测试, 其误差在15%以内。张彦娥等[10]利用机器视觉技术和图像处理技术研究了一种温室黄瓜叶片营养信息检测系统, 通过求取叶片含水率、含氮率与含磷率分别与各个分量之间的相关性;试验证明:该方法获取叶片颜色分量、亮度指标等参数, 能够作为计算机视觉技术作物长势和作物营养信息监测的指标。

2.3 在农业生产中的应用

2.3.1 农业机器人。

对农业机器人的应用主要利用机器人技术进行视觉导航技术的研究, 是目前比较受关注的课题之一。视觉导航技术的研究为农业机器人的自动除草、施肥和施药等工作奠定了良好的基础。

周俊等[11]在综合分析农田自然环境的基础上, 提出了农业机器人视觉导航中多分辨率路径识别算法, 并将色彩特征分析法应用于路径识别中, 利用小波分析变化法进行边缘检测, 结果表明, 结合导航系统期望跟踪的路径特点分析可以比较准确的识别路径。安秋等[12]通过AVR单片机的下位机来控制4个电机的速度和实现与上位机的串口通讯功能, 提出了将线性扫描法和最小二乘法结合使用的思路, 实现了农业机器人的视觉导航算法, 使机器人能够在农作物之间行走。

2.3.2 品质分级。

利用机器视觉的方法对农作物进行分级, 可以减少主观因素的影响, 并且为生产自动化的发展奠定了基础。

蒋益女等[13]对苹果质量等级识别的机器视觉检测技术进行了研究, 对苹果图像进行梗蒂、缺陷识别后, 提取目标区域, 并求出纹理和几何特征参数等, 并通过Pearson对参数进行相关性分析和SFFS对特征进行选择, 去掉冗余的特征, 最后使用KNN分类方法对苹果进行分类。试验结果表明, 该识别方法对苹果等级识别与人工判别结果非常接近, 可以推广到其他产品质量等级检测和识别。李江波等[14]对鲜香菇外部品质计算机视觉检测与分级进行了研究, 首先对摄像机采集的图像进行预处理后, 获取香菇菇盖的圆形度、最大直径、色调均值等特征参数对香菇进行分级。试验证明, 利用BP神经网络法对香菇进行分级的准确度为94.2%。

3 存在的问题及未来的展望

随着机器视觉技术的发展和农业自动化水平的提高, 机器视觉技术在农业中的应用研究越来越多, 但是由于农作物形状的多样性、周围环境的复杂性、理论和实际的差异性等因素制约着机器视觉技术在农业中的应用发展。为了解决这些问题, 笔者认为应从试验条件、系统硬件和软件设计3个方面着手。如在设置和模拟试验条件和硬件系统设计时, 应多方位、全面地考虑到实际情况和国内外先进技术, 使设计更加完善。在系统软件算法的开发阶段, 需要将机器视觉和图像处理算法多与神经网络、人工智能等相结合使用, 寻求出适用性强的新算法[15]。

在现代农业中引入机器视觉技术, 不仅可以提高农业生产和发展的自动化水平, 而且可以使人类从重复的劳动中解放出来, 有着广阔的发展空间和应用前景。一方面, 与人类视觉相比, 机器视觉具有快速、非接触性、无损和准确的特点, 可以提高农业生产效率, 促进农业生产和管理自动化方向和发展。另一方面, 计算机、自动化控制技术、机器视觉技术的进一步发展和综合集成, 也将会为机器视觉在农业生产中的应用开辟新的空间。

摘要：介绍了机器视觉技术的基本概念、原理以及系统组成, 讨论了机器视觉技术在现代农业生产前、生产中和生产后的应用状况, 并且在分析国内外研究现状的基础上, 针对机器视觉在现代农业中的应用提出了目前存在的问题和未来发展的方向。

现代信息技术在教学中的应用 篇5

【论文摘要】现代信息技术的飞速发展，极大地影响着人们的生产和生活，推动着人类社会进入信息化的新时代。然而各个领域，各个部门都利用信息技术为本行业服务。教育领域也不例外。利用信息技术辅导教学，能生动直观地通过图文、声像的综合作用，创造逼真的教学情景，促使学生在快乐中学习，并充分调动了学生的积极性和求知欲。从而使课堂教学焕发生机与活力。因此，教学中必须增加培养学生 对信息获取、检索、分析、处理能力的内容，信息能 力也要作为教育的培养目标。素质教育的目标是使学习者全体发展、全面发展、个性发展，强调学习的目的是实现学生对学习内容的意义建构，即实现意义学习。我国教育技术专家也提出了一种以教师为主导、以学生为主体的“双主”教学模式。这种教学模 式是“以教为中心”和“以学为中心”的揉合与优势互补，它基本保留“传递一接受”的教学过程，以接受学习作为主要学习方式，教师有时处于中心地位，但更多时候是在教师的指导下，学生进行自主学习。重视培养学习者的认知能力、创造能力，而能力只能在掌握必要知识的基础上，主要在实践中培养。因而教学中要增加实际练习、自由操作、社会实践等以学生亲身体验为主的学习内容，在课堂教学中必须运用具有交互性的教学和学习工具，把粉笔加黑板的教学变成以实践为基础的教学。实现这一目标，必须应用以计算机为核心的现代教育技术。

【关键词】现代信息教育技术 教学 应用

引言

从我国的现实情况看，九十年代以前的教学模式基本上都是传统教学模式——以“教师”为中心。这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥，有利于教师对课堂教学的组织、管理与控制；但它存在一个很大的缺陷，就是忽略学生的主动性、创造性，不能把学生的认知主体作用很好地体现出来。强调学生的任务就是要消化、理解教师讲授的内容，把学生当作灌输的对象、外部刺激的接受器、前人知识与经验的存储器，忘记了学生是有主观能动性的、有创造性思维的活生生的人。这样一来就使学生逐渐养成了一种不爱问、不想问“为什么”、也不知道要问“为什么”的不良习惯，形成一种盲目崇拜书本和老师的迷信思想，对书本和老师不能怀疑。在课堂上，险非教师主动提问，否则是不容许学生随意打断教师已制定好的教学计划的，学生也决不敢这样做。这种思想代代相传，不断强化，就使学生的发散性思维、逆向性思维被束缚、被禁锢，敢于冲破传统的新思想、新观念被扼杀，大胆幻想的翅膀被折断，作为认知主体的学生其主动性无从发挥。这就等于从基底上移走了具有创新思想和创新能力人地赖以孕育、滋生和成长的全部土壤，创造型人才的培养就成了难以实现的空中楼阁。不难想象，作为认知主体的学生如困在整个教学过程中始终处于比较被动的地位，肯定难以达到比较理想的教学效果，更不可能培养创造型人才。

进入九十年代以后随着多媒体和网络技术的日益普及（特别是基于Internet的教育网络的广泛应用），信息技术课程才逐渐发展起来。这种教育模式是根据现代化教学环境中信息的传递方式和学生对知识信息加工的心理过程，充分利用现代教育技术手段的支持，调动尽可能多的教学媒体、信息资源，构建一个良好的学习环境，在教师的组织和指导下，充分发挥学生的主动性、积极性、创造性，使学生能够真正成为知识信息的主动建构者，达到良好的教学效果。

信息技术课程的关键在于从现代教学媒体构成理想教学环境的角度，探讨如何充分发挥学生的主动性，积极性和创造性。我们知道，以计算机为主的现代教学媒体（主要指多媒体计算机、教学网络、校园网和因特网）的出现带来了传统教学媒体所无法具备的特性：计算机交互性、多媒体特性、超文本特性、网络特性。这些特性能够使学生在课堂上的地位有所改变，使学生能够真正积极主动的探索知识，而不再是被动的接受知识信息，成为知识信息的主动建构者。在这种模式下，教师成为课堂教学的组织者、指导者，学生建构意义的帮助者、促进者，而不是知识的灌输者和课堂的主宰。与传统模式相比，信息技术课程在教学中发挥越来越大的作用，下面结合自己在教学中积累的经验，谈谈自己的见解。

一、把现代信息教育技术作为工具

随着教学改革的进一步深入，教学空间不再局限于黑板和讲台，借助于多媒体工具和平台，教学可以从视、听、触多个维度展开。不仅教师的授课、指导、辅助 要通过各类媒体进行，而且学生的学习和探索也要借助于各类媒体来实现。另外，各类计算机网络还构成了师生之间、学生之间互递信息的工具，教师的指导与学生的反馈都要在此基础上进行。远程教育是没有围墙的学校，其教学信息通过国家提供的卫星电视系统覆盖全国，利用计算机网络面向全国实施网上教学。同时，现代远程教育教学系统，可以在不同层面上分工协作，为教师和学生提供必要的学习资源和学习支持服务

二、把现代信息教育技术作为资源

素质教育重视知识与能力，不再片面强调对知识的记忆，因此，在这种基于“学”的环境系统中，必然要选择与应用大量的教与学的资源）现代教育技术能够提供多样化的学习资源，如磁带音像教材、多媒体教学软件、校园网等，而且，Internet网本身就是一座世界上最大的教学资源库。现代远程开放教育利用计算机网络和多媒体技术，在数字信号环境下进行教学活动诸方面的特点决定了其教育过程必然要体现学生自主学习、体现学生的参与、体现现代化手段的应用、体现多种媒体资源的利用

三、把现代信息教育技术作为环境

应用现代教育技术可以构造各种教学环境，如多媒体综合教室、多媒体计算机网络教室、电子阅览室、校园网、基于Internet网的远程学习系统等。在课堂教学中，应用多媒体技术、网络技术和虚拟 现实技术能够创造和展示各种趋于现实的学习情境，把抽象的学习与现实生活融合起来，激发学生的思维与探索。这不仅是一种教育形式的改革，更是一种教育哲学思想，它充分利用社会教育资源、现代教育技术及灵活的学习支持服务，为一切有学习愿望的人提供不受时空限制的学习条件和全方位良好的学习环境。教育以教育技术和媒体手段为课程载体，使教与学的过程可以异步或同步进行，由于学习者不同的家庭经济环境对自主学习的推动力和影响力不一样。家庭经济较好可以有更多的物质条件来接受和消费教育，能力的提高会反过来促进生活环境的改善，这有利于自主学习的持续提升。

四、用现代信息教育技术实现合作学习

合作学习是通过两个或两个以上的主体在一起互促学习以提高学习成效的教学形式。合作学习能够发展学生的自信心，尤其可以使学业上失败的 学生在同伴帮助的过程中经历成功的体验，重塑自尊；合作学习可以提高学生的学习积极性和主动 性，发展学生的主体意识，合作学习消除了在应试 教育中竞争造成的人与人之间的冷漠与孤立，形成 和谐平等的师生关系、生关系。可见，合作学习是 以“学”为中心的教学模式的必然要求。应用现代教育技术提供的各种网络环境可以有效地开展合作学习。

以上只是简单地分析了现代教育技术在创建 新型教学模式中的地位与作用。如何才能在应用现代教育技术的基础上，建立有效的教学模式，还应由各地区、各学校根据自身的条件去创造性地探索与开发。

总之，通过有效的教学设计，我们可以使现代信息教育技术的优势得以充分发挥，建立行之有效的教学模式，推进素质教育的实现。

参考文献

1.吴仁芳,沈文选.《多媒体辅助数学教学——关于教师角色的探析》[J].天津：数学教育学报,2005(1).2.康从英.《充分利用多媒体提升课堂教学效果》[J].北京：教育与职业,2006,4(下).94-105.3．顾炎强．信息技术与学科整合的几点思考[J]．上海教学研究．2004（4）．

4．陈旭远、黄薇．新课程课堂教学中的问题与对策[M]．吉林：东北师范大学出版社，2008（10）．

关注现代教育技术中的“误区” 篇6

一、人脑与电脑的有机协调

在日常的课堂教学中,从头到尾都是使用电脑课件,电脑的信息量大,节奏快,导致学生无法跟上授课的进度,只能被动地接受授课内容,最终电脑成了课堂的主宰。这就忽视了学生的主体地位,忽视了学生在学习过程中内在心理的发展和变化,因此在培养学生获取知识能力、创新能力等方面上有缺陷。如果在这样的教学结构基础上应用信息技术手段,往往强化了灌输的一面,弱化了培养能力的一面。

在传统的教学理论背景下,多媒体课件在课堂教学中的运用衍生出了新形式的满堂灌。建立在多媒体技术上的多媒体课件是将语言、文字、声音、图形、动画、视频图像等多种媒体有机地集成一体,课堂上过度地使用多媒体课件,五彩缤纷的多媒体信息包围着学生,琳琅满目的内容令人头昏目眩,课后,回忆教学内容,除了多彩的画面、优美的音乐外,实质性的课程内容所剩无几,就更谈不上内容充实。

人脑、电脑协调教育能使人类的学习、生活和工作发生彻底的革命。需要特别说明的是,人的大脑可以看成是一个计算机,但比现在的任何计算机的功能都强大得多。开发学生的心理潜能,要正确处理好人脑与电脑的关系。这两者之间不是孰轻孰重,谁比谁更重要的关系,而是应当积极寻求人脑与电脑的最佳结合方式。人脑固然离不开电脑,但电脑越先进就越离不开高度发达的人脑。我们只有引导学生实现人脑与电脑的同步开发和优势互补,实现人脑潜能与电脑优势的最佳结合,才能从容迎接知识经济时代全方位的心理挑战。

二、现代技术弱化学生的能力

人之所以成为人,不同于一般动物,就在于人具有抽象思维能力,能够在形象的基础上,通过判断、分析、综合等一系列抽象思维活动,概括出一般的规律和结论。对于低龄儿童的教学可能需要较多的形象,以激发他们的兴趣,吸引他们的注意力,调动他们的学习积极性;对于稍大的学生则需要较多的抽象思维,而且恐怕更需要培养他们的抽象思维能力,要有意地让他们摆脱形象的束缚,进行抽象思维。如果过分信赖信息技术,或者在教学中不恰当地应用信息技术,什么理论和知识都一目了然,都那么轻而易举地获得,那么我们的学生不仅将失去抽象思维能力,而且将会变得懒惰,变得不思进取。

现代信息媒体的功能虽然十分强大,但它不能取代“人”本身的一些特有功能。如情感的沟通、计算、书写等能力的培养。又如网络聊天、BBS等,最大优势是能让身处异地的人们打破空间的限制进行交流,而经常让在一个教室里的同学彼此用这种方式讨论问题,无异于让有正常言语功能的人们近在咫尺却彼此放弃直接交谈,这多少让人感到有点儿不可思议和滑稽,更不利于学生口头语言、逻辑思维等能力的培养。

在各种先进媒体运用的同时,要注意教师基本功的培养和锻炼,如教师的书写、语言的组织、与学生间的沟通、计算、分析、判断等能力的锻炼。对于学生而言,要注意培养他们的动手操作、语言运用、鉴别与判断、分析与计算等能力的培养。避免因为媒体的应用而削弱了教师和学生基本能力的发展和培养。

三、现代信息技术与学生生活的整合

目前,教育界同仁对现代信息技术这门学科的研究关注得较多的是与学科的整合、与教材的整合,很少有人关注信息技术与学生生活的整合。其实真正能够引起学生兴趣的,有很大一部分因素是与学生各自的生活有密切联系的。我们要想信息技术真正走进学生的心灵,就不得不考虑运用现代信息技术去引导学生的生活。

现代社会明显追求科学理性和技术理性,这样背景下的信息技术教育内容不仅以科学技术为核心内容,而且这些内容基本上也是按照科技理性的内在逻辑进行组织和编排的。学校、教育成了科学世界教育的代名词,而不是个人生长的基本需要。因此,我们的教育应该从科学世界走向生活世界。

传统的教学观和教学实践把课堂教学的目的看成是人类所积累的系统知识的传递,把课堂教学的过程简化为教师讲授、学生被动接受的过程,是知识的“平移”运动。这种状况使得理解和体验在教学过程中的重要性一直没有得到应有的重视,课堂教学也因此仅仅停留在知识灌输和记忆上,而没有深入到学生的内心世界。心理学认为体验是人的一种特殊心理活动,主要由感受、理解、联想、情感、领悟等诸多心理要素构成,是在真切感受和深刻理解的基础上对事物产生情感并生成意义的活动,其具有情感性、意义性、主体性。因此课堂教学的过程离不开个体体验的参与。在教学过程中,一方面教学内容要和学生的实际经验产生联系,一方面要为学生的体验创设一定的环境,有意识地引导学生去体验。

物联网技术在现代农业中的应用 篇7

关键词：物联网技术,现代农业,应用

物联网是指针对有限管理对象的特定网络, 其以完善管理以控制为主旨, 利用网络、识别器及传感技术等将管理对象相互连接, 从而完成情报处理、信息识别与感知、决策执行、态势诊断等智能化控制与管理过程。将物理网技术应用到现代农业中, 可改善原有的传统农业经营管理方式, 利用无线传感器网络以节省大量人力、物理, 并采集有效作物及作为环境信息, 提高种植和监测的科学性。因此, 加强有关物联网技术在现代农业中的应用探讨, 对于改善物联网技术的应用水平具有重要的理论和现实意义。

1 体系及其关键技术

1.1 物联网技术体系

物联网网络架构主要由网络层、感知层、应用层构成, 其系统结构图如图1所示。

1.1.1 网络层

网络层是物联网能够开展基础服务的基本条件, 其主要用于传输感知层获取的信息, 利用广电网、互联网与通信网等完成信息数据的计算与传递。

1.1.2 感知层

感知层主要利用传感器、RFID电子标签、传感器网络及读写器等, 完成对监测对象的识别、感知与信息获取, 然后将获取的信息同网络层的设备实现信息交互与共享[1]。

1.1.3 应用层

应用层是完成输入输出的控制终端, 其主要用于数据处理分析与决策, 其可通过PC机和现代智能手机等采用智能化应用程序完成特定服务任务, 实现人与物、物与物之间的交互。

1.2 物联网关键技术

1.2.1 传感器网络技术

传感器网络主要采用较多的传感器节点按照无线通信模式架构成一个多跳自组织的网络系统, 进而完成数据的融合处理、量化采集及应用传输等过程。所以, 传感器网络系统能对网络覆盖区域内的各类对象信息及环境进行采集、感知和监测, 由此实现实时计算分析的服务。

1.2.2 传感器技术

传感器是完成对现实世界感知的重要手段, 且是物理网应用与服务的关键, 主要用于对物联网所需数据信息的收集。传感器通常由转换元件、敏感元件构成, 根据位移、电、湿度、热、声、力和光等信号对物体信息进行感知, 进而向物联网基础服务提供原状信息。不同类型的传感器其工作原理也大部相同。在传感器生产技术不断更新的推动下, 逐渐涌现出更多高性能的传感器类型。传感器的发展趋势主要表现传感器自身的网络化与智能化、信息感知2个方面。

1.2.3 无线自动识别技术

无线自动识别系统主要由天线、读写器及电子标签构成, 其一般工作原理为:在天线的射频场内放入电子标签时将会形成感应电流, 电子标签自身被激活而转化为内置电源;电子标签利用内置天线把标签内的存储信息向外传递;读写器将接收到的信息进行解码和解调, 然后, 将信息传递到后台应用系统实施特定处理。此处理过程完全自动化进行且能在各类非正常环境下应用。当前的无线自动识别技术已经在交通运输、动物识别、物流管理、农畜产品安全生产监控、医疗卫生及产品追踪中获得广泛应用[2]。

2 在现代农业中的应用

2.1 农业信息推送

通常认为农业信息推送仅仅指天气预报方面, 然而当代农业的正常发展则需要依靠其他大量支撑因素, 如将物联网技术应用在养殖业中, 相关监控人员便能实施掌握鱼塘数据, 并对未来数据变化进行预测, 通过短信平台将数据信息传输到各养殖户手中, 提醒养殖户及时采取疾病预警、天气预警等防护措施, 以尽量降低恶劣环境因素导致的损失;还有部分地区将测土配方及施肥数据等实时传输到农民手机中, 为农民的施肥及播种等提供技术支撑。

2.2 农产品质量监测

目前, 国内食品安全问题多发, 其中食品监管不善是其重要原因之一, 将物联网技术应用到食品监管中, 可为食品质量检测提供有效支持手段。已研发出的食品安全追溯系统将无线自动识别技术应用到当前畜牧业食品生产的全过程中, 包括产品加工、饲养、食品流通和防疫灭菌等。如将无线自动识别芯片注入到生猪身上, 对生猪饲养、屠宰、销售的总体生命过程进行跟踪监控, 特别是对生猪的饲养生长过程, 可实时监测体温及生长环境等数据;待生猪屠宰后, 对各地区的猪肉销售店安置电子溯源秤, 消费者在猪肉购买过程中可收取有关视频安全溯源码的凭证条, 根据凭证条上的溯源码对生猪的屠宰单位、饲养单位、检疫部门等信息进行查询。

2.3 生物传感器

生物传感器是一种对生物物质反应强烈并能将生物浓度转化成电信号实施检测的仪器。其主要将微生物、酶、核酸、细胞、抗体、组织及抗原等生物活性物质制作的敏感材料当做基本识别单元, 使用压电晶体管、氧电极、场效应管、光敏管等制作理化换能器, 同时, 具备转换器与接收器的功能。生物传感器是将医学、生物、物理、化学及电子等多种技术进行结合使用的高新技术, 其本身具有投资小、高灵敏度、可在恶劣环境下完成在线连续监测、选择性强、分析效率高等优点, 且其具备集成化、微型化及智能化等优势, 在环境监测、动植物检测等领域中均可适用[3]。

生物传感器的具体应用: (1) 空气湿度、土壤湿度、光照、二氧化碳浓度等对于农作物的生长都起着非常关键的作用。在温室内使用生物传感器, 利用不同传感器节点对土质p H值、成分、湿度、温度及二氧化碳浓度、气压、空气湿度、光照强度等进行测量, 然后在数据分析处理的基础上对温度环境、施肥等进行自动控制, 以此为农作物生长营造最优氛围。在温室环境监测的基础上, 加强信息数据分析处理, 并将传感器节点同无线传感器结合, 由此将无线传感器传输数据进行大范围的管理和分析, 实现农业管控的高效化与科学化。 (2) 对于水产养殖行业, 水中的氨氮含量、p H值及溶氧量等都会对鱼类生长造成影响, 利用生物传感器可对水质进行实时监测, 对溶氧量、p H值、水温及氨氮含量等水质参数进行检测预警, 在参数出现异常时便采取自动防控措施进行处理并将事故信息及时传输到养殖户手中。物联网技术的应用, 可有效改善种植、养殖产业的产品品质, 进而提高经济效益。

2.4 节水灌溉无线传感网

作为农业生产发展的重要环节, 灌溉所需的用水量通常会占到总用水量的70%以上。因维护技术缺陷和人为管理不善等原因, 使得当前灌溉用水浪费非常严重, 其有效利用率仅在35%左右。如果能对土壤墒情信息进行监测, 进而调控灌溉水量及时机, 由此便能有效改善用水率。若通过人工定时进行墒情检测, 不仅会浪费大量人力物力, 还会影响检测实际效果;而使用有线测控系统, 一方面需进行综合布线排线, 且扩展效果低, 另一方面容易给农田耕种等造成干扰。所以通过研发设计出一种以无线传感器网络技术为支撑的节水灌溉控制系统, 此种系统主要采用能耗低的无线传感网络节点按照Zig Bee自组网模式进行架构, 能对土壤墒情进行连续在线监控。农田节水灌溉控制的自动化过程, 不仅能够提高灌溉用水的利用率, 缓解当前灌溉用水紧张的难题, 还能为农作物生长提供适宜的生长环境。

3 结语

物联网技术的应用质量将直接关系着农业生产发展的整体经济效益和社会效益, 因此, 相关技术与研究人员应加强有关物联网技术在现代农业中的应用研究, 总结物联网使用关键技术及重要应用模式, 以逐步改善物联网技术应用水平。

参考文献

[1]曹静, 凡燕, 朱科峰, 等.物联网应用于江苏农业的发展分析[J].江苏农业学报, 2010, 13 (14) :74-75.

[2]朱会霞, 王福林, 索瑞霞.物联网在中国现代农业中的应用[J].中国农学通报, 2011, 6 (10) :61-62.

自动化技术在现代农业中的应用 篇8

1 温室大棚农业自动化监控装备的应用

随着自动化技术发展, 监测和控制技术的作用越来越大, 在现代工业、农业、国防、交通、医疗和科研等行业应用较广泛, 特别是温室大棚自动化监控装备, 备受广大农民朋友的喜爱[1]。温室大棚能够为经济作物提供良好的生长环境, 其显著的经济效益和社会效益使得温室栽培成为设施农业的重要组成部分。现代化温室大棚主要通过自动化传感器技术对温室内环境进行实时监测, 把采集的环境信息反馈到处理器中, 综合考虑经济效益与作物在不同发育阶段对环境要求的不同, 作出相应的自动操作合理的控制温室温、湿度, 创造出最适宜植物生长的环境[2]。温室大棚控制系统的自动化、智能化是设施农业发展的必然趋势。

2 节水灌溉自动化监控装备的应用

节水灌溉自动化装备主要以计算机控制技术和传感器技术为基础, 与传统农耕技术相结合, 把农作物对土壤湿度和对气候的要求以专家库的方式进行搭建, 通过对作物的不同时期的需水量给予经济的灌溉。灌溉自动控制是现代节水灌溉发展的前沿技术, 对该技术的研究与应用不仅可有效提高灌溉水利用效率、作物产量及品质, 还可大幅度提高水资源的有效利用效率, 减轻对生态环境造成的污染[3]。自动化灌溉技术是自动化技术在农田灌溉中节水、节能、减排和智能控制的应用, 能够促进现地化农业的发展, 实现农田管理的智能化, 为综合技术集成与示范方面提供借鉴模式及经验。该技术已成为农业节水技术发展的必然趋势, 农业节水技术正日益走向精准化和可控化。

3 精准农业自动化装备的应用

精准农业是指以信息为基础, 利用传感器及现代先进的监测技术, 完整、准确、及时的了解土地和作物的详细数据, 结合精确时空统计分析, 及时迅速的做出决策的一种农业管理系统。精准农业变量施肥技术是精准农业的重要组成部分, 它的实施可以有效控制物质循环中养分的输入和输出, 防止农作物品质变坏及化肥对环境的污染和破坏, 大大提高了肥料的利用率, 降低生产成本, 减少了多余肥料对环境的不良影响, 增加农民收入。

4 其他农业机械装置的应用

自动化技术在农业机械装置上的应用极大的提高了固有农业机械装置的操作性能与作业性能, 提高作业效率和作业精度[4]。通过计算机技术和无线遥感技术来操控拖拉机和联合收割机实现机器自动行驶, 自动检测耕深、耕宽等指标自动完成作业, 减轻操作人员负担, 节约人力成本。

5 结束语

在一些温室大棚、节水灌溉和其他农业自动化装置方面, 我国农业的自动化得到了进步和发展, 特别是人们日益关注精准农业。计算机技术与电子技术的不断进步促进了农业自动化的发展, 在智能化技术不断进步的影响下, 人工智能也是将是农业自动化 (下转第28页) (上接第24页) 的发展趋势, 今后在农业自动化控制当中将会不断地出现智能化系统或者是农业机器人取代人工劳作。工程技术人员所面临的挑战与课题是继续促进农业自动化的发展, 并且要推动农业自动化向智能化的方向发展。

参考文献

[1]方建光.基层乡镇农业机械化服务刍议[J].南方农机, 2015, 46 (5) :69-70..

[2]温效朔.机器人技术在农业上的开发与应用现状[J].安徽农业科学, 2007, (11) :3445-3446.

[3]杨静, 张磊.农业温室控制系统的设计与实现[J].广东农业科学, 2011, (4) :166-167.

现代信息技术在农业中的应用研究 篇9

1 信息技术在农业生产中的作用

1.1 建立农业数据库

利用计算机技术将农业应用中的数据分析整理之后, 建立一个完善的农业数据库, 把农业生产、农业管理、农业价格以及农业研究发展趋势的相关数据内容整理成数据库, 建立相应的农业网站, 让农民也能实时了解相关内容、相关资讯。全国各地都可以在农业网站上更新最新研究成果, 更新数据库[1]。各大高校也相对应建立农业资讯网站来提供农业最新数据以及提供技术帮助, 让更多人可以在互联网上找到最新农业信息。

1.2 现代农业开启电商时代

随着电子商务行业的诞生, 越来越多的人享受足不出户就可以购物的乐趣。而把农业产品放在网络中销售就是最明智的渠道之一, 不仅能节约经营成本, 还可以节约人力物力, 同时也扩大购买人群的范围。在此基础上, 加强售后管理, 在自己现有产品的基础上推陈出新, 比如生产出嫁接产品或者不仅推出成品农作物也可销售种子、幼苗等, 满足各个领域各种人群的需求, 这样能大大增加销售额。而网站人员和大型销售平台也会给予农民技术帮助, 让农业正式走向信息化[2]。

1.3 农业多媒体技术的应用

现代多媒体的应用给农民带来了很多便利。计算机可以对农作物的生长趋势以及所需的土壤环境、水分、空气湿度做系统化分析, 利用现代化多媒体技术进行机器灌溉, 控制农作物所需气候, 不仅减少了人力物力, 更为农作物创造出更有利的生长环境, 增产就变得指日可待。将其有规律性地建立成一套系统的农作物生长模型。研究透彻多媒体设备, 狠抓技术应用, 进而利用信息技术发展农业就能得到更多农民的认可。而利用好专家系统就变的极为重要, 专家系统实质上是计算机程序系统, 利用已存储的专家知识来解决问题, 利用知识和数学模型通过计算机分析来完成某一领域的任务[3]。使农民、农业工作者可以通过了解先进技术来解决农作物生长、生产、加工等方面的问题。

1.4 农业遥感技术的应用

当今农作物生产过程中, 遭遇病虫害的侵扰是减少产量的重要问题。而建立现代遥感技术就能准确的预知气候和病虫害的准确信息, 从而更科学的管理农作物的生长环境。不论是播种、灌溉还是施肥、喷洒农药都可以变得更加简单、合理。让农作物管理者能更好了解各种精确信息, 让一切都变得简单、有规律可循, 从而使农业走向信息化。

2 现代信息技术在我国农业生产中的前景

目前, 我国信息化技术的覆盖面和应用面都很广。在农业上的涵盖面积更大, 在农业生产、农作物栽培、新型农作物培育以及农产品销售过程中都起到了重要作用。信息技术在农业生产过程中的首要优势是具有大量的数据资源, 丰富的资料库, 做到资源共享。在这种程度上就满足了农作物培育人员对信息资源的需求, 基于这种实时资源共享的优势, 信息技术会在农业生产中越走越远。更重要的是, 信息技术不仅传播知识而且能给种植人员实行技术帮助, 把复杂的技术知识转换成简单易学的道理传授给需要的人, 让科学知识得到普及, 让更多的人体会到信息技术在农业中带来的巨大改变, 不仅能提高人们学习的积极性还能带动农村经济发展。在信息技术的帮助下, 建立完善的农作物生长模型, 进而使农作物的产量提高, 才会带动经济快速发展, 所以信息技术才会显得必不可少[4]。信息技术总能带给我们及时高效的信息, 使管理者能及时调整策略, 使经营方向越来越明朗, 从而保证了农业生产越来越好。

3 结束语

随着世界农业的快速发展, 科学技术的每一次改革创新都能给农业带来巨大影响。信息化是现代农业的最根本要素, 能够提高劳动力, 增加产量。掌握最先进的技术, 让农业走向信息化才是当下农业的核心问题之一。信息技术在农业上的优势主要表现在两方面:一是农产品的生产;二是农产品的营销。同时又能准确预测气象和病虫害对农作物的侵害。所以说, 利用好现代信息技术发展农业是当今的农业发展的主流, 是实现农业现代化的必经之路。

参考文献

[1]石元春.我国农业信息化发展战略[J].科技导报, 2003, 21 (8) :3-6.

[2]于宁宁.日本农业转型:原因、特征与启示[J].世界农业, 2014 (1) :27-30.

[3]郭晓君.农业转型与知识农民的培养[J].河北经贸大学学报, 2014, 35 (1) :103-106+117.

现代农业中的高新技术 篇10

1 计算机技术应用于现代农业的意义

信息化时代背景下, 基于计算机技术的发展与应用, 现代农业完成了到“精准农业”的变革, 并逐步展露了深化的趋势。在计算机技术应用支持下, 现代农业实现了信息化、智能化, 节约了大量的人力资源投入, 质量和效率都所有提升。计算机技术在现代农业中的应用, 改变了传统的农业生产模式, 促进了农业机械化发展, 在短时间内满足了经济市场需求。同时, 计算机技术作为21世纪最显著的标志, 其在现代农业中的应用, 还推动了农业产业结构调整和升级, 使其在满足人类生存需求之余, 赋予了农业更多价值和意义, 大大提高了人们的生活质量。

2 计算机技术在现代农业中的应用实践

新时期, 计算机技术得到了长效发展, 其在农业领域的引用创造了极大的社会效益。笔者主要从监测生长、品质分级和信息传播3个方面, 探究了计算机在现代农业中的应用实践, 具体表述如下。

2.1 监测生长

计算机技术在现代农业领域中的渗入, 实现了对植物生长的实时监测, 既可以精准地了解监测设施内植物的叶片面积、叶片周长及叶柄夹角等生长参数, 还可以根据果实颜色及大小等判别其成熟度, 如此能够有针对性地采取补水、施肥等措施, 对提高植物生长效率和质量具有重要的作用。此外, 还可以利用计算机视觉技术, 精确地定位农作物和土壤背景中杂草的生长及分布情况, 为高效、变量喷洒除草试剂提供了有力依据。目前, 国内外主要还是采用声测、诱集和近红外等方法, 分析农作物生长中的病虫害情况, 但是有关计算机视觉技术应用于农业昆虫识别方面的研究还比较匮乏。郑永军、毛文华等学者曾在《基于机器视觉的草地蝗虫识别方法》一文中, 提出运用蝗虫形态特征因子对检测天空和草地子图像运行区域进行分类的设想, 将大大提升跃起蝗虫的识别率。计算机视觉技术与昆虫数学形态学理论的结合应用, 还将在农业虫害监测方面发挥更大的作用, 未来的应用前景和发展前景广阔。

2.2 品质分级

随着现代农业的发展, 计算机技术已被广泛应用于种质检测及品质分析当中。尤其以计算机图像处理技术为代表, 它是指将采集图像信号通过CCD摄像机转换为数字信号, 并进行计算机处理的技术。其与计算机识别技术结合在农业种质检测中的应用, 不仅节约了大量的人工投入, 还提升了种质检测的效率和准确度。此外, 利用计算机图像处理技术还可以进行农产品无损检测, 根据分析得出的产品表面颜色、形状、亮度以及尺寸等物力参数, 评估农产品的质量等级。相较于美国、日本等发达国家, 我国在计算机视觉技术应用于种质检测领域的研究起步较晚。但在诸多学者和专家的共同努力下, 我国对计算机图像处理技术的开发与应用逐渐深入, 并取得了一定成效。例如, 罗志扬等在探析杨梅颜色与营养成分之间的关系时, 通过颜色量化的计算机视觉系统, 有效掌握了产品加工中的颜色变化, 消除了人们甄别颜色时由光学、生理、心理等影响因素引起的感官错觉。

2.3 信息传播

信息化、网络化时代背景下, 人们的生活、工作方式发生了巨大变化, 对计算机等技术的依赖度越来越高。同样, 现代农业的发展也离不开计算机技术。农产品最大的价值在于满足了人们的生存需要, 只有质量得到社会公认, 才能获得良好的收益, 从而稳定、持续的发展。农产品从种植到消费是一项繁琐复杂的系统化过程, 其中蕴藏着丰富的信息。通常情况下, 农产品受季节、地域等因素的影响, 如果推广不力, 很容易影响其后期销售, 进而出现积压滞销的现象, 由此带来的资源浪费、经济损失等不可估量。而计算机技术在现代农业中的应用, 建立起了农产产业体系, 将农业发展与市场需求紧密的联系在一起, 最大限度地保证了农业发展的可持续性。具体来说, 可以利用计算机技术, 创建网络信息服务平台, 在及时了解经济市场行情做出产业合理化调整的同时, 还可以让消费者直观地掌握农作物生长、加工等信息, 从而增强消费者的消费信心及兴趣。计算机技术在现代农业中的应用, 加速了农业产业信息传播, 对调整优化农业产业体系具有积极的作用。

3 结语

计算机技术在现代农业中的应用十分重要和必要。未来, 随着计算机技术的发展, 其在现代农业中的应用将更加广泛, 创造的价值不可估量。由于能力有限, 本文有关计算机技术应用于现代农业方面的研究可能存在不足, 因此, 希望更多学者参与到农业发展研究中来, 并结合实际情况, 提出更多的计算机技术应用建议。同时, 农业生产企业也需要进一步加强信息化建设, 积极引入先进计算机技术, 在具体应用实践中探索出一套有效的应用方案。

参考文献

[1]张宗威.浅析大数据与农业生产的关系[J].山西农经, 2015 (10) .

[2]谈青青, 吴健康.计算机技术在农业机械及其管理中的应用[J].江苏农机化, 2015 (4) .

信息技术在现代教学中的运用 篇11

【关键词】信息技术;现代教学;应用趋势

一、前言

一个国家的强大与否，主要取决于这个国家的科技发展速度以及教育体系的健全程度，而以上提到的科技发展速度和教育体系的建立之间其实存在着互相关联、互相作用的关系。改革开放以来，随着我国计算机互联网络信息技术的不断发展，越来越多的信息技术被应用到了我国教育领域的现代教学当中，并为我国现代教学体系的发展提供了一定的技术支持。科学信息技术的发展同时也推动了我国的现代教育体系的改革，目前以计算机互联网信息技术为核心的现代教育体系已经成为了我国教育领域实现现代化进程的主要推动力。

二、使用信息技术进行现代教学与传统教学的差异

通过将使用计算机互联网络信息技术的现代教学与我国固有传统的教学进行对比，不难发现，两者存在着十分明显的差异。我国固有传统的教学模式主要是以授课教师为教学中心，也就是说教师在教学过程中始终占据者主导的位置。但信息技术下的现代教学却是以教师与学生为双向主体来进行教学[1]。再从教学环境来看，传统的教学环境也过于单一，通常只是被局限在教室，一张黑板、几支粉笔以及当天所学课本教材之中。这样的教学环境使得学生的学习积极性和思维发散性收到了极大的限制和阻碍。与此同时，我国固有传统的教学主要是以“填鸭式”的模式为主，这样的教学模式主要是将课本中的应试知识大量的向学生进行教授，而学生在课堂上只能被动的学习和接收，但对于课堂知识的理解和应用却难以实现。但在现代教学模式下进行学习的学生的自主学习性以及思维创造性都得到了相应的提升，而且其在课堂中对所学知识的发散思维和逆向思维都受到了一定的拓展。

三、信息技术在现代教学中起到的作用

（一）提高教师备课效率

信息技术在现代教学中的运用，可以从根本上提高各类院校授课教师在日常工作中的备课效率。目前，我国各类院校的授课教师在备课过程中也都实现了一人一机，也就是说教师的备课来源大多都会来源于互聯网当中，使教师在备课中所需要的教学内容可以在最短时间内得到解决。而因为互联网中教学内容十分丰富，故授课教师的自身知识储备也在备课过程中得到了相应的提高[2]。教师还可以在备课过程中通过计算机互联网信息技术来与其他教师进行学术上的交流与提问，继而使之后的授课质量以及学生的学习效率得到合理的提升。与此同时，进行现代教学的教师还可以通过互联网信息技术进行备课以及信息检索行为，这样的备课手段在很大程度上缩短了教师在查阅资料时的时间，并扩大了教学内容的实时性和创新性。最终使我国的现代教学实现了以信息化为主的教学模式[3]。

（二）激发学生学习兴趣

学生进行学习的本质在于对未知领域的知识进行由教师引导下自主探索，所以在教学过程中吸引学生的注意力，继而激发学生的学习热情是现代教学的主要任务之一。信息技术领域包含多种科学技术，其中包括计算机技术、互联网技术、通信技术以及微型电子技术等。将这些信息技术运用到我国当先的现代教育当中，可以使当前的教学内容通过信息技术转化成为以文字、图片、动画、视频影像以及不同语言进行重建组合的新型课件。当前，信息技术在我国现代教学中的大量应用，使得我国的教学课堂的气氛得到了一定的渲染，大部分书本中枯燥的专业知识，都通过信息技术实现了情景再现，使学生的视野得到了开拓。

四、信息技术在我国现代教学中的未来应用趋势

（一）加大对课堂中逻辑推理的重视

加大对课堂中逻辑推理的重视程度，是信息技术在我国现代教学未来应用的关键发展趋势之一。信息技术作为一种可操作性极强的科学，其在教学应用过程中与逻辑推理之间的关系也较为密切[4]。

各类院校授课教师在进行教学的过程中，其自身的思维能力的有效提升也就意味着可以对学生所提出的问题进行更快更好的解答。而且利用信息技术来对学生的逻辑推理能力进行锻炼，还可以使学生在对所学内容进行发散思维理解的能力得到提升，继而使学生能够对教学内容从多方面进行考虑和分析，并找到问题最终的完美解决方案。与此同时，信息技术在未来教学中的应用，还应通过不同的方案来使学生认识到对知识进行发散思维理解的乐趣，继而从根本上实现对人才进行培养的最终目的。

（二）实现学习方法的迁移运用

实现学生在学习过程对知识的迁移运用，是信息技术在我国现代教学未来应用的又一发展趋势之一。随着社会的不断发展，各行各业对于人才的要求也逐渐提高。在当前的高科技信息社会当中，其不仅仅要求人才拥有与能力相当的学历，其更看重的是人才对于不同知识的转换、迁移以及创新。而在这三个方面，最为重要的就是对知识迁移能力的把握。知识迁移指的是通过信息技术的激发，使学生能够将前学习到的内容进行优化整合，并将其运用到对其他问题的解决当中。在这个过程中，计算机互联网信息技术可以运用其的特殊性来帮助学生对所学内容进行理解和归纳，并通过迁移将知识转移到其他教学领域。

五、结论

综上所述，计算机互联网信息技术在我国现代教学中的应用，可以在一定程度上提高我国教育领域在进行教学过程中的创新能力，并且能为我国学生的综合素质以及能力水平的培养提供一定的动力。由此可见，信息技术相较于其他类科学来讲，有着不可忽视的作用以及存在意义。在我国的现代教学过程中融入信息技术手段，可以使其的创新性在教育领域得以发展和依托，并能从根本上解决我国各类院校学生在学习过程中缺乏创新意识和主动意识的问题，为推动我国的现代教育水平奠定了良好的基石。

参考文献：

[1]赵艳，王世梅.新媒体技术在现代教学中的应用现状及改进措施[J].通化师范学院学报，2013，06（22）：78-80-137.

[2]李洪涛.信息技术在现代教学中的应用趋势研究[J].电脑编程技巧与维护，2014，16（10）：153-154.

[3]王东亮.信息技术在现代汉语课程教学中的运用[J].塔里木大学学报，2010，01（09）：121-123.

现代农业中的高新技术 篇12

1 节水灌溉机械化技术概述

节水灌溉机械化技术是农业部确定的全国重点农业技术推广项目之一,是农业节本增效工程的重要组成部分。节水灌溉机械化技术就是利用灌溉机械设备将最少或较少的灌溉水量以较快速度运至作物根层土壤,达到作物合理的需水量,减少水量损失,以取得单位灌溉水量的最高生产效率的一种灌溉技术。

2 常见的现代农业节水灌溉技术

2.1 沟灌技术

沟灌多在设施农业中宽行距作物中常见,例如:西瓜、西红柿、黄瓜、草莓及豆类等蔬菜作物。适宜于中等透水性的土壤中,操作简便,只需要水费投入,仍然是当前蔬菜生产中最为普遍的灌溉方式。

2.2 喷灌技术

喷灌技术就是将灌溉水用泵加压(或利用水源自然落差),经管道输送至喷头,将水喷射均匀散成细小水滴,对作物进行灌溉的一项技术。喷灌的特点是:灌水均匀,不受地形起伏影响,适用于山区丘陵坡地;灌水细匀、质量好,不会造成土表板结和水、土、肥流失;能调节改善田间小气候,有利于作物生长。

2.3 滴灌技术

滴管技术是把一定压力的灌溉水,通过管道和滴头一滴滴不断滴入作物根部土壤,不会破坏土壤的结构,仅仅湿润作物根部附近的部分土层,可以大大地减少水分蒸发量,不会产生地表径流,也不会深层渗透。所以滴灌是一种最节水的灌溉技术,一般比地面灌溉节水30%~50%,比喷灌省水15%~25%。但由于滴头孔细小,极易堵塞,因此对灌溉水的水质要求较高,应在取水枢纽处配备过滤装置,此外这种灌溉技术投资很大,目前仅能在经济条件优越的地方和温室大棚蔬菜、经济作物使用。

2.4 渗灌技术

渗灌又称地下微灌,是低压灌溉水通过埋在地下的透水管,经管壁微孔往外渗透,湿润土壤,借土壤的毛细管作用,将水分和养分扩散,供作物根系吸收利用的一种理想的节水灌溉技术。它将水分转化为土壤湿度,不破坏土壤结构,使土层保持良好的通气状态,没有其他灌溉方式造成的土壤孔隙完全充水现象,水、气、热三要素比例协调,可为作物提供稳定的生长环境,增产效果显著。且地表含水低,地面蒸发小,水利用率很高,比喷灌还节水50%~70%。

3 节水灌溉技术应用现状及相应对策

3.1 节水灌溉应用现状

我国是人口大国,由于地理、降水分布不均而造成农业灌溉用水不足,农村思想观念落后,对水资源管理开发意识薄弱,灌溉利用率低,水资源浪费严重。

3.2 节水灌溉相应对策

(1)完善农田水利工程中的防渗系统,综合当地的地质结构特点,扩大防渗漏渠道建设,提高农田渠道水的利用率,并做好农民的思想工作,将节水灌溉的工作落到实处。

(2)以地区政府机构或单位为核心,建立并组织专业服务队伍,下乡到农田作业区,对农民进行农田水利与节水灌溉知识的传授,提升农民的节水灌溉意识,将全新的节水灌溉理念应用到农田水利建设中,更好地改善水资源缺乏的局面。

(3)发挥水费管理的杠杆作用,促使人们意识到水资源的重要性,针对用水超出定额的用户采取加价收费的模式,而针对节约用水的用户则实施奖励政策,从而提升农民用户农田灌溉节约用水的意识。

(4)水利工程模式应以数量规模形式转变为质量效益形式,水利工程功能以抵御自然灾害为主转变为改善农业生产条件为主。

4 智能化灌溉在现代农业中的应用

随着科学技术的进步,我国的节水灌溉技术也有了更广阔的发展空间,喷灌技术依然在大田农作物中发挥重要作用,地下灌溉技术推广较慢但是前景广阔,地面技术是主导灌溉方式,目前,智能化节水灌溉有以下几种。

4.1 智能化节水灌溉技术

将自动控制、生物学、人工智能、微电子及信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,能够因地制宜地对作物和土壤的水分进行检测,根据作物不同的需水量进行变量灌溉,以实现既提高产量有节约用水的目的。

4.2 作物调控灌溉技术

与生物相结合,从作物的生理角度为切入点,通过在一定时期内施加一定程度亏水度,在经历亏水锻炼后,将作物上部旺长控制住,改善作物品质,矮化密植,实现增产、节水双赢。

4.3 3S技术的精细灌溉技术

利用全球卫星定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)及计算机控制系统,将农用小区作物生长实际需求的信息加以分析处理,按照作物所需水量加以施水,以达到最大限度提高土地产业率及水资源利用率。

5 结束语

农田节水灌溉技术可降低农田水利工程投入成本,节约水资源,提升农民生活水平,推动农业经济发展。推广应用先进的农业节水措施、发展节水型农业,对我国经济发展具有非常重要的意义和价值。

摘要：节水灌溉技术是对水资源进行优化配置和提高利用率的一种有效途径。本文阐述了节水灌溉技术的定义,对沟灌、喷灌,滴灌和渗灌在现代农业应用中的优缺点进行对比,分析了节水灌溉应用的现状及对策,并展望了智能化灌溉在现代农业中的应用。

关键词：节水灌溉,农业,应用

参考文献

[1]肖阿东.现代农业节水灌溉技术探析[J].中国科技纵横,2011(14):130-132.

[2]李云虎.对节水灌溉技术的研究[J].现代农业,2012(4):90-91.

[3]黄俊.浅析节水灌溉技术的发展趋势[J].甘肃农业,2013(15):32-34.

[4]尹利海.浅析农田水利节水灌溉技术[J].科技资讯,2010(11):158.