農業科技論文農業資源信息數據庫綜述及展望

　　現在的社會是個信息化社會，各行業也都開始融入一些信息化技術了，我國也開始進入大數據時代。很多工程師也都對此進行過一些研究，農業方面也不例外。本文是一篇農業科技論文，主要論述了農業資源信息數據庫綜述及展望。

　　摘要：農業資源信息數據庫建設是現代農業信息化的基礎，是開展農業大數據研究與應用的重要內容，正日益影響農業資源的高效利用與監測評價，為精準農業的發展提供有力的決策支持。文章綜述了國內外近些年來農業資源信息數據庫的相關概念、發展現狀、應用特點等內容，并在分析現有不足與問題的基礎上，提出相關探索建議和展望。

　　關鍵詞：農業資源,數據庫,3S技術

　　隨著云計算、物聯網、移動互聯網等先進科學技術的發展變革，我國已經進入了“大數據”時代。計算機行業開啟了大數據的新航程，大數據已經廣泛應用在電子商務、市場營銷、金融等領域。但是在農業行業，大數據的研究和應用還比較滯后。因此，亟待展開農業大數據的研究和應用，并擴大其在農業服務領域的應用示范，推動現代農業數字化的發展。而農業資源信息數據庫的建立是農業大數據發展的前提。只有農業資源信息數據庫足夠完善，才能為農業大數據的發展奠定基礎，才能使農業大數據的高效應用做到有的放矢。

　　1農業資源信息數據庫概述

　　農業資源是農業生產過程中投入的一切物質、能量、技術、信息及其價值形態的總稱[1]，按屬性分包括農業自然資源和農業經濟資源。農業資源包含的因素類型復雜，特點各異，還具有數據種類多量大、分散程度大、穩定性低、可控性低等特點[2]，而常規的研究方法和技術很難滿足及時上報匯總空間分布、性質和變化等農業資源信息資料的需求。專業人員及部門對農業資源信息的掌握不足會直接導致資源配置不當，甚至會造成資源浪費和破壞。要想實現農業資源的合理配置，就要對農業資源信息進行科學的研究和管理，建立完善的農業資源信息數據庫體系。農業資源信息數據庫是一個多功能的資源信息化管理系統，具有信息資源采集、維護、統計、分析、輸出等功能。運用現代信息技術(如現代信息處理技術、數據庫技術、“3S”技術、多媒體技術、網絡技術等)，綜合農業資源數據、空間地理信息數據和資源屬性數據，管理農業環境、生物和社會經濟等信息，目的是為了優化配置和合理開發利用農業資源[3]。我國農業資源信息數據庫起步較晚，從上世紀80年代開始有了快速的發展，90年開始基于地理信息系統的農業資源信息技術被廣泛應用[4]，自“精準農業”概念提出后，我國更是從國家發展的戰略高度對其做了具體闡述和要求，農業資源信息管理已經達到很高水準，逐步實現農業資源機械化、自動化、遙感監測、計算機網絡為一體的信息化精確管理。總的來說，農業資源信息數據庫在為農業管理、決策提供多方面的信息，為農業結構調整、區域優勢比較分析、農業資源綜合評價、合理利用與保護、優質農產品布局方案的制定及農業投資管理決策服務等方面發揮重要作用[5]。

　　2農業資源信息數據庫發展現狀

　　隨著地理信息系統(GIS)技術在農業領域的應用不斷深入和普及，農業資源信息數據庫將3S技術(遙感RS、地理信息系統GIS和全球定位系統GPS)等現代技術有機結合起來，發揮集成優勢，使其應用效果更加顯著。在國外尤其是西方發達國家，基于3S技術的農業資源信息數據庫已被廣泛的建設與開發，促使發達國家的農業快速發展。目前國際上農業資源信息數據庫比較典型的有美國農業調查局研制的資源信息顯示系統(ResourceInformationDisplaySys-tem)、加拿大的農業可持續發展示范區網絡系統以及聯合國糧農組織(FAO)為評價世界農業資源現狀和動態變化規律而構建的世界農業資源綜合數據庫管理系統(AcomprehensiveDatabaseManage-mentSystem,DBMS)等[6-8]。特別是加拿大于20世紀90年代已經基本建成基于遙感信息和GIS技術的全國農業信息數據庫系統(FIS)，實現了農業遙感與地理信息系統的一體化運行，可直接開展遙感圖像的判讀解譯工作，及時更新調查區域的農業資源信息，并進行農業區域的空間分析[8]。這些基于3S技術的大容量、高分辨率數據庫是提供多方位農業資源信息的基礎。在中國，上世紀60年發表展起來的數據庫技術，為之后數據庫在各行業尤其是農業方面的應用創造了有利條件。我國從80年代起開始建立全國縣級統計資料和農村調查資料數據庫，并且開始了土壤資源數據庫的建立和應用，經歷了地理信息系統的試驗應用和區域性土壤信息系統的探索研究階段[9]。進入2000年以來，我國農業資源信息數據庫建設進入了高速應用發展期。2001年底，為促進我國農業資源空間信息的標準化和我國農業生產管理與決策服務，全國農業區劃辦和農業部發展計劃司啟動了“全國農業資源空間信息系統(NASIS)”項目，建立了農業資源信息數據庫，實現對農業資源數據的高效管理。目前該數據庫系統已被廣泛用于農業部資源遙感和數字農業重點實驗室，提供包括農業區劃專題數據、地理要素專題地圖數據、氣候數據、遙感影像數據、土地和草地數據，用于全國農業資源調查、農作物遙感監測和農業科研等方面，取得了巨大的經濟效益和良好的社會效益。標準化的農業資源空間信息，可以使農業生產管理更加快捷便利，也為農業主管部門的決策提供基礎依據，近年來，我國各省、市、地區在農業資源信息系統的建設方面都做出了一定的研究并有了相關的應用，基本上都建成了不同層次不同特點的資源環境數據庫或農業資源信息系統。上海市奉賢區結合3S技術、WebService及其擴展技術、大型空間數據庫技術、組件技術和.Net技術，基于SOA(ServiceOrientedArchitecture)構建了農業資源信息數據共享和服務平臺，實現對農業資源數據的高效管理、科學分析和輔助決策[10]。浙江省采用計算機技術的面向對象技術和模塊化設計方式，結合網絡系統、農業資源信息數據庫和GIS的優勢，開發完成面向Internet/Intranet的農業資源GIS系統，該系統實現了在省域尺度上深層次動態描述農業資源信息，直觀快速體現農業資源狀況，對區域農業資源生產管理具有重要意義[11]。新疆利用中間件的優勢，對現有的農業科學數據共享平臺進行集成，并根據用戶需求增添了查詢、服務等功能模塊，對各模塊的功能進行設定分析，從而滿足了用戶多樣化及個性化的需求，實現了對農業科學數據資源的有效保存、挖掘分析、共享利用，極大地降低了成本，提高了服務效率[12]。齊永奇等針對國土資源部門對農業資源信息的應用需求，構建了農業資源信息系統。通過實際需求分析，對基于B/S結構的農業資源信息系統的數據庫設計、架構設計、功能模塊設計進行了詳細論述，闡述了該系統的功能與實現[13]。高添等研究人員從中國無公害農產品認證的現狀出發，針對認證過程中信息的多源性、時效性、連續性、關聯性和多類性的數據特征，采用實體-聯系的建模方法，分析認證過程中的產品、產地、標準等實體的屬性及其關系，確立農產品認證分類信息、產地信息、產品信息等六類信息，并建立字段和表，構建了基于關系模型的無公害農產品信息數據庫。為我國無公害農產品信息的高效管理和認證效率的提高提供支持[14]。

　　3目前存在的問題

　　目前我國已經研發出了大量應用于農業生產、農業技術化管理、農業科研等方面的農業資源科學數據庫，但是在農業資源信息數據庫建設中還存在著大量急需解決的問題。一是農業資源信息數據庫普遍存在數據量少，種類規模小的問題。農業生產動態、農業生產資料等農業信息采集手段比較落后，采集布局不合理，采集范圍不夠廣，導致提供的數據量偏小，不能代表總體情況，數據庫信息不全面。二是農業資源數據庫建設缺乏標準化和規范化問題。各個數據庫建設時缺乏有效溝通交流，導致農業資源信息的標準化、規范化程度低。各個農業相關部門信息封閉，存在明顯制衡現象。缺乏有效的監督和規范手段，不同部門提供的數據信息沒有統一的規范，使信息發布滯后，數據信息不準確、不規范、不科學，一方面造成信息的重復，另一方面難以實現信息的充分共享，嚴重影響農業信息的可靠性和科學性，也難以對農業生產提供應有的指導作用。三是農業資源數據庫數據源更新問題。由于在農業資源信息數據庫建設前期缺乏良好的設計和規劃，致使大多數據庫存在信息滯后，預測性數據少，數據質量低、實效性差等問題，建成的數據庫內容形式上千篇一律，缺乏個性化與多樣性。不同的農業相關部門采集的信息數據有重復部分，不同的數據庫信息有簡單重復的現象。地方農業資源信息數據庫缺乏特色，不能有效的表征本地區農業資源信息。

　　4探索與展望

　　隨著現代信息技術的迅猛發展，特別是國家“互聯網+”現代農業發展戰略的提出，對于建設基于移動互聯網技術、現代多媒體技術、3S技術的農業資源信息數據庫系統可謂是重大機遇與挑戰。農業資源信息數據庫將更廣泛高效的應用于農業領域的方方面面，必將對現代數據農業的發展帶來革命性的影響。利用數據庫處理分析技術，集成農作物本身及環境影響因子，綜合考慮環境、經濟等各方面因素，對農業生產相關的多元資源數據進行融合，實現農業數據快速采集、數據關聯分析預測、預警模型建立、預警多維模擬和可視化等功能，將大幅度提高農業監測預警的準確性，將為農業生產決策者提供精準、實時、高效、可靠的輔助決策，并為農業農村信息化建設提供有力保障。為抓住現代農業信息化建設的機遇，為更好的建設農業資源信息數據庫，針對國內外農業資源信息數據庫的現狀和應用研究，建議一是按照統一標準、突出特色，完善設施、強化服務的原則，加大農業資源區劃數據庫信息化建設力度，擴大數據庫的覆蓋面和服務范圍，增加數據庫的信息量，加強對農業資源監測數據的深度開發利用和挖掘;二是結合應用物聯網、云計算、大數據、移動互聯等現代信息技術于農業資源信息數據庫的建設中，推動農業資源環境精準監測和農業自然災害監測，為智慧農業、精準農業提供信息服務與決策支持;三是及時更新數據庫，加強數據庫的管理，建設具有地方特色的農業資源數據庫。
　　農業科技論文發表期刊推薦：《農業科技管理》堅持為社會主義服務的方向，堅持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導，貫徹“百花齊放、百家爭鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅持實事求是、理論與實際相結合的嚴謹學風，傳播先進的科學文化知識，弘揚民族優秀科學文化，促進國際科學文化交流，探索防災科技教育、教學及管理諸方面的規律，活躍教學與科研的學術風氣，為教學與科研服務。