农业信息技术chapter1农业信息技术概述

农业信息技术第一章农业信息技术概述信息技术发展概述1农业信息技术发展2数字农作技术展望3第一节信息技术发展概述一、信息技术的概念二、信息技术的发展历程三、现代信息技术内容四、“数字地球”构想五、“智慧地球”愿景第一节信息技术发展概述信息（information）是信息源所发生的各种信号和消息经过传递被人们所感知、接收、认识和理解的内容的统称。信息技术（informationtechnology，IT）是指获取、处理、传递、存储、使用信息的技术，是能够扩展人们的信息功能的技术。感觉器官传导神经网络思维器官效应器官信息控制技术信息采集技术信息传递技术信息处理技术一、信息技术的概念第一节信息技术发展概述（一）信息采集技术信息采集技术指能有效地扩展人类感觉器官的感知域、灵敏度、分辨力和作用范围的技术。包括传感、测量、识别和遥感遥测技术等但目前广泛使用的主要是传感技术、遥测技术、遥感技术和全球卫星定位技术等。一、信息技术的概念第一节信息技术发展概述（二）信息传递技术数字程控交换技术综合业务数字通信网光纤通讯数字移动通信卫星通讯信息高速公路信息传递技术也称通信技术一、信息技术的概念第一节信息技术发展概述（三）信息处理技术信息处理技术就是应用计算机硬件、软件及数字传输网，对信息进行文字、图形、特征识别，信息与交换码之间的转换，信息的整理、加工、生成，以及利用数据库、知识库实现信息存储和积累的技术。信息识别技术信息转换技术信息加工技术信息存储技术一、信息技术的概念第一节信息技术发展概述（四）信息控制技术信息控制技术的功能是根据输入的指令信息（决策信息）对外部事物的运动状态和方式实施干预，是效应器官功能的扩展延伸。显现技术人机接口技术遥控技术自动控制技术机器人技术一、信息技术的概念第一节信息技术发展概述信息技术组成及其功能示意图信息技术的核心与外部世界的接口一、信息技术的概念第一节信息技术发展概述已形成的综合应用开发技术：数据库技术人工智能专家系统遥感技术地理信息系统全球定位系统计算机辅助决策系统自动控制技术多媒体技术计算机网络技术一、信息技术的概念第一节信息技术发展概述二、信息技术的发展历程（一）古代信息技术手势、喊叫、形体动作（远古时代）视觉通信听觉通信邮驿传书第一节信息技术发展概述二、信息技术的发展历程（二）近代信息技术广播与电视技术摄影技术电影技术电报与电话技术第一节信息技术发展概述二、信息技术的发展历程（三）现代信息技术以微电子技术为基础技术，以计算机技术和现代通信技术为主要代表。信息获取技术信息处理技术信息传递技术信息存储技术第一节信息技术发展概述三、现代信息技术内容现代信息技术是指20世纪70年代以来，随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，围绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递，形成的一个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群。其中以微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术为主导微电子技术新型元器件技术通信技术计算机技术各类软件及系统集成技术光盘技术传感技术机器人技术高清晰度电视技术„„第一节信息技术发展概述三、现代信息技术内容微电子产品已经广泛的应用于生产和生活的各个领域（一）微电子技术微电子技术是随着集成电路技术发展起来的一门新兴技术。系统与电路设计器件物理工艺技术材料制备自动测试与封装„„一系列专门技术以芯片和集成电路为研究重点趋势：不断缩小电路元件的尺寸提高集成度第一节信息技术发展概述现代传感技术就是人们采集获取信息的技术。三、现代信息技术内容（二）传感技术传感器技术雷达技术遥测技术遥感技术„„第一节信息技术发展概述信息存储技术是人们记录保存信息的技术。三、现代信息技术内容（三）信息存储技术磁存储技术光存储技术微缩存储技术„..第一节信息技术发展概述三、现代信息技术内容（四）计算机技术计算机是一种能自动、快速、精确进行信息处理的电子设备。应用广泛：科学计算数据采集和处理信息传输和处理实时控制计算机辅助教育计算机辅助设计人工智能与机器人„..远程教育与培训商业宣传图书资料管理监视系统办公自动化医疗诊断电子出版仪器仪表农业管理虚拟现实技术„„第一节信息技术发展概述三、现代信息技术内容（五）多媒体技术多媒体技术是指能对音乐、声音、文字、图像、照片、动画、电影、电视等多种形式信息进行处理和传输的技术，能使用户获得图、声、文并茂的计算机画面。第一节信息技术发展概述三、现代信息技术内容文化、娱乐、教育、卫生、金融等方面广泛的信息服务（六）通信技术通信是信息的传输与交换，也就是将语言、文字、符号、音乐、图像等信息从发送者传输给另一个时空点的收集者。通信系统是指实现这一通信过程的全部技术设备和信道（传输媒介）的总和。长途和本地的有线电话网（包括光缆、同轴电缆网）无线电话网（包括卫星通信、微波中继通信网）有线电视网计算机数据网第一节信息技术发展概述三、现代信息技术内容（七）计算机网络技术计算机网络是由一些相互连接、自治的计算机的集合计算机通信网络通信网络的终端或信息源为计算机的数据传输与交换提供了通道局域网（LAN）城域网（MAN）广域网（WAN）因特网（Internet）是世界上规模最大、用户最多、影响最大的广域网匿名FTP服务器电子图书馆新闻服务器电子邮件服务远程登录文件传送服务（FTP）文件查询服务……免费资源第一节信息技术发展概述四、“数字地球”构想（一）“数字地球”的提出前美国副总统戈尔（ALGore）于1998年发表题为“数字地球——21世纪人类认识地球的方式”（TheDigitalEarth:Understandingourplanetinthe21stCentury）演讲时提出的。第一节信息技术发展概述四、“数字地球”构想（二）“数字地球”的含义与特点所谓数字地球，可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识，是以地球为对象，以地理坐标为依据，以计算机技术、多媒体技术和大规模存贮技术为基础，以宽带网络为纽带，由海量地球信息组成的多分辨率、多尺度、多时空、并能用多维空间描述的虚拟地球。1.具有空间性、数字性和整体性。2.数据具有无边无缝的分布式数据层结构，包括多源、多比例尺、多分辨率、历史和现时的、矢量格式和栅格格式的海量数据。3.具有迅速充实、联网的地理数据库。4.以图像、图形、文本报告等形式提供服务。5.采用开放平台、构件技术、动态互操作等最先进的技术方案。6.任何一个用户都可以在宽带网上根据自己的权限实时查询和调用数字地球中的信息，无论生产者是谁，无论数据在什么地方；运用具有传感器功能的特制数据手套，还可以对数字地球进行各类可视化操作。7.服务对象覆盖整个社会层面，无论政府机关还是科教、生产单位，无论专业技术人员还是普通老百姓，都可以找到自己所需要的信息。第一节信息技术发展概述四、“数字地球”构想（二）“数字地球”的含义与特点第一节信息技术发展概述四、“数字地球”构想（三）数字地球的技术基础信息高速公路和计算机宽带高速网高分辨率卫星影像空间信息技术与空间数据基础设施大容量数据存贮及元数据科学计算可视化和虚拟现实技术第一节信息技术发展概述四、“数字地球”构想（四）我国“数字地球”发展1999年11月，由中国科学院和中国政府15个部委局联合举办的“数字地球国际会议”在北京成功举行，对数字地球进行了充分讨论，提出了在我国发展“数字中国”的初步构想。近年来，我国在“数字地球”领域的研究也正在深入和拓宽，已举行有关“数字地球”方面的大型研讨会近10次，许多权威专家著文阐述“数字地球”技术，国家“863”计划也把“数字地球”列为发展战略研究的内容，我国“十五发展纲要”中已把数字化、信息化的内容列入重中之重的项目中。第一节信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景这是一种运用先进信息技术手段构建新的世界运行模型的“愿景”构想。提出：2008年11月美国IBM公司发布了“智慧地球”战略。“智慧地球”战略被奥巴马政府借鉴和列入美国经济振兴计划，已批准投资300亿美元在美国发展“智慧电网”和“智慧医疗”。第一节信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景（一）“智慧地球”的含义核心内容：基于信息基础架构与高度整合的基础设施的完美结合，能够以一种更智慧的方法通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度，使得政府、企业和市民可以做出更明智的决策。利用先进技术获取更智能的洞察并付诸实践，进而创造新的价值利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程先进的系统可按新的方式协同工作更透彻的感知更广泛的互联互通更深入的智能化智慧方法智慧部分•电力•通信•IT第一节信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景（一）“智慧地球”的含义地球部分•人•企业•机构•社会团体•生态系统•……智慧地球3I物联化（Instrumented）互联化（Interconnected）智能化（Intelligent）更透彻的感知更全面的互联互通更深入的智能分析第一节信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景（一）“智慧地球”的含义第一节信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景（一）“智慧地球”的含义六大智慧行动方案各种创新的感应科技开始被嵌入各种物体和设施中，从而令物质世界被极大程度的数据化随着网络的高度发达，人、数据和各种事物都将以不同方式联入网络先进技术和超级计算机则对这些堆积如山的数据进行整理、加工和分析，转化成实实在在的洞察，帮人们做出正确的行动决策智慧的电力智慧的医疗智慧的城市智慧的交通智慧的供应链智慧的银行第一节信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景简单地讲，互联网+物联网=智慧地球（一）“智慧地球”的含义把各类传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道、家用电器等各种物品中，并且被普遍连接而形成“物联网”，并通过超级计算机和“云计算”来处理所有网络数据，实现人类社会与物理系统的整合，实时管理和控制人员、机器、设备和基础设施，以更加智慧、精细和动态的方式管理生产和生活，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。具体来讲，“智慧地球”是第一节信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景（二）物联网“物联网”（theInternetofthings）是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。•核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络•其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯物联网就是“物物相连的互联网”，有两层含义：第一节信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景（二）物联网角色作用内容感知层皮肤和五官识别物体和采集信息二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等网络层神经中枢和大脑信息传递和处理通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等应用层“社会分工”实现行业智能化物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合结构第一节信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景（二）物联网建立物联网的步骤：对物体属性进行标识读取物体属性转换为适合网络传输的数据格式将物体信息网络传输到信息处理中心，完成物体通信的相关计算需要先由传感器实时探测直接存储在标签中属性静态动态第一节信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景物联网的发展是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果，也将通过应用创新带动经济社会形态和创新形态的变革，推动面向知识社会的下一代创新（创新2.0）形态的形成。中国电信提出了智能物联网产品的主要应用领域，包括智能家居、智能医疗、智能城市、智能环保、智能交通、智能司法、智能农业、智能物流、智能校园、智能文博和M2M平台。（二）物联网第一节信息