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信息供需系统下农业科技论文 篇1：
多通道精准化农业信息服务平台建设
摘要：针对农业农村信息化推进中面临的问题，面向农业生产决策与管理对科技服务的多样化需求，建立多通道精准化农业信息服务平台。通过信息资源的标准化建设和知识化组织、信息服务的智能化对接和精准化推送、远程教育移动系统开发和个性化自主学习平台建设及农业生产远程监控系统的开发，实现科技推广、决策辅助、病害诊断、生产管理、信息交流共享等功能。在此基础上，通过建立基地进行示范推广，在资源整合、需求对接、人才培养、院区合作等方面实现现代农业信息服务的模式创新。
关键词：农业信息服务；信息资源；精准；语义关联；智能诊断
信息技术的飞速发展与广泛应用带动了农业信息服务水平的提升，围绕农业信息服务平台建设，近年来，从中央到地方的各部门、各地区积极探索创新，形成了各具特色的信息服务新模式，如中国知网与中国科学技术协会合作的面向全国农村建设的网上农民科普书屋[1]、湖南省建立的“两端两网、扁平化”的农业农村信息服务平台[2]、海南省开发的休闲农业手机信息服务平台[3]、黑龙江省农业高校创建的科技信息服务协同模式[4]等，都为农业信息服务的研究与应用作出了有益的实践。但从总体上看，当前信息服务平台建设主要以“一对多”的单向服务为主，还存在信息资源整合不充分、信息供需不对称、信息服务手段单一、信息服务效果不明显等问题[5]，难以满足Web 2.0和大数据时代广大农业信息用户对信息服务提出的更高要求，亟须面向农业生产决策和生产管理的全过程，集成应用现代信息技术，针对各类经营主体的多样化需求而开展精准化的信息服务，建立基于现代信息技术的农业社会化服务体系，切实发挥信息化对农业现代化和新型生产经营主體发展的助推作用。
北京市农林科学院以全面提升农业信息资源利用效率和信息用户获取信息的便捷程度为目标，开发建设多通道、精准化农业信息服务平台，力求通过制定标准、整合资源、开发系统、搭建平台，解决农业信息服务供求不对称、信息获取成本高、信息服务体系与农业科技创新推广体系相互疏离等问题。在此基础上，在北京市大兴区安定镇建立“农业信息服务综合展示示范基地”，在资源整合机制、需求对接机制、人才培养机制、院区合作机制等方面进行有益的探索和创新，为信息服务平台的应用与推广积累经验。
1 多通道精准化农业信息服务平台建设
1.1 平台概述
平台面向移动互联时代农业生产决策与管理对科技服务的多样化需求，立足科研院所在信息资源、品种技术、专家队伍、创新平台等方面的优势，建立集互联网、通信网于一体，基于计算机、电话、手机、移动存储设备等终端而开发系列服务系统、终端及相应产品，实现生产监控、辅助决策、咨询诊断、信息发布、交流共享等功能，提供“随时、随地、随人”和“便捷、互动、个性化、低成本”的农业信息服务，实现对科研院所创新资源的充分利用和与农业基层推广组织的有效衔接。
1.2 平台的关键技术研究与功能实现
平台的总体架构如图1所示。在开发思路上突出应用导向，针对用户在生产决策和生产管理方面的信息需求，围绕计算机、手机、触摸屏、电话、“U农”终端等信息服务载体，进行信息资源的整合组织和相关技术系统的研发。重点完成信息资源的标准化建设和知识化组织、信息服务的智能化对接和精准化推送、远程教育移动系统开发和个性化自主学习平台建设及农业生产远程监控系统的开发。
1.2.1 信息资源的标准化建设与知识化组织 针对农业信息服务网络信息资源分散、利用效率低的问题，研究制定了北京市地方标准DB11/T 836—2011《农业信息资源数据集核心元数据》，为农业信息资源的管理、标引、交换、共享及相关农业信息系统的构建提供依据，实现不同来源、不同媒体、不同格式的信息资源的底层融合，建立北京农业数字信息资源中心（http：//www.agridata.gov.cn）。在此基础上，应用《中国农业叙词表》和Ontology技术，构建农业知识网格[6]，将不同
来源、不同格式的农业信息资源库中的农业知识按照语义关系进行有机连接，实现异构资源在语义层的融合共享；同时创新新词发现机制，采用文本挖掘和智能聚合技术，从网络搜索、用户提问中自动采集新词，解决农业用户自然语言与农业领域专业知识的对接以及农业知识的有效链接问题，极大提高了农业信息资源的检索效率。在资源的利用上，突破以往单一的门户网站在线查询形式，开发了以U盘为介质的“U农”系列信息服务终端，对农业品种技术信息进行分类整合，并实现导航检索、智能诊断、在线更新等功能，成为服务于农业生产者和技术人员的便捷高效的生产信息帮手。
1.2.2 信息服务的智能化对接与精准化推送 开发了农业技术信息智能对接系统和双向视频咨询诊断系统，分别基于数据库和农业专家开展咨询诊断服务。其中，农业技术信息智能对接系统基于Agent（智能代理）技术实现[7]，利用Agent技术对信息环境所具有的反应性、交互性、自主决策性、主动感知性等特点，为每个用户生成信息搜索Agent，实现综合、准确、主动的用户兴趣需求分析。在此基础上，利用基于Google API的语义联想技术、基于改进的向量空间模型（modified vector space model，MVSM）的智能对接技术，面向各级农业用户提供关键词联想、知识导航、语义检索、实用技术智能答疑等服务，实现技术信息与用户需求的精准智能对接。双向视频咨询诊断系统采用H.264编码技术、音视频通信捕获和播放技术、数据包通信隧道技术和XMPP通信协议，实现了远程咨询答疑、远程病虫害诊断、远程教学、远程实时监控、网络虚拟会议等功能。在面向计算机应用开发以上系统的同时，基于JSON（JavaScript object notation）的移动终端与服务器数据交互技术开发了相应的手机应用系统。
1.2.3 远程教育移动系统开发和个性化自主学习平台建设 建立现代农村远程教育平台，在基于互联网开展常规远程农业科技培训的同时，开发了移动课程视频直播点播系统和个性化学习管理平台：应用视频编解码技术和无线传输协议，使用户能够通过手机等移动终端定制、观看、下载教学课程；同时，通过对流媒体点播、智能检索算法、社会性网络服务（SNS）、Web 2.0等技术的集成创新，开发由网上学习、教学答疑、学习社区等12个应用软件构成的个性化学习管理平台，指导用户进行农业实用技术自主学习，从而提高科技培训的质量和效果。
1.2.4 农业生产远程监控系统开发 开发基于物联网的农情监测诊断综合平台，平台采用XMPP及其扩展协议Jingle，实现了农业生产环境因子远程监测、生产现场远程视频监视、远程双向视频咨询诊断等功能[8-9]。平台分为现场数据采集端、服务器端、客户端3个部分[10]：现场数据采集端主要采集环境因子，包括温度、湿度、光照、二氧化碳等及现场视频信息；服务器端主要负责指令的调度和数据的保存；客户端不仅可以实现对环境因子及现场视频的监控，还可以实现与专家进行音频、视频、图片、文字交流，实现远程双向视频咨询诊断，解决了发现问题和解决问题不能同步的难题。
2 平台在示范基地的推广与应用
2.1 安定镇示范基地的建设目标
农业信息服务示范基地要实现信息技术展示、科技成果转化应用、信息服务、农民信息素质培养等多个功能。安定镇示范基地在建设过程中通过集中展示多通道精准化信息服务平台，实现了以现代信息技术促进农业产业发展、推进基层农技推广体系建设、提升职业农民创新能力和信息素质的目标，同时立足北京、辐射全国，发挥出对各省（市、区）农业信息服务的示范作用。
2.2 安定镇示范基地的建设实践
基地将网络信息服务平台与实体信息服务站点建设相结合，依托安定镇农业服务中心建立信息大厅，针对农业生产全过程和用户多方面的科技需求，设立信息查询、咨询诊断、远程学习、农情监测等四大功能区。在信息查询功能区，除设置触摸屏使用户能够在基地通过互联网查询“北京农业数字信息资源中心”外，还重点面向当地职业农民和农技人员推广“U农蔬菜通”“U农果树通”“U农花卉通”“U农家禽通”等信息服务终端产品，使他们能够随时获取各领域农业品种技术信息。
在咨询诊断功能区设置高清摄像头、麦克风、数码相机等音视频及图像采集设备，当地的农民和农技员遇到生产技术问题可以通过农业技术信息智能对接系统进行查询，也可以进一步采集病虫害的图像、视频信息，通过双向视频咨询诊断系统直接向北京市农业科学院的专家实时咨询，在进行信息互动过程中，除可通过计算机外，也可安装配套开发的手机应用程序，随时随地与专家联系。
在远程学习功能区建立多媒体培训教室，当地农民可在教室在线点播课程，也可集体参加平台组织的直播培训，同时用户也可建立个人学习管理平台进行课程定制，参与学习社区的讨论交流，并可通过手机观看视频课程。
在农情监测功能区设置客户端的监控设备，并与北京市农林科学院的专家进行网络连接。在应用过程汇总，重视激发农技员在信息服务中的关键节点作用，为其配备3G上网本，使他们通过移动网络随时了解生产现场的实时情况，指导农户进行浇水、遮阳、施肥等农事操作，并可根据环境因子的阈值进行报警，对于突发的病虫害也可通过平台与专家进行会诊。
安定镇信息服务基地的建设充分发挥了科研院所的信息、专家和技术优势，有效对接了农业生产一线的技术需求，切实发挥了信息技术对科技推广的助推作用。自2008年启动建设至今，当地的农技人员和农业生产者累计登录北京农业数字信息资源中心查询信息5.4万次，通过智能对接和专家诊断系统解决技术问题720多个，远程培训农民1.2万人次，推广应用“U农”信息服务终端280个，在20个蔬菜温室示范推广农情监测诊断综合平台，培养当地农技人员和职业农民55人，累计带动农业产业增收1 200万元。
3 平台建设应用的模式创新
平台通过在北京市大兴区安定镇的推广应用，在促进当地产业发展、实现经济效益的同时，在资源整合、需求对接、人才培养、院区合作等方面实现了现代农业信息服务的模式创新。
在资源整合方面，从研发层面上看，平台建立的“北京农业数字信息资源中心”是基于北京市地方标准建立的综合性农业资源数据库，它将与农业生产管理相关的图书、期刊、网站、视频等资源进行内容整合和底层融合，不再是单纯的信息集合，而是形成了互相关联的信息体系；从应用层面看，示范基地不仅通过资源中心获取科研院所的科技信息，同时本地的农技员、乡土人才和职业农民也可通过个人学习管理平台将自身的生产经验进行共享，资源中心也开辟在线互动栏目，来自用户发布的信息已成为中心信息的又一来源。
在需求对接方面，从研发层面上看，首先资源中心通过建立农业领域的轻量本体，实现语义关联，使用户能够根据自身的生产经验和实际的技术需求，通过乡土白话对专业的农业品种技术等信息进行查询，从而提高资源的利用效率；其次，平台的咨询诊断功能，利用技术智能对接系统和双向视频咨询诊断系统分别基于数据库和专家团队为用户提供实时互动的技术咨询服务，用户可使用的终端也包括计算机、手机、“U农”系列产品等，降低了获取服务的成本，也使生产一线的需求能够第一时间得到反馈和应答。从应用层面上看，平台所依托的北京市农林科学院集合下属各所人力资源组建了专职的专家服务团队，包括种养殖专家16人，同时设立了客服专员，随时通过系统解答基地用户的问题，保证咨询服务的持续开展。
在人才培养方面，在平台应用推广过程中重点扶持基地基层农技推广队伍的建设。在硬件配置上，为来自镇内各村的农技人员发放3G上网本和“U农”系列信息终端，使他们能够及时查询相关生产信息[11]，并在田间地头随时与专家取得联系，并互通信息；在软件建設上，基地高度重视对农技人员和职业农民信息技能和科技服务能力的培养，除定期组织相关专题培训外，还以评选科技之星并资助其参加职业资格证书考试等形式，为优秀人才成长创造条件。经过几年的发展，安定镇农技队伍已经逐步壮大，在辐射带动当地农民依靠科技增收致富方面发挥了积极作用。
在院区合作方面，基地所在的北京市大兴区是京郊现代农业产业发展重点地区，在科技成果引进和推广方面与北京市农林科学院保持长期合作。在基地建设过程中，大兴区政府以院区合作项目的形式给予支持，并针对科技培训、科技咨询、农技队伍建设等工作向北京市农林科学院下达任务目标；北京市农林科学院将来自公益性行业专项、创新能力提升财政专项、农业科技成果转化等多个渠道的项目经费集中，保证专家服务、信息更新、系统维护等工作持续开展；此外，安定镇政府在信息大厅开辟农资和特色农产品销售区，以销售收入补贴当地日常科技服务的支出。由此，形成了以政府支持为基础、以科技项目为引领、以信息平台建设为载体、以农服创收为补充，以基地自我发展为目标的院区合作新模式。
4 结论
多通道精准化农业信息服务平台的建设在资源建设层面实现了对异构资源的整合，并在数据之间形成语义关联，使用户能够准确地获取有效信息，同时为用户自建、共享数据提供空间；在应用层面，分别针对生产决策和生产管理开发适用系统，使用户一方面能够及时了解农作物生长状况和环境变化，另一方面在发生生产问题时能够第一时间获得解决方案；在用户层面，丰富信息的传输渠道和服务终端，重点针对手机等低成本信息设备开发应用系统。在平台应用和信息服务的组织管理上，围绕农技推广人员和新型职业农民建立服务网络，在满足其自身应用新品种新技术发展现代农业产业的同时，提高其信息素质和科技服务能力，充分发挥其带动辐射作用。
基于以上对平台建设与应用的经验分析，要扭转当前农业农村信息化建设中存在的难接地气的尴尬局面，须要综合应用多种信息传播渠道，集成应用各种前沿信息技术，一方面不断增强信息资源建设的融合性和拓展性，满足用户对大数据时代农业信息的多样化需求，同时提高对海量数据的挖掘和分析能力，为开展智能化信息服务奠定基础；另一方面，对于信息的应用，要尽量降低用户成本、简化操作流程、提高系统对复杂信息的处理能力，使用户通过简便的输入就能获取精准的信息和解决方案。农业信息服务的公益性和外部性使科研院所、高校将始终发挥主体作用，如何保证其可持续地参与信息化建设，必须与相关管理部门建立合作机制[10]，同时调动受益群体的积极性，使用户参与信息服务的互动和传播，通过实现职业农民和农技人员的自我发展带动地方发展和产业发展。
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作者：孟鹤 罗长寿 孙素芬
信息供需系统下农业科技论文 篇2：
江苏省农业种质资源数据服务平台的设计与构建
摘要：为加强江苏省农业种质资源收集保护，推动种质资源共享利用，采用互联网和大数据技术设计构建江苏省农业种质资源数据服务平台，通过建设多层次、多维度、多用户的资源服务体系，建成集种质信息发布、共享、服务于一体的一站式线上服务平台。平台实现了种质资源共享服务云平台和数据管理后台两大子系统的功能建设，能够推动种质信息互联互通和共享融合，促进资源的有效共享。主要介绍数据服务平台的系统架构、总体功能、业务流程及关键技术。
关键词：种质资源;数据共享;线上服务平台;数据管理;系统设计与构建
农业种质资源是保障粮食安全、建设生态文明、支撑农业可持续发展的战略性资源，是农业科技原始创新与现代种业发展的物质基础[1-2]。江苏省位于南北气候过渡带，种质资源种类繁多、类型丰富。为更好地保护特色资源，促进种质资源的开发利用，江苏省于2004年启动农业种质资源保护与利用平台建设，经过多年的努力，已初步建成了覆盖全省主要农业种质资源保护与利用体系，建有包括农作物、林木、水产、家养动物四大类共计30个省级种质资源库（圃），收集并安全保存种质资源6.97万份，积极开展优异种质资源的鉴定评价和创新研究，通过构建种质资源信息共享服务系统对外共享种质资源信息，近10年来累计向省内外300多家单位提供实物种质共享6.6万份次，在支撑现代农业发展与科技创新中发挥了重要作用[3-4]。
近年来，江苏省贯彻落实国务院《关于加强农业种质资源保护与利用的意见》文件精神，结合全省农业种质资源共享服务工作需要、种质资源保护要求和种质创新服务需求，加强农业种质资源数据服务平台建设研究。本研究拟通过运用云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术，汇聚集成农业种质资源数据信息，建立面向社会服务的农业种质资源目录，构建集种质资源整合、共享、展示、对接、咨询、培训等服务于一体的新型农业种质资源数据服务平台，以推动种质信息互联互通和共享融合，促进种质资源的有效共享。
1 系统架构
江苏省农业种质资源数据服务平台包括种质资源共享服务云平台和数据管理后台两大子系统。其中，种质资源共享服务云平台主要实现种质资源检索、种质资源申请、服务咨询、对接洽谈、科普园地、种质讲坛等功能，通过线上Web服务形式面向外部用户提供种质资源信息和实物共享服务。数据管理后台主要包括种质资源数据管理、种质资源申请管理、信息发布、服务流程及用户反馈管理、库（圃）运行建设管理和系统管理等模块，根据种质资源库（圃）人员和平台管理人员2种用户角色设定权限，分别实现了种质资源分类管理、数据填报和审核、标签管理、画像分析和智能检索等功能。总体系统逻辑架构如图1所示。
2 系统功能设计
江苏省农业种质资源数据服务平台主要包括两大功能模块：一是面向农业科研人员、企业等用户的种质资源共享服务云平台，二是面向种质资源库（圃）人员和平台管理人员的数据管理后台，其主要功能设计如下。
2.1 种质资源共享服务云平台
种质资源共享服务云平台总体功能结构如图2所示。
2.1.1 种质资源检索 种质资源检索模块可用多种方式实现用户对种质资源信息的检索和浏览，支持按多级分类列表方式进行种质资源信息展示，用户可按照农作物、林木、水产、家养动物等大类进行浏览，也可根据各大类细分物种（如水稻、小麦、玉米等）进行查看;支持按关键词模糊查询和选择具体过滤条件精准检索，用户可通过种质名称、种质外文名等文本字段进行模糊查询，也可按照种质类型、主要特性等选择字段进行筛选查找，如根据主要特性字段可查询高产、优质的种质资源等;支持系统主动推荐，根据用户种质资源的申请历史、浏览历史，系统自动推荐相关种质资源，提高检索结果的丰富度[5]。
2.1.2 种质资源申请 用户检索到所需种质资源即可发起在线申请，首先查看申请须知和申请流程说明，将所需种质资源加入待申请列表并填写申请信息，填写完成后下载打印并签字盖章，将盖章材料上传提交至种质库（圃）审核。用户提交种质申请后可随时查看申请进度，若库（圃）人员审核通过，可根据申请表填写的种质获取方式进行现场获取或快递到付，若为快递到付，在种质寄出后系统支持查看物流单号和第三方物流进度。
2.1.3 服务咨询和对接洽谈 该模块针对种质资源共享服务提供电話咨询和在线咨询，包括数据服务平台咨询内容提交、通讯软件留言等;支持借助互动视频，实现多人在线咨询洽谈、活动直播、知识教学等功能，促进资源共享;支持对线下活动做线上对接，主要包括对接优异资源展示会、专题服务和技术咨询服务等，提供活动需求调研、宣传发动、在线报名、组织举办以及总结宣传等全流程线上对接，并形成活动档案。
2.1.4 科普园地和种质讲坛 该模块实现农业种质资源科普信息的发布浏览，系统支持用户查看各类种质资源科普信息，支持按多种主题类目、分类标签、热度等方式查找和浏览科普文章、优异种质资源信息和种质资源热点报道等。系统支持以文字、图片、视频、直播等方式发布信息，支持直播活动的订阅并接收活动提醒。
2.2 数据管理后台
数据管理后台总体功能结构如图3所示。
2.2.1 供需信息发布 供需信息发布模块主要实现种质资源供需信息的上传、审核、发布、查询等功能，为资源供给方和需求方提供多维度、多形式的资源供需信息发布和查询服务，如需方专题服务需求发布、供方特色资源介绍发布等。
2.2.2 种质资源数据管理 种质资源数据管理是整个系统的核心模块，主要负责维护共享服务云平台的种质资源数据，是种质资源检索引擎的基础数据来源。主要功能包括维护种质资源类目数，方便用户进行分类导航浏览;实现各类种质资源的数据模型定义管理，支持针对不同的物种设置种质资源共性和特性描述数据字段，可设定数据字段的类型和范围，以及可显示字段、筛选条件字段和字段读取权限等;实现种质资源数据的增、删、改、查等功能，可查看和编辑种质资源详细数据;支持种质资源数据的批量导入和导出，方便数据的录入和存档;实现资源数据信息的查重和校验功能，所有上传的服务资源信息均需经过管理员审核后才能正式对外发布和共享;支持库（圃）人员在种质资源共享服务云平台中对种质资源进行上架和下架操作，可设置申请数量，并支持批量上下架[6-7]。
2.2.3 种质资源申请管理 该模块实现了种质资源申请流程的管理，系统可管理申请流程和订单的状态流转，直至用户收到种质资源并进行评价。用户发起并提交种质资源申请后，库（圃）人员可在订单管理页面中查询已提交申请并进行审核处理，若审核通过，库（圃）人员可根据申请要求准备种质等待自取或邮寄，相关物流信息可录入系统。在种质资源申请过程中，用户可随时查询申请进度，系统记录各项流程节点的操作人、操作时间、描述信息等，并通过和第三方物流平台对接，实现订单物流状态的记录和跟踪。
2.2.4 服务流程及用户反馈管理 该模块实现对服务流程以及用户服务和反馈等过程中的各种信息数据进行电子存档，方便后续优化服务流程和改进用户服务质量。同时系统将云平台的服务咨询和对接洽谈数据进行存档，并提供数据检索功能。
2.2.5 库（圃）建设运行管理 库（圃）单位是农业种质资源数据服务平台的重要服务机构，为了提高库（圃）运行服务质量，本模块主要实现对库（圃）单位的建设运行管理，包括种质库（圃）征集流程管理、运行服务数据审核统计和可视化展示三大功能。其中种质库（圃）征集流程管理负责新增种质资源库（圃）的工作流程管理，实现新增库（圃）单位的征集、资料汇总、专家评审、结果审核等过程的信息化;运行服务数据审核统计是根据库（圃）实际运行情况，从多个维度进行库（圃）运行服务数据的收集、填报和审核，以种质资源收集保存、鉴定评价、共享服务和服务成效等运行服务数据为基础，平台绩效考核指标为依据，对种质库（圃）运行服务数据进行统计，能客观地评价各种质库（圃）运行服务情况;运行服务数据可视化展示是以库（圃）运行服务数据为基础，实现管理驾驶舱和各类分析图表可视化，直观地展示各种质库（圃）的运行服务情况，为平台的管理和决策提供可视化数据支撑。
2.2.6 系统管理 系统管理模块主要包括认证管理、系统日志、系统帮助和系统配置等4个功能。其中认证管理主要实现用户管理和权限管理，可创建各种角色的用户，包括管理员、库（圃）人员、普通用户等，支持对不同用户角色设置相应的权限等;系统日志记录关键的用户操作日志，提供操作日志查询服务;系统帮助提供各项菜单的操作文档说明;系统配置可设置各项系统参数配置，如数据导入模板格式配置等。
2.2.7 信息安全 农业种质资源数据服务平台支持多种方式的信息安全保护。对外网站服务通过应用防护防火墙提供安全保护，并通过第三方渗透测试安全认证;数据库安全系统支持敏感数据保护和数据访问审计，防止数据泄露;系统安全审计平台记录用户的访问和操作日志，对违规网络行为实时告警。
3 系统业务流程
江苏省农业种质资源数据服务平台的主要业务流程如图4所示。平台管理员通过管理后臺发布科普园地、种质讲坛等信息，维护各类科技信息资源，用户可浏览种质资源共享服务云平台，选择感兴趣的内容浏览或发起在线服务咨询，平台在线客服可及时回复服务咨询，响应服务洽谈和工作对接，实现线上工作流。种质资源库（圃）人员可以通过管理后台进行种质资源信息的完善和提交、维护库（圃）信息、配置种质资源的图片展示信息和上下架状态，信息通过管理员审核后可对外提供服务。平台管理员结合种质资源标签平台维护和更新相关标签索引信息后，支持用户在种质资源共享服务云平台中进行灵活的信息检索，对于需要的种质资源可在线发起种质资源申请请求，库（圃）人员审核通过后提供种质自取和邮寄服务并在系统中更新物流信息，用户能在线查看申请进度及物流信息跟踪，可在收到种质资源后进行服务评价[8-9]。
4 系统关键技术
本系统的关键实现技术在于种质资源标签管理平台和基于种质资源标签特征的智能推荐技术，为了更好地满足用户种质资源检索需求，并对种质资源相关特征特性做更全面多维的分析，本系统构建种质资源标签平台，通过特征标签管理和大数据相关技术实现种质资源标签体系的管理，实现架构如图5所示。
数据采集层实现对种质资源共性特征、特性特征、用户浏览记录、用户申请种质记录等数据源进行数据采集和实时同步。种质资源标签平台利用上述数据源通过数据平台技术进行整合加工，标签平台的作用是在现有的数据表之上构建跨计算存储的逻辑模型，直接在视图层上对数据进行管理、加工、查询，屏蔽下层的多个大数据计算存储资源，简化数据的使用。通过标签平台实现了种质资源数据灵活动态的特征工程，支持在标签平台中随时添加、组合新的标签定义。例如可将大豆的锈病抗性、灰斑病抗性、霜霉病抗性、紫斑病抗性、细菌性斑点病抗性等各种特性组合起来形成一个综合性的抗病性等级标签。
基于种质资源标签数据，可以对系统中的种质资源数据做一些相关数据分析，包括通过指定不同的标签筛选来定义种质资源群组，并进行群组的相关画像分析，支持对群组进行交集、差集、并集等集合运算。支持对标签数值进行数据分布统计和可视化分析，如可通过箱线图等直观方式体现种质资源特征的分布。系统支持将筛选条件保存起来形成常用查询分组，用户可利用种质资源标签信息进行全方位的信息检索，方便查找到最符合要求的种质资源信息。
结合用户浏览记录和用户已申请的种质资源记录数据，系统还支持基于种质资源特征的智能推荐，根据用户浏览数据中反映出的用户感兴趣的种质资源信息，与种质资源标签平台中保存的特征数据进行匹配，计算出符合用户兴趣的种质资源特征，再联想查找出相似特征的其他种质资源，提高检索结果的满意度[10]。
5 系统实现
本系统通过Web方式对外提供服务，通过前后端分离架构开发实现，通过Java微服务实现后台相关应用程序接口（API）服务，使用Vue实现前端相关页面，借助于大数据平台以及Spark技术实现种质资源标签和画像计算任务，计算结果存入ElasticSearch并对外提供种质资源检索服务，系统部分界面如图6和图7所示。系统具有良好的稳定性、扩展性和易用性，支持面向公众和各外部机构提供农业种质资源相关的共享服务，提高了资源共享服务效率。
6 总结
江苏省农业种质资源数据服务平台运用云计算、大数据等相关信息技术，进一步整合江苏省农业种质资源数据信息，实现了种质资源标签计算、智能检索、服务咨询、科普服务、库（圃）建设运行管理等功能，提高了种质资源开放共享效率，优化了用户体验。后续可进一步结合人工智能算法技术，分析和整合数据，为用户提供更加准确、便捷的服务。
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作者：孙兴莲 杨欣 丁思惠 李宗俊
信息供需系统下农业科技论文 篇3：
探索西北贫困地区农业信息化的途径 推进智能化农业信息技术的研究与应用
摘要：对甘肃省多年来农业信息技术开发和应用工作进行了总结，对存在的问题进行了分析，通过实践提出了西北贫困地区应用农业信息技术的7种模式和未来农业信息工作的重点。
关键词：西北贫困地区;农业信息技术;进展;应用模式
甘肃省位于中国西北边远地区，干旱缺水、生态环境脆弱是制约农业发展的主要因素。农业生产不稳定，经济落后，城乡差距大，发展很不平衡。尤其是农业信息化程度与发达地区存在很大差距。例如东部上海信息化指数在70以上，而甘肃省的信息化指数在19以下。农村信息贫困是导致农民贫困、经济贫困的重要因素。近年来，我们致力于农业信息化建设，取得了一定的成效。
１甘肃智能化农业信息技术研究应用现状
自1998年我省实施国家863计划：智能化农业信息技术应用示范工程—甘肃示范区”建设项目以来，在农业知识收集整理、系统开发、示范应用、推广与组织体系建设等方面取得了显著成效, 2002年获得了甘肃省科学技术进步一等奖，2004年获得了全国农牧渔业丰收一等奖。
1.1农业专家系统的开发
根据甘肃农业区域特点，兼顾粮食生产、生态环境改善，突出特色及重点产业，采用Det、VB、PHP、ASP等技术开发农业专家系统25个，其中： ①围绕粮食安全，解决贫困地区的温饱问题，开发了小麦、玉米、马铃薯及优质小麦、特种玉米5个粮食类高产、优质、高效栽培管理专家系统；②围绕改善生态环境，解决干旱缺水问题，提高水资源利用率，开发了甘肃省农业资源环境地理信息系统、退耕还草决策支持系统及苜蓿栽培与产品开发利用、毒草治、草地蝗虫预测预报、集雨节水高效农业、牧草栽培利用、种草养羊高效转化、葡萄栽培管理、苹果栽培10个专家系统；③甘肃光热资源丰富，发展日光节能温室具有得天独厚的条件，多年来，甘肃的温室面积一直稳定在40万亩左右，围绕这一产业开发了日光温室黄瓜、茄子、辣椒、番茄、西瓜、百合鲜切花6个高效栽培管理专家系统；④近年来人们为了盲目的追求产量，化肥施肥量逐年加大，是诱发病虫害发生的主要因子之一，导致农药的大量、大面积施用，特别是日光温室由于其特殊的生产环境，病虫害发生率高，农药化肥的施用量更大，蔬菜产品的污染严重，已经威胁到人类的健康。围绕发展无公害农业，开发了日光温室蔬菜无公害栽培管理、高原夏季无公害胡萝卜生产、高原夏季无公害西芹生产及植保4个农业专家系统。
1.2环境建设
1.2.1建立了农业科教信息网站（www.gsasei.com），负责省内及全国农业生产信息、农产品市场信息、农业科技信息的管理与发布。
1.2.2在全省10个示范县的乡村，建立了10个农业科技信息（电脑农业）培训站（中心），共配置计算机170台（套）, 通过光缆或ADSL宽带接入方式，对农业技术人员和农民进行技术培训、技术咨询、信息发布等，实现了省级网站与培训站的联网和资源共享。
1.2.3建立电脑农业咨询室60个，每个咨询室配套计算机1台，打印机1台，通过电话拨号上网，下载技术信息、市场信息及生产信息，并利用中、小学校进行信息传播。 1.2.4在没有条件上网的地区采用单机入户的形式，共配置计算机20台（套），负责对本村农民的咨询，实现了单机版农业专家系统的咨询。
２示范推广
项目以农业技术推广部门为主渠道，以农民协会、龙头企业为辅助渠道，进行技术培训、农业专家系统的推广和物化服务，在农村不同类型区域采取不同的推广方式，将农业专家系统及农业信息推广到千家万户：在经济条件较好的城郊乡村建立农业科技信息网站，通过宽带上网，集信息收集发布、网络版农业专家系统咨询、人员培训为一体，为农民提供全方位的科技、信息服务；在边远的乡村，采用建立咨询室，通过电话上网，为农民提供农业信息、网络版农业专家系统咨询；在没有条件上网的地区，采用电脑进村，信息入户，为农民提供单机版的专家系统咨询服务，并利用远程教育信息网络，依靠农村中小学学生传播农业信息和技术。
在兰州城郊、河西灌区、中部干旱区、陇东旱作农业区四个不同生态类型的榆中、皋兰、武威、定西、永昌、静宁、金塔、北道等16个示范县（市）的45个乡镇及2个农场、3个龙头企业、2个专家试验示范基地建立了具有区域特色的示范区，培训技术骨干、农民技术员、科技示范户16.70万人次，发放光盘1万余张，发放资料47.30万多份。示范推广农业专家系统25个，累计推广面积651.40万亩,受益农户9.30万多户，受益农民50.40万人，新增产量41257.93万千克,新增产值42 387.41万元，节约成本920万元，辐射推广126个乡镇，辐射面积882万多亩,其中粮食作物650.60万亩，蔬菜153万亩，果树78.40万亩，新增纯收益53 109.72万元，新增总产值53 903.59万元。
通过项目实施，有力地促进了传统农业向现代农业的转变；解决了多种形式农业技术成果的快速集成，实现了农业技术成果的高效传输；改变了传统的农业技术推广方式；为粮食安全增产、农产品质量和效益的提高提供技术支持和手段；促进了产业和产品结构的优化。
３主要创新点
3.1农业专家系统与农业资源环境地理信息系统有机结合。在退耕还草决策支持系统开发中，以多因子为参数，应用牧草适宜度模型，在地理信息系统框架下，进行牧草适宜度的计算和地域分布的推理，增强了地理信息系统决策支持的科学性和先进性。
3.2在国内首次开发了日光温室的无公害栽培、集雨节水高效农业专家系统及退耕还草决策支持系统。日光温室无公害专家系统，利用源代码开发的PHP语言和MySQL数据库开发了能在Windows和Linux两个操作系统下跨平台运行的低成本网络版专家系统，符合软件开发的发展方向。
３.3优质专用春小麦生产与加工专家系统。在国内首次利用海拔和多个气象因子，建立了不同品种在不同栽培地区的品质模拟模型，使企业能够确定原料采购地区，并根据预测的品质，确定品种搭配方案，生产优质专用面粉。
３.4探索了不同地区农业信息技术的推广模式，初步构建了农业信息技术推广与产业化龙头企业、农民协会、民办科研机构结合创新推广体系。在利用省、地、县、乡四级农业技术推广部门等传统的推广体系的基础上，将信息服务与龙头企业、产业化基地建设相结合，为农户产前、产中、产后提供全程服务。
３.5农业技术推广与农业信息化网络相结合，探索出了一条解决信息技术“一公里”和农业科技与农民“零距离”的有效途径。贫困、偏远地区采用计算机进村入户方式，以单机运行并辅助多媒体光盘，推广单机版的农业专家系统，或利用远程教育信息网络下载农业信息，并把下载信息制作成明白纸，依靠学生或利用信息栏发布等方式传播农业信息和技术；经济发达区，依托宽带接入或拨号等信息基础设施，在网上直接查询农业信息或咨询网络版的农业专家系统。
４推广模式与典型案例
针对我省不同区域、不同经济层次与农民的不同需求，探索建立了以下农业信息化的推广模式：
４.1金塔模式该模式利用中小学建立的教育网络，以中小学校为核心，以中小学生为纽带、以农民为服务对象，将技术信息、生产信息、市场信息打印成明白纸、信息卡，通过学生传播到千家万户，及时为农民提供信息服务。在全县11个教育网络中心，配置了100台计算机，学生在学习计算机的同时，将家庭所需要的农业信息打印成明白纸，带到家中供家长参考和使用。这样，既增强了学生学习计算机的兴趣，反过来学生又影响着家长，增强家长对农业信息的需求的欲望。通过中小学教育网站，中小学生先后下载和传递农业技术信息、生产信息和市场信息7 500多条。累计示范蔬菜和粮棉作物面积达88万亩，新增纯收益1 800万元。
４.2敦煌模式敦煌市以市农业信息中心为核心，以各级农业技术人员和基层党员为纽带，通过“双培双带”（ 即把党员培养成致富能人，把致富能人中的先进分子培养成党员。党员带领群众共同致富，党组织带领党员共同进步），把对农村基层干部和农民的培训与农业信息传播、技术的推广紧密结合，充分发挥了基层党员农业信息化工作中的模范带头作用。先后举办信息技术培训班23期，培训党员和群众1 960人（次），总计示范面积达到71万亩，总经济效益达1 409.51万元。从而进一步加强了基层党组织的建设，转变了基层党组织的职能，有力地推动了农业信息化工作。
４.3凉州模式该区以龙头企业为核心，以协会为纽带、以生产单位为对象进行信息服务。建成了农业信息网站—武威兴农网。将农业信息中心与当地龙头企业（祁连、新鲜、百川、发放蔬菜有限公司）、无公害蔬菜基地和农村专业协会（祁连蔬菜产业协会）紧密结合。企业为农民提供市场信息和技术信息，实行产前、产中、产后服务。以高坝、清水两个示范区为中心，推进网络向蔬菜运销公司和乡镇农技站辐射延伸。目前，凉州区四大蔬菜运销公司（祁连、新鲜、百川、发放）和27个蔬菜主产乡镇都先后建立了信息工作站，83%的乡镇都配备了电脑，从事农业信息工作的人员已达100多人。先后使用信息中心搜集或发布信息的人员达1 340多人（次）。搜集农产品价格、农业生产资料信息、无公害农产品生产技术等方面的信息3 700多条。现在祁连、新鲜、百川、发放蔬菜运销公司和10多户运销大户每天都通过网上查阅供求信息、市场行情和全国各地的蔬菜价格。以全国行情来调整本地菜价，进行蔬菜的收购、销售，降低了市场风险。
４.4北道模式即以农村聚落系统为原型的农业信息化推广服务模式。北道区农民以蔬菜和果树为经济来源，葡萄产业是当地农村经济发展的主导产业，在居民社区（村民委员会）建立了农业信息技术咨询服务站。让农民、学生上网学习和获取信息。村民委员会是村民娱乐和聚集的主要场所，在居民社区建立农业技术信息网站可以更好的吸引村民学习计算机知识，增加村民获取农业信息的兴趣，同时也增强了基层组织的凝聚力。以村委会为纽带，以党员、青年和妇女为桥梁，为当地主导产业和农户进行开发、培训和服务。在产前，通过上网把采集到的产品供需信息以及农业生产新技术、新品种信息，向乡村、农民、企业、种养大户发布，引导农户选择适宜品种、调整种植结构；在产中，通过农技网络，把生产管理、病虫害防治、最新农资等各类信息分类进行编辑，通过信息中心的电子邮箱或印发成农技宣传资料，及时送到广大农民手中。在产后，把产品的供应信息在国内外影响较大的农产品销售专业网站上进行发布，以及通过农业网页主动向区外、省外甚至国外的农产品经销商发送电子邮件，直接“上门”推销葡萄产品，吸引省内外运销大户上门收购。建站以来，先后使用信息中心搜集或发布信息的人员达1 540多人（次），搜集农产品价格、农业生产资料信息、无公害农产品生产技术等方面的信息1 700多条，通过筛选，采用多种方式向农户发布信息1 000多条。只葡萄一项就为当地村民增加收入963.60万元。
４.5 玉门模式即“返哺型模式”。在城郊建立农业科技网吧，对城市上网人员进行适当收费，对农民实行免费上网服务。所收经费用于网站的正常运转和维护。该网吧配备电脑及配套设备10台（套），架设了宽带网络。共举办培训班10期，培训农民达到650人，农户上网咨询1.20万人次。通过培训，进一步提高了广大技术人员、农民群众对电脑农业的热情，群众形象地说：只要鼠标点一点，天下大事都知道，农业信息记在心，致富钥匙握在手，全靠专家来指导，何愁小康不实现。全市辐射推广日光温室和优质牧草智能化专家系统面积5.28万亩，其中日光温室2 770.30亩，优质牧草5万亩，新增产值929.09万元，节约成本140.03万元，增收节支总额1 069.12万元，共有8 869户农户受益，取得了显著的社会效益和经济效益。
４.6静宁模式静宁县在农业科技示范园区建立农业技术信息中心，建成863智能化信息网站一个，配备方正电脑及配套设备10台（套），架设了宽带网络。静宁模式是以农业科技示范园为核心，以县乡科技人员为信息传播纽带，以农民群众为服务对象。围绕静宁县8万亩优质果品产业和苜蓿草产品产业，以信息传递和技术培训为中心，县乡科技人员将在农业科技示范园区的新品种、新技术信息和生产信息、市场信息及时传递给农民，并对农民进行产前、产中和产后服务。培训农民技术骨干2.30万人，全年收集果品生产和苜蓿等生产信息29期，收集市场信息63期，自然灾害信息3期。在全市辐射推广日光温室、优质牧草和大田作物智能化专家系统面积74万亩，总经济效益9 420万元，节约成本140.03万元，增收节支总额1 069.12万元。
４.7定西模式即信息入户模式。定西地处中部干旱地区，生态环境差、水资源匮乏，相应的经济条件也比较差。将电脑进入种植大户和养殖大户，采用单机入户和拨号上网的形式进行农业信息的获取和传递。共配套计算机20台（套）进入种植大户和养殖大户家中，再由这些大户将技术与信息传递给周围农户。先后举办培训班16期，培训电脑操作技术骨干1 000人（次），村社干部280人（次），电脑重点应用示范户200户，带动8 018户。农民上网查询农业信息，查询人数达到520人次。根据苜蓿草产业专家系统提供的技术咨询，筛选引进国内外优质高产牧草阿尔冈金、德福、得宝、赛特、维拉、瑞西斯、甘农1号等13个品种，建立了2 000亩优质牧草示范基地，亩达到产草量2 500kg，比常规种植增产15%以上。发展舍饲养殖大户50户，圈舍饲养小尾寒羊1 000只以上，就地转化牧草，推动养殖业发展。累计示范推广专家信息系统 15.90万亩，节本增效38 894元，新增纯收益 5 795万元。
５西北贫困地区农业信息化的思考
５.1要着力探索不同类型的农业信息化途径西北农民生活穷困，文化素质差，经济收入低，主动接纳农业信息技术的意识不强。受到地域条件的影响，农业信息技术入户的进程滞后，迫切需要探索一条因地制宜推进农业信息化的有效途径，分层次推进。在经济条件较好的城郊乡村可建立农业科技信息网站，通过宽带上网，集信息收集发布、农业专家系统咨询、人员培训为一体，为农民提供全方位的科技、信息服务；在边远的乡村，采用建立咨询室，通过电话上网，为农民提供农业信息、网络版农业专家系统咨询；在没有条件上网的地区，采用电脑进村，信息入户，为农民提供单机版的专家系统咨询服务；充分利用远程教育信息网络，依靠农村中小学学生传播农业信息和技术，逐渐探索农户生产数字化网络化农技服务。
５.2探索建立农业综合信息技术示范区农业信息化是一项庞大的系统工程，在推进农业信息化进程中，要充分考虑新形势下农业的多样化、多层次需求，注重农业生产管理、技术、市场信息和技术培训等全面综合的信息服务，为农业生产者、经营者与管理者提供全方位的各种信息技术，使其进行正确的生产、预测和决策，引领调整农业产业结构，推进农业产业化，增加农产品市场竞争力。推进农业信息化是一项长期而艰巨的战略任务，必须持之以恒，分阶段、分层次、有重点推进。
５.3加强专家系统的决策支持能力西北地区农业生产环境差异较大，灾害频繁，农业生产过程中的影响因素众多，而该地区农业的发展又必须同时兼顾多个目标，农业信息的缺乏和分析能力的不足，常常使农民在产业结构调整中难以决策，政府也无法对农业生产进行正确的指导。因此，收集市场信息和农业生产信息，利用多目标优化分析技术，为生产者和管理者提供准确的信息咨询是农业信息化的关键。但受信息资源和分析技术的限制，我国目前已开发的信息处理系统多注重产中的技术支持，而忽视产前的决策服务，决策能力的不足，严重影响了专家系统的实用性，限制了它的推广范围，农业信息技术开发应用过程中形成的这种供求反差应该引起高度的重视。
５.4农业信息系统的开发水平要适应农业产业的发展要求农业产业化的发展和农产品市场化程度的提高，对农业信息系统的开发水平提出了更高的要求，但我国尤其西北地区许多科研成果的水平不高，技术不配套，适应面窄，综合性差。另外，信息资源的收集、管理和开发也不能满足农业发展的需要，现有的农业数据库数量少，规模小，速度慢，联网水平低；数据更新系统不完备；数据库专业分布不合理，商业化水平低，共享性差；农业资源数据库的数量和质量远不足以形成信息产业。农业信息系统的开发受科研成果水平和信息开发技术的双重制约，很难适应农业产业的发展要求。因此，实现农业生产技术和农业信息技术的综合，开发多项技术集成、多功能、智能化、网络化的应用系统，已成为农业信息技术发展的关键。
作者：郭成芳 陈士辉 秦来寿 谢忠奎 阎 涛