農業信息技術複習題

一、單項選擇題(每小題1分,共  分)

1. 信息傳遞技術,即通信技術,不包括(B

A)數字程控交換技術               B)定位遙感技術   

C)光纖通訊                       (D)綜合業務數字通信網"

2. 信息技術的四大基本技術是計算機技術、傳感技術、控制技術和( C )

A)生物技術                        B)媒體技術   

C)通信技術                        D)傳播技術

3. 目前廣泛使用的信息採集技術不包括(B

A)傳感技術                         B)北斗導航技術

C)遙感技術                         D)全球衛星定位技術

4. 信息源所發生的各種信號和消息經過傳遞被人們所感知、接收、認識和理解的內容的統稱(B

A)信號                              B)信息           

C)諮詢                              D)感官

5. 以下不屬於智慧地球六大行動方案的是( C)

A)智慧的電力                     B)智慧的醫療

C)智慧的教育                     (D)智慧的城市 

6. 農業要素的數字信息化的特徵包括生物要素、環境要素、技術要素和(A

A)社會經濟要素              B)自然要素

C)空間要素                      (D)人文要素

7. 下列哪一項不是數字地球的特點(B

A)空間性                            B)時間性       

C)數字性                            D)整體性

8. 數字農業技術主要內容包括的農業要素沒有以下哪一個(D

A)生物要素                          B)環境要素       

C)技術要素                          D)生態要素

9. 信息技術不包括以下哪個部分(B)   

A)信息採集技術                     B)信息監測技術  

C)信息處理技術                     (D)信息控制技術

10. 數字農業的技術體系不包含(D

A)數字農業技術基礎                  B)數字農業關鍵技術

C)數字農業平臺技術                  D)遙感農業平臺技術

11. 數字農業的關鍵技術有哪些(A

A)數字農作平臺技術,農作信息管理技術

B)農作信息管理技術,高光譜遙感技術

C)農作信息檢測技術,農作管理決策技術

D)農作過程模擬技術,農作生產力技術   

12. 關於農業信息技術,下列說法不正確的是(D

A)它是傳感器、計算機和通信技術在農業上的綜合應用

B)主要包括農業數據庫與管理信息系統、地理信息系統、農業遙感監測等技術

C)美國的農業信息技術研究起步早,發展速度快

D)我國農業信息技術方面的研究已處於世界領先水平

13. 下面不屬於精準農業的基本特徵的是(B

A)生產手段精細                        B)資源投入昂貴  

C)經濟高效安全                        D)運作尺度精確

14. 精確農業特點是以(C)支撐的精耕細作

A)現代農學理論                         B)現代農業機械

C)現代信息技術與自動化技術             D)高新技術

15. 信息技術的四大基本技術是計算機技術,傳感技術,控制技術和(C

A)生物技術                          B)媒體技術  

C)通信技術                          D)傳播技術

16. 下列不屬於信息技術的是(C

A)信息採集技術                      B)信息傳遞技術  

C)信息分析技術                      D)信息控制技術

17. 計算機硬件系統不包括(D

A)接口電路                        B)計算機  

C)計算機輸入輸出設備              D)計算機操作系統

18. 下列哪一項不是信息技術開發和利用信息資源的主要手段(C)

A)微電子技術  B)計算機技術   C)建築設計技術   D)通信技術

19. D)是一種能自動、快速、精確進行信息處理的電子設備

A)計算器                             B)電腦

C)手提電腦                           D)計算機

20. 下列不屬於物聯網結構的是(B

A)感知層                          B)隱藏層  

C)網絡層                          D)應用層

21. 物聯網分層結構爲(C

A)物理層、傳輸層、應用層           B)物理層、網絡層、應用層

C)感知層、網絡層、應用層           D)感知層、傳輸層、應用層

22. A)是世界上規模最大、用戶最多、影響最大的廣域網

A)因特網                            B)局域網         

C)廣域網                            D)互聯網"

23. 農田生物信息包含的類型有農作物生理功能信息、農作物結構信息、農作物病蟲草害信息,下列不屬於農作物生理功能信息爲(C

A)根系對水分的吸收                  B)葉片的光合速率   

C)作物長勢                          D) 呼吸強度"

24. 關於農田生物信息層次性的解釋,下列說法不正確的是(D

A)物種不同                          B)生長有異     

C)結構有別                          D)顏色不同

25. 信噪比是指儀器系統分辨信號和噪聲信號的能力,它的定義是(D

A)信號頻率與噪聲頻率的比值     B)信號頻率的平均值與噪聲信號頻率的比值

C)信號幅度的平均值與噪聲頻率   (D)信號幅度的平均值與噪聲幅度的平均值

26. 下列不是紋理特徵信息提取方法的是(A

A)計算機差譜技術                  B)逐步判別法

C)主成分分析法                    D)聚類分析法

27. 下列不屬於機器視覺系統的是(D)。

A)圖像採集                          B)圖像處理和分析 

C)輸出或顯示                        D)輸入

28. 信號採集是將被採集的生物與環境變量經過傳感器轉換成容易處理的(A

A)電信號                            B)光信號         

C)電磁波信號                        D)以上均不對

29. 數字採集管理系統可以實現現場環境的調控,實現生產管理自動化,這一功能屬於數字採集管理系統的哪一個功能(D

A)時鐘功能                          B)數據處理功能   

C)自診斷功能                        D)控制功能

30. 電子舌也稱作(B)

A)視覺指紋分析儀                     B)味覺指紋分析儀   

C)味覺分析儀                         D)味覺指示儀

31. 中子土壤溼度儀由哪兩部分組成(A)

A)探頭、計數器                       B) 探頭、液壓計

C)多空陶瓷杯、液壓計                 D) 電阻、計數器

32. 灰度值圖像的灰度值範圍是(A)

A0-255                              B1-255   

C0-256                              D1-256

33. 負壓計又叫做(A

A)張力計                            B)壓力計  

C)溫度計                            D)弾力計

34. 對於土壤營養監測來說,ISFET器件的技術關鍵是在於(B)敏感膜的研製

A)離子多樣性                           B)離子選擇性 

C)物質選擇性                         D)物質多樣性

35. 根據超聲波測距原理,能夠自動測量蒸發筒內水面高度的連續變化,採集器自動計算出每小時和每天的蒸發量,並自動減去同時段內的降水量,是屬於(A

A)蒸發信息採集                          B)氣壓信息採集

C)降雨信息採集                          D)日照時數信息採集

36. 農田生物信息採集與處理系統中信息檢測系統的組成不包括以下哪一項(D

A)圖像傳感器                          B)光譜傳感器

C)生理信息傳感器                      D)實驗儀器

37. 下列不屬於電子鼻功能器件組成的是(D

A)氣味取樣操作器                      B)氣敏傳感器陣列

C)信號處理系統                        D)信號的預處理

38. 關於遙感的敘述,不正確的是(C

A)是可以揭示目標物的特徵、性質及變化的綜合探測技術   B)簡稱RS

C)只記錄目標物對電磁波的反射信息   D)不與目標物直接接觸

39. 遙感技術(Remote Sensing, RS)是指從不同高度的平臺上,使用不同的傳感器,收集地球表層各類地物的(A)信息,並對這些信息進行分析處理,提取各類地物的特徵,探測和識別各類地物的綜合技術。

A)電磁波譜                           B)光譜  

C)紅外線波譜                         D)微波

40. 可見光遙感探測波段爲(B

A0.010.4µm                         B0.40.7µm 

C0.7µm1mm                        D0.0011m

41. 探測波段 爲0.7µm1mm是(C

A)紫外遙感                            B)可見光遙感   

C)紅外遙感                            D)微波遙感

42. 紅外遙感的探測波段爲(C

A0.01~0.4um                           B0.4~0.7um  

C0.7um~1mm                          D0.001~1m

43. 遙感平臺的種類很多,按平臺距地面的高度大體上分爲三類,下面不屬於這三類的是(D)

A)地面平臺                          B)航空平臺   

C)航天平臺                         D)海面平臺

44. 按照遙感平臺高度,遙感技術可分爲:地面遙感、航空遙感、即航空器、航天遙感和(A )

A)航宇遙感                     B)無人機遙感

C)直升機遙感                     D)衛星遙感

45. 遙感器接收到地物目標的(A)信息,被記錄在膠片或數字磁帶上。

A)電磁波                                B)紅外線  

C)紫外線                                D)光波

46. 高軌氣象衛星高度爲(D

A8001600km                           B5000KM左右

C20000KM左右                          D36000km左右

47. 遙感圖像數據變換處理的特徵提取包括(B                      

A)光譜特徵提取、集合特徵提取、灰度特徵提取

B)光譜特徵提取、集合特徵提取、紋理特徵提取

C)紋理特徵提取、集合特徵提取、灰度特徵提取

D)光譜特徵提取、紋理特徵提取、灰度特徵提取

48. 遙感技術系統工作流程爲:遙感平臺(傳感器)、 (B

A)遙感圖像處理、信息傳輸與接收、信息提取與分析

B)信息傳輸與接收、遙感圖像處理、信息提取與分析  

C)信息提取與分析、遙感圖像處理、信息傳輸與接收

D)遙感圖像處理、信息提取與分析、信息傳輸與接收  

49. 以下按遙感技術的類型不正確的是(D)  

A)地面遙感                          B)航空遙感       

C)航天遙感                          D)衛星遙感

50. 紫外遙感通常在多少米高度以下範圍進行(D

A 500                              B1000           

C 1500                             D2000

51. 松樹屬針葉樹,要把松樹和闊葉林分開可用(B

AGIS技術                           BRS技術  

CGPS技術                           D)電子計算機技術

52. 在農業定量上常用的遙感器定標有(C)    

A)實驗室定標 星上定標 機械定標      B)實驗室定標 場地定標 機械定標

C)實驗室定標 星上定標 場地定標      D)星上定標    場地定標 機械定標

53. 遙感技術的類型從大的應用研究領域可分爲外層空間遙感、大氣層遙感、陸地遙感和(A)

A)海洋遙感                          B)農業遙感

C)資源遙感                          D)城市遙感

54. 高光譜遙感的光譜分辨率一般小於(D),形成的是一種三維遙感。

A1nm                               B 1nm  

C10nm                              D10nm

55. 遙感具體應用領域可分爲資源遙感、環境遙感、農業遙感、林業遙感、漁業遙感、地質遙感、氣象遙感、水文遙感、城市遙感、工程遙感及災害遙感、軍事遙感等,下面屬於農業遙感領域的爲(D

A)黃河入海口TM圖像:反映泥沙堆積情況     (B)多時衛星影像監測海嘯

C)衛星拍攝暴雨後山體滑坡情況               D)衛星拍攝某地種植用地情況

56. 以下哪一個紅外的來源爲地物熱輻射(C

A)近紅外                              B)中紅外  

C)遠紅外                              D)熱紅外

57. 高光譜遙感波段寬度(B

A>10nm                              B<10nm  

C5nm                                D<5nm

58. 遙感技術按照不同的標準可以分爲不同的種類,按遙感光譜分辨率劃分常規遙感和(A

A)高光譜遙感                           B)紫外遙感   

C)多波段遙感                           D)主動遙感

59. 可見光---多光譜遙感影像像元灰度值包含以下信息數據,但不包括(D

A)地表在工作波段下的反射率             B)目標物上空大氣的反(散)射率

C)傳感器噪聲                           D)遙感衛星的軌道參數

60. 農業災害監測不包括哪個部分(C

A)旱災遙感監測                         B)水災遙感監測   

C)風災遙感監測                         D)火災遙感監測

61. 在作物生長模型的研製中首先要(B

A)數據獲取與量化處理                B)模擬系統的定義與分析

C)數學模型的構造與程序編寫          D)模型驗證、檢驗與改進

62. 作物生長模型研製過程中,對數據的獲取與量化中主要用到的兩種方法是(C

A)調查法和析因法                      B)係數化和提取法

C)析因法和係數化                      D)調查法和提取法

63. 作物生長模型中的第二層次模型是(B

A)光溫潛力模擬模型                       B)光溫水潛力模擬模型

C)光溫水氮潛力模擬模型                   D)現實產量模擬模型

64. 在作物生長模型的研製中首先要(B

A)數據獲取與量化處理                     B)模擬系統的定義與分析

C)數學模型的構造與程序編寫               D)模型驗證、檢驗與改進

65. 著名作物生長模型APSIM是由澳大利亞聯邦科工組織CSIRO、昆士蘭州政府、昆士蘭大學等機構聯合組建的APSRU開發研製的農業生產系統模擬模型。其模型採用了模塊化思路,共有四個主要模塊:生物物理模塊、管理模塊、數據輸入和輸出模塊和(A)。

A)模擬引擎                          B)控制模塊

C)工具箱                                  D)圖形用戶界面

66. 以江蘇省農科院和南京農業大學等爲代表的中國作物模型研究工作,注重將作物生長模型、栽培優化模型或知識模型與專家知識相結合。其所開發的作物生長模型具備作物生長模擬與栽培方案優化決策相結合的功能。功能主要有:模型參數調整:反映不同品種、地點和氣象條件差異;常年決策:播種、灌溉、施肥、羣體動態等作物栽培優化方案;當年決策:預測、監測及調控手段;C):突出特徵。

A)數字化                                  B)目標化

C)數字化、目標化、動態化及優化管理        D)動態化及優化管理                    

67. 已開發的絕大多數作物生長模型,適用於田間範圍內生態條件相對一致的情況,這些模型的模擬範圍屬 (C

A)區域水平                                B)地區水平

C)田間水平                                D)都市水平

68. 關於我國作物模擬研究的現狀,下列說法錯誤的是(D

A)研究人員數量少                        B)研究經費不足

C)研究項目少                            D)研究水平已達到世界領先水平

69. 作物生長模型,其全稱爲作物生長模擬模型,簡稱爲作物模型,是指能(B)描述作物生長、發育和產量形成的過程及其對環境反應的計算機模擬程序

A)定性地和靜態地                         B)定量地和動態地 

C)定性地和動態地                         D)定量地和動態地

70. 作物生長模型的主要用戶仍然是科學研究人員,在實際生產領域的應用尚不夠普及。今後作物生長模型研究發展趨勢不包括(D

A)作物生長模型與虛擬植物模型相結合       B)作物生長模型與因特網結合  

C)深化對作物系統機理過程研究與描述       (D)作物生長模型與虛擬技術結合

71. 在作物生長模型研製取得成功的同時,作物生長模型在教學、科研、管理、推廣等方面的應用研究不斷擴展和深入,主要用於(D

A)教學與技術培訓                         B)作物生產潛力研究

C)氣候變化對農業生產長遠影響研究         D)以上都包含

72. 以下不屬於作物生長模型的特點是(D

A)系統性                                 B)動態性

C)機制性                                 D)模擬性

73. 關於作物生長模擬研究,下列說法錯誤的是(D

A)它是作物科學和計算機學科新興的交叉研究領域

B)美國和荷蘭在這個領域開始的時間最早

C)全世界已開發出各種作物模型愈百個

D)它只針對單作物專用模型進行研究

74. 到目前爲止,虛擬植物的研究主要集中在地上部分,根系模型研究較爲薄弱,以下原因不正確的是(D

A)根系環境的不可見性和複雜性             B)測量技術的限制

C)理論方法的侷限性                       D)地上部分更具研究價值

75. Diggle建立的第一個模擬根系結構的三維模型,不可以用來模擬(B

A)根系的年齡                             B)根系半徑的變化

C)根系的位置                             D)根系伸長速率和分枝強度

76. C)是指能對作物的生理過程和生態環境系統進行系統的全面的分析與描述

A)系統性                               B)預測性   

C)系統性                               D)機制性

77. 下列各項中哪一項是數據庫的主要作用?(C

A)把知識輸入到知識庫中,並負責維持其一致性及完整性,建立性能良好的知識庫

B)存儲領域內的原理性知識,專家經驗性知識以及有關事實

C)存放用戶提供的初始事實,問題描述,以及系統運行過程中得到的結果

D)模擬領域專家的思維過程,控制並執行對問題的求解

78. 專家系統有兩個核心部分組成,既知識庫和(B

A)數據庫                                B)推理機

C)方法庫                                D)決策模型

79. 數據管理技術的發展經歷了三個階段,下面哪個不屬於這三個階段(D)

A)人工管理                          B)文件管理

C)數據庫管理                        D)面向對象管理

80. C)是專家系統的理論基礎。

A)知識表示                              B)語義網絡

C)知識庫                                D)數據庫

81. 下列哪一項不是農業專家系統結構的組成部分?(C

A)人機接口                              B)知識獲取機構

C)解釋機                                D)知識庫及其管理系統

82. 專家系統的核心機構是(D

A)人機接口                               B)解釋機構    

C)知識獲取機構                           D)推理機

83. 下面不屬於人工智能研究進展較大的三個應用分支的是?(D

A)機器人                              B)專家系統

C)自然語言理解                      D)機器學習

84. 以下不是專家系統的關鍵技術(D

A)知識獲取                          B)知識表示

C)知識運用                          D)知識工程

85. 專家系統開發工具有多種類別,以下哪一項是骨架型開發工具的優點(A

A)高效           B)通用           C)靈活           D)規模小

86. 專家系統是一個基於知識的系統,它利用人類專家提供的專門知識,模擬人類專家的思維過程,解決對人類專家都相當困難的問題。一般來說,一個高性能的專家系統應具備的特徵不包含下列哪一項?(B

A)啓發性         B)自主性         C)透明性         D)靈活性

87. 知識獲取的基本任務是爲專家系統獲取知識,建立起健全完善有效的知識庫,以滿足求解領域問題的需要,以下哪一個不是知識獲取的任務?B

A)抽取知識       B)知識查找       C)知識檢測       D)知識輸入

88. 雖然已有許多人工智能學者在開展知識的自動獲取研究工作,即由計算機自動完成對知識的獲取,但離知識的完全自動獲取這一目標還相距甚遠。以下哪個是專家系統建造中的瓶頸問題?A

A)知識獲取       B)知識工程師      C)知識獲取機構   D)領域專家

89. C)把瀑布模型和專家系統結合在一起,在開發的各個階段上都利用相應的專家系統來幫助軟件人員完成開發工作。

A)原型模型       B)螺旋模型        C)智能模型       D)噴泉模型

90. 在矢量格式數字圖件中減少一個弧段意味着(C

A)減少相應圖斑的面積                   B)增加一個結點

C)減少一個圖斑                         D)減少一個節點

91. 以下不屬於虛擬現實技術的特徵是(A

A)虛擬性                               B)沉浸性

C)交互性                               D)想象性

92. 下列哪一項不屬於推理策略的一種(C

A)反向推理                             B)正向推理     

C)自主推理                             D)混合推理

93. C)是指逐時或逐日的描述各種生理生態過程和狀態的動態變化

A)預測性                               B)機制性     

C)動態性                               D)系統性

94. 以下哪個不是決策樹算法(A

AID4            BID3           CC4.5          DCRAT

二、名詞解釋

1. 信息處理技術:應用計算機硬件、軟件以及數字傳輸網,對信息進行文字、圖形、特徵識別、信息與交換碼之間的轉換,信息的加工、整理、生成以及利用數據庫、知識庫實現信息存儲和積累的技術。

2. 狹義的精確農業:將遙感、地理信息系統、全球定位系統、計算機技術、通訊和網絡技術、自動化技術等高新技術與地理學、農學、生態學、植物生理學、土壤學等基礎學科有機的結合起來,在農業生產過程中對農作物、土壤從宏觀到微觀的進行實時監測,以實現對農作物生長、發育狀況、病蟲害、水肥狀況以及相應的環境進行定期信息獲取,生成動態空間信息系統,對農業生產中的現象、過程進行模擬,達到合理利用農業資源,降低生產成本,改善生態環境,提高農作物產品和質量的目的高新技術系統。

3. 物聯網:(1)通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網就是物物相連的互聯網,有兩層含義:核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊(2是一個基於互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。

4. 電子舌: 也稱味覺指紋分析儀,是一種利用低選擇性、非特異性、交互敏感的多傳感陣列感測液體樣品的整體特徵響應信號,通過信號模式識別處理或多元統計分析方法,對樣品進行定性和定量分析的一類新型現代化分析儀器。

5. 電子鼻: 是一種嗅覺模擬技術,也稱爲人工嗅覺、氣味掃描儀或化學傳感器陣列技術 當某種氣味與某種活性材料傳感器接觸時,傳感器將化學輸入轉換成電信號,傳感器陣列中每個傳感器對被測氣味響應的靈敏度不同,由多個傳感器對同一種氣味的響應便構成了傳感器陣列對該氣味的響應譜,每種氣味都會有它的特徵響應譜,根據其特徵響應譜可區分不同的氣味。 

6. 機器視覺利用計算機模擬人眼的視覺功能,從圖像或圖像序列中提取信息,對客觀世界的三維景物和物體進行形態和運動識別最終用於實際檢測、測量和控制。

7. 數字圖像: 圖像各點的灰度值(色彩值)的二維數組,把它表示爲f(x,y) ,則f(i,j)表示圖像f位於(i,j)處像素的同時,還表示該點的灰度(色彩值) 

8. 遙感技術 指從不同高度的平臺上,使用不同的傳感器,收集地球表層各類地物的電磁波譜信息,並對這些信息進行分析處理,提取各類地物的特徵,探測和識別各類地物的綜合技術。 

9. 高光譜遙感即高光譜分辨率遙感是將傳統遙感的成像技術和物理中的光譜分析技術有機地結合在一起,在探測物體空間特徵的同時,對每個空間像元色散形成幾十個或幾百個波長帶寬爲1020nm左右連續的光譜波段,在傳統的二維遙感的基礎上增加了光譜維,形成了一種獨特的三維遙感,又稱成像光譜遙感。高光譜遙感技術能夠同時獲取二維空間數據和一維光譜數據。 

10. 波譜分辨率: 傳感器在接收目標輻射的波譜時能分辨的最小波長間隔。間隔愈小,分辨率愈高。

11. 地物反射波譜特性: 地物波譜反射率隨波長變化而改變的特性

12. 地理信息系統:20世紀60年代開始迅速發展起來的集地理空間數據處理與計算機技術於一體的一門邊緣技術學科,是以地理空間數據庫爲基礎,在計算機軟硬件的支持下,運用系統工程和信息科學的理論,實現空間數據的採集、管理、處理、分析、建模和顯示等功能,以提供管理、決策等所需信息的技術系統。

13. 作物模型:作物生長模型的簡稱,是指能定量地和動態地描述作物生長、發育和產量形成的過程及其對環境反應的計算機模擬程序。 

14. 人工智能: 是指研究人類智能活動的規律,利用計算機構造一個人工系統來模擬人類思考問題,使計算機具有人類智能行爲,以實現人類腦力勞動自動化的技術。

15. 專家系統: 是一種在相關領域中具有與人類專家同等解決問題能力的智能程序系統,能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法來解決該領域的複雜問題。 專家系統是指在特定的領域內,根據某一專家或專家羣體提供的知識、經驗及方法進行推理和判斷,模擬人類專家做決定的過程,來解決那些需要人類專家決定的複雜問題,提出專家水平的解決方法或決策方案的計算機程序系統。

16. 推理機:是專家系統的控制部分,也稱爲控制程序。而它的控制方式是推理策略或者叫推理機制。 任務是模擬領域專家的思維過程,控制並執行對問題的求解。能根據當前已知事實,利用知識庫中的知識,按一定的推理方法和控制策略進行推理,求得問題的答案或證明某個假設的正確性。 

17. 知識表示技術: 知識是專家系統的核心,將人的知識轉換爲知識庫能夠表達和操作運用的知識,表示技術則是專家系統的核心技術。

18. 差分GPS 把一部地理位置已知的接收機作爲基準站,由基準站確定所有視界以上衛星僞距的偏差值併發送改正值,由用戶接收機接收並對其測量結果進行改正,以獲得精確的定位結果 

三、簡答題(每小題 分,共  分)

1. 什麼是信息技術?信息技術包括哪四部分?分別對應人體信息器官的哪些功能?

    信息技術(information technologyIT)是指獲取、處理、傳遞、存儲、使用信息的技術,是能夠擴展人們的信息功能的技術。 

    信息採集技術-感覺器官   信息傳遞技術-傳導神經網絡  信息處理技術-思維器官 信息控制技術-效應器官

2. 什麼是數字農作?數字農作關鍵技術包括哪些?對農作管理有何意義?

數字農作(digital farming)是通過綜合運用數據庫、3S技術、系統模擬、人工智能、虛擬現實、網絡通信等現代信息技術,研究農作物生產系統中信息獲取、處理、管理和利用的關鍵技術及應用系統,從而對農作系統過程的信息流實現全面的數字化表達和整合。

農作信息管理技術  基於3S技術的農業空間信息管理系統

農作過程模擬技術  生長模擬模型和形態虛擬模型

農作信息監測技術  光譜遙感、紅外成像、機器視覺、圖像處理

農作管理決策技術  專家系統和決策支持系統 

數字農作平臺技術  關鍵技術的集成

在研究數字農作理論體系和關鍵技術的同時,開發面向服務的農作信息化軟硬件產品,增強對農作研究對象的量化描述和認識,綜合發展和集成單項農業理論與技術,提高農業管理決策的科學性和預見性,爲農業科技提供新的研究和推廣手段與方法,促進傳統粗放型和經驗性農業向現代數字化、精確化和科學化的現代農業轉變,實現農業資源有效配置與優化利用,發展優質、高效、生態和安全農業。

目前,數字農作技術已經應用於農情動態的無損化檢測、農作生產力的數字化預測和農業生產的精確化管理方面。 

3. 農田生物信息包括哪些?有何特點?如何採集和提取農田生物信息?

農作物生理功能信息:如葉片的光合速率、呼吸強度、蒸騰速率以及根系對養分、水分的吸收等;農作物結構信息 (微觀結構:生物大分子形態及組成成分;宏觀結構:如作物長勢、基本苗數、植株形態等 );農作物病蟲草害信息  

層次性、多元性、弱信息、時空分佈

4. 什麼是電子鼻?其結構和工作原理是什麼?電子鼻在農業上有哪些應用?

電子鼻(Electronic Nose)是一種嗅覺模擬技術,也稱爲人工嗅覺、氣味掃描儀或化學傳感器陣列技術。北大西洋公約組織(NATO)對電子鼻的定義爲:由多個性能彼此重疊的氣敏傳感器和適當的模式分類方法組成的具有識別單一和複雜氣體能力的裝置。

電子鼻模擬人的嗅覺器官,其工作原理與人的嗅覺形成相似,也分爲3個層次: (1) 氣味分子被人工嗅覺系統中的傳感器陣列吸附,產生信號;(2) 生成的信號經各種方法加工處理與傳輸;(3)將處理後的信號經模式識別系統做出判斷

電子鼻系統由氣體傳輸/採樣系統、化學傳感器陣列、信號預處理、模式識別等部分組成

飲料、食品和菸草的質量控制

藥品、化肥和化工材料生產中的控制

環境保護中空氣、土地和水污染的檢測

5. 什麼是數據管理技術?什麼是數據庫?數據庫有哪些類型?

數據管理技術是指對數據進行分類、編碼、存儲、檢索和維護,它是數據處理的中心問題。

數據庫(databaseDB)是按照數據結構來組織、存儲和管理數據的倉庫。詳細講,數據庫是長期存儲在計算機內、與應用彼此獨立的、以一定的組織方式存儲在一起的、彼此相互關聯的、具有較少冗餘的、能被多個用戶共享的數據集合。

數據庫類型多樣,有最簡單的存儲各種數據的表格,也有存儲海量數據的大型數據庫系統,有文字型、數字型、圖像型和聲音型等不同數據形式。

6. 什麼是遙感技術?遙感技術與常規手段相比有哪些特點?

遙感技術(Remote SensingRS)是指從不同高度的平臺上,使用不同的傳感器,收集地球表層各類地物的電磁波譜信息,並對這些信息進行分析處理,提取各類地物的特徵,探測和識別各類地物的綜合技術。 

綜合性:涉及電磁學、機電儀器製造學、信息技術和圖像識別技術等多學科內容

宏觀性 :側重於大範圍、大尺度獲取地面以及一定深度的自然資源和生態環境的信息時效性 

時效性 :能夠短期內週期性地重複收集大氣、海洋和陸地動 態變化信息,提高了觀測的時效性

客觀性 :可以客觀和真實地反映地質、地貌、土壤、 植被、水文等特徵

經濟性:

侷限性 :所利用的電磁波僅是其中的幾個波段範圍,尚有許多譜段的資 源有待開發。此外,遙感成像的空間分辨率和光譜分辨率也有待提高。 

7.影響地物反射波譜特性的主要因素有哪些?幾種主要類型地物的反射波譜曲線有何不同?

地物的光譜反射率與入射通量和地物本身性質有關。

而很多因素會引起入射通量及地物性質的變化,如太陽位置(太陽高度角和方位角)、遙感器位置(遙感器的觀測角和方位角)、地理位置、地形、季節、氣候變化、地面溼度變化、地物本身的變異、大氣形狀等。 地物本身的變異,會使其反射率有很大的變化。如植物的病蟲害會造成反射率發生較大的變化。土壤的含水量也直接影響着土壤的光譜反射率

由於時間的推移也會使同一種地物的光譜反射特性產生變化。

植物-由於色素吸收、近紅外波段的多次散射,在可見光近紅外波段植被有其獨特的光譜持徵

土壤-自然狀態下土壤表面的反射率沒有明顯的峯值和谷值,一般來講土質越細反射率越高,有機質含量越高和含水量越高反射率越低,此外土類和肥力也會對反射率產生影響。

由於土壤反射波譜曲線呈比較平滑的特徵,所以在不同光譜段的遙感影像上,土壤的亮度區別不明顯。

水體-水體的反射主要在藍綠光波段,其他波段吸收都很強,特別到了近紅外波段,吸收就更強。在遙感影像上,特別是近紅外影像上, 水體呈黑色。但當水中含有其他物質時,反射光譜曲線會發生變化。水中含泥沙時,由於泥沙散射,可見光波段反射率會增加,峯值出現在黃紅區。水中含葉綠素時,近紅外波段明顯擡升,這些都成爲影像分析的重要依據

岩石-岩石的反射波譜曲線無統一的特徵,礦物成分、礦物含量、風化程度、含水狀況、顆粒大小、表面光滑程度、色澤等都會對曲線形態產生影響。

8.作物生長模型結構可分爲哪幾部分?作物生長模塊包括哪些內容?

輸入模塊:氣候數據、土壤數據、作物數據、栽培管理措施

模擬模塊  光截獲和光合作用動力學模型營養吸收和根系活動動力學模型幹物質分配模型水分吸收與蒸騰模型生長和呼吸模型葉面積增長模型 發育和器官形成模型衰老模型田間管理措施模型 

輸出與分析模塊模擬結果的數據或圖形 

9. 什麼是虛擬農業?虛擬農業包含哪些類型?

概念:

(1)是以農業領域研究對象(農作物、畜、禽、魚、農產品市場、資源高效利用等)爲核心,採用先進信息技術手段,實現以計算機爲平臺的研究對象與環境因子交互作用,以品種改良、環境改造、環境適應、增產等爲目的技術系統,其成果應接受實踐的檢驗。

2是應用虛擬現實技術和可視化技術,在計算機和Internet的支持下,對農業生產、科研、教學(包括農業技術推廣)、加工、銷售等各個環節在計算機上的模擬和再現,以實現農業生產的高效益和可持續發展爲目的的技術系統。 

類型:虛擬植物虛擬動物虛擬細胞虛擬儀器虛擬農田虛擬農場 

10.專家系統包括哪些類型?

診斷專家系統 、監視專家系統 、預測專家系統 、控制專家系統 、解釋專家系統 、諮詢專家系統 、設計專家系統 、教學專家系統 、規劃專家系統 、調試與修理專家系統

11.知識表示技術有哪些類型?

產生式規則法框架表示法 語義網絡法 面向對象表示法 面向智能體表示法 規則架+規則體規則組法 綜合知識體法 加權模糊邏輯產生式規則法 人工智能語言 

12.精確農業的關鍵支撐技術有哪些?

全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS )、遙感(RS )、收穫機械產量計量與產量分佈圖生成技術 、田間變量信息採集與處理技術 、作物生產管理決策支持系統 、變量控制技術(VRT) 、智能化變量農作機械  

13.什麼是全球衛星定位系統?GPS由哪些部分組成?各自有何功能?

概念:是一箇中距離圓型軌道衛星導航系統,結合衛星及通訊發展的技術,利用導航衛星進行測時和測距。

組成:

(1)導航衛星:由24顆衛星組成的星座,其中21顆是工作衛星,3顆是備份衛星;均勻分佈在6 個軌道面上(每個軌道面4 顆) ,軌道傾角爲55°。此外,還有4 顆有源備份衛星在軌運行。衛星的分佈使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4 顆以上的衛星,並能保持良好定位解算精度的幾何圖象。這就提供了在時間上連續的全球導航能力。

(2)地面站組:由一個主控站,5 個全球監測站和3 個地面控制站組成;監測站均配裝有精密的銫鐘和能夠連續測量到所有可見衛星的接受機。監測站將取得的衛星觀測數據,包括電離層和氣象數據,經過初步處理後,傳送到主控站。主控站從各監測站收集跟蹤數據,計算出衛星的軌道和時鐘參數,然後將結果送到3 個地面控制站。地面控制站在每顆衛星運行至上空時,把這些導航數據及主控站指令注入到衛星。

(3)用戶接收機:接收衛星的信號並利用本機產生的僞隨機編碼取得距離觀測量和導航電文,根據導航電文提供的衛星位置和鐘差改正信息,計算接收機的位置,實現定位和導航

14.在數據挖掘之前爲什麼要對原始數據進行預處理? 

原始業務數據來自多個數據庫或數據倉庫,它們的結構和規則可能是不同的,這將導致原始數據非常的雜亂、不可用,即使在同一個數據庫中,也可能存在重複的和不完整的數據信息,爲了使這些數據能夠符合數據挖掘的要求,提高效率和得到清晰的結果,必須進行數據的預處理。

爲數據挖掘算法提供完整、乾淨、準確、有針對性的數據,減少算法的計算量,提高挖掘效率和準確程度。

15.簡述數據預處理的方法和內容。

數據清洗:包括填充空缺值,識別孤立點,去掉噪聲和無關數據。

數據集成:將多個數據源中的數據結合起來存放在一個一致的數據存儲中。需要注意不同數據源的數據匹配問題、數值衝突問題和冗餘問題等。

數據變換:將原始數據轉換成爲適合數據挖掘的形式。包括對數據的彙總、聚集、概化、規範化,還可能需要進行屬性的重構。

數據歸約:縮小數據的取值範圍,使其更適合於數據挖掘算法的需要,並且能夠得到和原始數據相同的分析結果。

16.簡述處理空缺值的方法。

忽略該記錄;

去掉屬性;

手工填寫空缺值;

使用默認值;

使用屬性平均值;

使用同類樣本平均值;

預測最可能的值。

17.人工神經網絡是模擬生物神經網絡的產物,除相同點外,他們還存在哪些主要區別?

(1)單元上的差別  對於生物神經元而言,影響突觸傳遞信息強度的因素很多、很複雜。如突觸前微細胞的大小與多少、神經傳遞化學物質含量的多少、神經傳遞化學物質釋放的速度、突觸間隙的變化、樹突的位置與大小等諸多因素都會對突觸電位產生影響,從而影響神經元的輸出脈衝響應。而人工神經元則忽略了這些影響,輸入、輸出關係十分簡單。

(2)信息上的差別  生物神經元傳遞的信息是脈衝,而人工神經元傳遞的信息是模擬電壓。

3規模與智能上的差別  目前,人工神經網絡的規模還遠小於生物神經網絡,網絡中神經元的數量一般在10^4個以下,顯然,其智能也無法與生物神經網絡相比

18.感知神經網絡存在的主要缺陷是什麼?

(1)由於感知器的激活函數採用的是閥值函數,輸出矢量只能取0或1,所以只能用它來解決簡單的分類問題

2)感知器僅能夠線性地將輸入矢量進行分類。理論上已經證明,只要輸入矢量是線性可分的,感知器在有限的時間內總能達到目標矢量。

3)感知器還有另外一個問題,當輸入矢量中有一個數比其他數都大或小得很多時,可能導致較慢的收斂速度

19.簡述卷積神經網絡CNN的發展史。

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