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半张叶子育出小树苗
“这些叶片,再过10天就成小树苗了。”近日,北碚区龙凤桥街道龙车寺一苗圃大棚里,49岁的曹辉华半蹲在插在土里的桂花叶片前,向记者介绍他的得意之作。
潮湿的大棚里,一片片排列整齐的桂花叶,一半直插在土里,一半露在地表。那些温润饱满的叶片,像一张张可爱的笑脸。曹辉华像呵护小宝宝一样,这张摸摸,那张捏捏。
“这是14天前插下的桂花叶,现在已长出根须了。”为证明自己所言不虚,曹辉华拔出一片桂花叶,亮出土里埋头的部分。只见,埋在土里的桂花叶下部,已长着十多根长短不一、带着泥沙的根须。“这种根须叫爆炸根。根须越多,它的成活概率就越高。”曹辉华向记者介绍,半片当年生的桂花叶插入土中,经过12-24天的培育,就会长出根须。再经过一个月的培育,就会长成有8片叶子、高达20公分的小树苗。
“用叶片培育小树苗,和常见的枝条育苗类似,都叫扦插培育术,原理也一样。但与枝条育苗相比,叶片育苗技术难度要大得多。”曹辉华说,他掌握的叶片扦插术,技术难度大,目前在国内都少见。西南大学园艺园林学院教授罗庆熙表示:“叶片育苗的技术目前在国内的确比较先进。”
成本几分钱卖一两元
曹辉华说,用叶片培育树苗成本低、繁育快,经济效益很高。“包括人工、药剂等,每株叶片小树苗的成本只需要3~5分钱。但这些树苗的市场销售价,每株要卖1~2元。”
曹辉华称,叶片育苗是在试管组织培养、全光照喷雾育苗、全封闭育苗等技术的基础上创新出的一种“植物非试管克隆”技术,该技术最核心的部分是药剂的配备,而这正是他在5年里通过上万次试验后才得到的技术。运用这种技术,40平方米的苗床,最多可种50万株叶片幼苗。按平均每株卖1.5元计算,能进账75万元。
[关键词]乡野文化资源;农村幼儿美术教育;幼儿发展;特色
[中图分类号]G610[文献标识码]A[文章编号]2095-3712(2014)09-0047-04[基金项目]广西哲学社会科学“十二五”规划项目“民间艺术教育课程在广西农村幼儿园的运用研究”(11FGL043)。
[作者简介]朱艺华,广西师范大学教育科学学院讲师。
“乡野”一词较之“乡土”,更具有自由自在的深远意味,更符合幼儿生长的特征,更蕴含了一种生机勃勃的茁壮生命力。“乡野文化资源”较之“乡土素材”,范围更大,层次更深。“乡野文化资源”包括自然和文化两个层次的内容,自然层主要是指乡土素材和农村劳作材料,如树叶、泥巴、斗笠等自然资源和农村劳作工具;文化层主要是指民间文化在美育中的运用,如蜡染、剪纸、扎龙、绣花、仪式、戏剧等在幼儿作品中的体现。目前研究运用“乡土素材”的较多,对文化层的运用深度挖掘还不够充分。自然层资源容易获取,文化层的实现则需要教师具备一定的文化意识和研究能力。“乡野文化资源”融合了乡土素材、民间文化、乡土文化等多种形态。教育家陈鹤琴曾说:“怎样的环境,就得到怎样的刺激,得到怎样的印象。”[1]研究乡野文化资源在农村幼儿美术教育中的运用,对努力缩小城乡幼儿的艺术素质差距、促进农村幼儿的全面发展有着如下的现实意义。
一、保证农村幼儿的全面发展,促进教育公平发展
作为视觉艺术的美术活动能锻炼幼儿的观察能力、认知能力、审美能力和动手能力,还培养了创新思维,孩童时期的美术教育对促进人一生的全面发展都起着重要的作用。在我国大多数农村,由于经济相对城市较为落后,幼儿园的场地、教具、玩具、画具等硬性条件不佳,尤其是师资力量相对薄弱,农村幼儿美术教育的发展严重滞后。我国幼儿总人口6000多万,农村幼儿占幼儿总人口的58%[2],这些农村幼儿的素质直接影响到中国国民的综合素质,也影响到中国的未来。许多幼儿园的美术教材主要是以城镇幼儿的生活背景设计的,忽视农村孩子的生活环境,过分强调知识的灌输和学习,忽视幼儿的感性生活世界和原发性的发展,[3]这不但违背了教育公平的基本原则,也不能保障农村孩子的健康发展。健康的心理是每个孩子正常成长的基本条件,学习内容脱离农村幼儿生活的真实环境,会使孩子对生活产生距离感,是对农村孩子成长心理的一种伤害,是对“以人为本”的一种漠视。农村幼儿的美术教育应该生活化,“生活化”的内涵在于强调幼儿经历、感受、体验的教育价值,着重幼儿对知识的获取、积累、构建与链接的过程,为幼儿提供自由活动的机会,支持幼儿自主地选择、计划活动,鼓励他们动用多方面的能力解决问题,不轻易放弃克服困难的尝试,追求幼儿在活动中的整体性的人格的发展。[4]《幼儿园教育指导纲要》(下简称《纲要》)指出,幼儿园教育活动内容的选择应该“既贴近幼儿的生活来选择幼儿感兴趣的事物和问题,又有助于拓展幼儿的经验和视野”。艺术教育活动的目标之一是“能初步感受并喜爱环境、生活和艺术中的美”。只有让农村美术教育回归其所属的乡野天地,发掘农村自然纯朴的教学素材,才能真正使农村孩子喜爱上自己生活中的美,才能使农村幼儿美术教育在一个健康的环境里绽放蓬勃的生命力。基于此,农村幼儿的美术教育活动应积极开发和使用乡野文化资源,创设真实的生活氛围,促进幼儿健康成长。
二、培养农村幼儿的良好品格
杜威认为,“教育即生活、生长和经验改造”。只有真实的生活才是身心成长和经验改造的正当途径。[5]儿童艺术教育与文化环境密切相关,这种文化环境包括以理性形式表现的观念形态的文化和以非理性形式表现的习俗文化,后者受制于前者,但比前者影响更广更远。[6]不建立在生活基础上的艺术是没有灵性与魅力的。[5]农村幼儿天然生长在乡野文化里,其文化形态对幼儿的影响意义重大,只有充分重视和利用乡野文化资源指导幼儿进行美术创作,才能培养农村幼儿的良好品格。
首先,能培养农村幼儿的探索精神和创造精神。第一,教师的态度和管理方式有助于幼儿形成安全、温馨的心理环境,教师的言行举止会成为幼儿效仿的榜样。农村教师比较能吃苦,在恶劣条件下他们为了创造美而进行不懈探索的精神会深深地影响孩子的品格形成,能帮助孩子在日后形成不惧困难、勇于探索的求真精神。第二,在搜集、采访、利用乡野文化资源的活动中,幼儿参与到教师引导的环境创设这一环节中,比起教师事先创设好环境再引领幼儿在环境中进行教育活动的传统方式,这种做法更能激起孩子思考、讨论、创作的欲望,[7]更能使幼儿获得完整的经验和创造体验。幼儿通过完整的体验进行绘画、手工制作,其本质是一个创造性过程。永远都有更好的表现方式、永远都没有固定答案的美术活动,[8]更能培养幼儿的积极参与意识和创造意识。
其次,能培养农村幼儿热爱自然、热爱劳动的实践精神。幼儿在教师的引导下,接触乡野美好自由的自然环境,领略乡野文化艺术的魅力,丰富了感性经验,获得了审美体验,激发他们表现美、创造美的情趣;搜集乡野文化资源进行美术创作的过程中,感受着游戏、劳动带来的生活和学习乐趣,使他们更加热爱大自然、热爱劳动、热爱家乡,有利于他们形成实践印证的务实精神。
最后,能培养农村幼儿热爱祖国传统、尊重多元文化的意识。美术是人类文化最早和最重要的载体之一,用美术的形式传递情感和思想是人类历史中一种最重要的文化行为。幼儿对美术的学习是一种对文化的学习。通过美术学习活动,幼儿可以理解人类的历史和文化,从小培养儿童对祖国优秀传统的热爱和对世界多元文化的尊重和宽容。[9]
三、增强农村幼儿园师生的自信心
生活中并不缺乏美,缺乏的是发现美的眼睛。农村的经济条件和物质条件虽然不如城市富裕,但是只要教师具有一双慧眼,就能发掘出大量丰富多彩的教学方法。当城市高楼大厦日益密集、树林草地日益稀罕,城市的美术教师们苦于没有地方带孩子外出体验真正的大自然的时候,当城市的美术课堂上用最丰富的语言、最先进的媒体投影照出最令我们神往的画面时,我们却将现实变成了虚拟或者想象。[1]美术的创作必须经过体验感知,才能进行正确的思考,最后完成创作。再美丽的摄影图片也无法让幼儿获得感知体验,幼儿无法触摸,无法了解比例、结构、质感,没有感知没有感情是不可能画出美丽的画的。而农村天地宽阔,自然风景真实存在,碧水青山,春花烂漫,夏虫低唱,秋叶飘落,自然界给了农村幼儿丰富的美术创作资源。幼儿美术教育应该注重体验学习。只有让幼儿亲自参与活动,印象才会更深刻,也才会更容易激起创造的动力。[10]
基于自然层,教师可以开展很多活动。带领幼儿用鲜艳的花朵编个花环感受春天的缤纷多彩,用洁白的瑞雪堆雪人感受寒冬萧瑟。这些原始活动经过教师的设计和引导,都能增加幼儿对自然环境变化的直接感受,让幼儿做出有趣的手工作品、雕塑作品。做风筝是一项使幼儿身心都能得到锻炼的美术活动。将农村随处可见的竹子削成细条,和薄纸一起做成风筝,带领幼儿在乡村的阳光树林中享受游戏的乐趣,在做风筝和放风筝的过程中让幼儿体验团队精神。带领孩子们在大自然中搜集不同形态的树叶,根据植物的形态做成拼贴画、拓印画。带领幼儿在大自然中搜集树枝和石头,用布条把树枝连接起来做成愿望树,挂上幼儿自己的心愿卡或者小画片,石头画上小花小鱼,压住树根,在幼儿园一角形成一个小小的园林景观。颜料缺乏的情况下,带领幼儿采集指甲花、勿忘我、小黄菊等有色植物自制颜料,培养农村幼儿解决问题的创造性思维。
基于文化层,教师可以开展的活动更是多种多样。民间美术在农村比城市存活得更本真更完整,刺绣、蜡染、年画、剪纸等都是珍贵的学习内容,教师可以经常带幼儿外出采风,前往参观,或者请民间艺人来园展示才艺,让孩子们学会观察、比较,发言说出自己的感受。带领孩子看本乡本族的戏台表演,观察脸谱的纹样、颜色,演出服装的特点;采访会唱民间戏剧的老人,观察演出行头的特点;看热闹的庙会和圩日,观察集市中人的活动形态。即使没有戏剧或庙会等成型的文化形态,村庄附近也总有一些会民间手艺活的能人,带着孩子去看阿婆绣的鞋垫,观察图案里运用的民间元素;看木匠雕龙画凤,讨论木雕的凹凸之美;看石匠凿刻石狮,摸摸石雕的质感和立体感;看民间作坊的染布和蜡染,回去后也可以拿些旧衣服试一试;请会扎风筝的老阿公示范制作过程,当场也学着制作和绘制自己的风筝。根据幼儿亲身采风体验,教师引导他们讨论观察到的现象,然后再进行美术创造活动,最后可以策划一个乡野美术作品展,邀请附近城镇幼儿园的小朋友前来交流,增强农村孩子的自豪感。
这些实践活动是原生态的、乡野的、民间的,包含了观察、思考、创作几个美术创作的完整步骤,也包含了解决问题的基本方法,充分锻炼了幼儿的观察能力、动手能力,培养了孩子发现问题、解决问题的意识。这些远离城市的民间艺术资源就活生生存在于农村幼儿的生活当中,教师如果将其充分挖掘出来,不但能让其成为农村幼儿美术教育的活资源,而且也能使农村美术教育形成自己的特色。皮亚杰认知理论认为:“幼儿是在与环境的相互作用中主动发展起来的。”在这些非常熟悉的生活环境里,农村幼儿园的教师和幼儿能真切感受生活,体验到乡野自然自由的气息、大自然的美好,享受着民间美术的熏陶,制作出多种形式的有乡土气息的艺术作品。这于教师而言,充分发挥了自身的创造力,获得成就感;于幼儿而言,容易获得生活的真实感和成功的喜悦,成功而独具特色的乡野艺术作品使农村孩子在城市孩子面前不再自卑,减少农村孩子对城市生活的盲目向往,乡野文化资源在农村幼儿美术教育中鲜活的运用充满了蓬勃的生命力,使师生都产生了自豪感,增强了自信心。
四、创建农村幼儿美术教育的鲜活特色
当教育资源不能充分满足地域之间均衡配置的要求时,美术教育工作者不能守株待兔,而应立足本土实际情况,着手开发乡野文化资源成为一种值得深思的方式。农村幼儿美术教育不能一味地向城市看齐,应该充分挖掘自然纯朴的乡野文化资源,探索出适合农村幼儿美术教育独特的模式。《纲要》中指出,组织与实施幼儿教育活动时,“环境是重要的教育资源,应通过环境的创设和利用,有效地促进幼儿的发展”。要重视乡野文化资源在幼儿美术教育中的运用,立足本土,挖掘美术教育资源,扩展幼儿生活和学习的空间。农村得天独厚的乡野文化资源为幼儿美术教育提供了丰富生动的素材,这是城市幼儿园望尘莫及的,其中的乡野乐趣也是城市孩子无法享受到的,只要教师具有一双发现美的慧眼和一颗充满创造力的心灵,就总是能让农村的孩子体验到艺术带来的许多乐趣,从而帮助农村幼儿身临其境地感受着乡野特有的美,感受劳动的光荣,感受民间艺术特有的生生不息的创造力。农村幼儿园的孩子们在幼儿园、在乡野间,体验到了民间美术的独特魅力,获得了身心的愉悦,获得了这个阶段应该得到的健康发展。缩小城乡美术教育的差异并不是农村幼儿美术教育一味地向城市标准靠近,如何结合“所在”环境探索出农村幼儿美术教育独有的鲜活生命力,是一个迫切需要所有学前教育工作者解决的现实问题。
艺术教育应该尊重每个幼儿的发展个性,避免“标准化”,建立起基于乡野文化资源运用的幼儿美术教育的方式,避免城乡幼儿美术教育“一刀切”“标准化”,克服过分强调技能技巧和标准化要求的偏向。《纲要》指出,幼儿艺术教育的目标有三:能初步感受并喜爱环境、生活和艺术中的美;喜欢参加艺术活动,并能大胆地表现自己的情感和体验;能用自己喜欢的方式进行艺术表现活动。要达到幼儿艺术教育的目标,创建农村幼儿美术教育的鲜活特色,农村幼师需要做到以下几点:第一,教师拥有自信心,带领幼儿感受乡村的自然美,提高审美能力;第二,教师发掘乡野文化资源解决学习材料的不足,带领幼儿体验发明创造的乐趣。教师要有效地利用环境促进幼儿的发展,引导幼儿与环境相互作用,就必须对每一个环境、每一种材料所蕴含的教育价值都有所了解;[12]第三,教师带领幼儿学习民间美术,带领幼儿完成对传统艺术文化的自然传承;第四,利用乡野文化资源,教师带领幼儿进行艺术创作,创造出原生态、乡野、民间的艺术美,而不是被城市的审美观同化。
五、运用乡野文化资源进行幼儿美术教育的关键
陶行知先生曾倡导:“活的农村教育要用活的资源。”农村幼儿园进行美术教育活动的基本原则应该是“因地制宜,就地取材”。理论和实践的脱节使农村幼儿的美术教育状况堪忧。一方面,农村幼儿美术学习资料应有生活化和可操作的特点。学前教育工作者应依据国情,将农村幼儿美术教育的理论指导和实践背景具体落实在其生存的真实空间,避免照本宣科的“城市化”教学[1],研究乡野文化资源在农村幼儿的美术教育中的可行方式,依托农村实际情况进行长期实践和总结,编写出符合农村幼儿园的美术指导教材,要有具体的操作方式,使教材真正能用。另一方面,大力提高农村幼师的资质、培训和工作条件是关键。教师的知识、技能对儿童的发展产生重要影响。研究表明,高学历与儿童的良好发展之间存在高度的相关性,高学历的工作人员能创作一个高质量的教育环境,以适应不同特点的儿童。受过专业教育和训练的工作人员能够为儿童创设一个丰富、稳定和有刺激性的早期教育环境,使儿童在与环境的互动中得到充分的发展。[12]尊重幼儿的个体差异是教育的前提,对幼儿进行个性化教育是重要手段,促进幼儿富有个性的发展是教育的出发点和归宿,而要想在实践中切实促进幼儿富有个性的发展,教师是关键;想要使教师在实践中根据幼儿的个体差异进行有针对性的教育,对教师的个体化培养与指导是首要前提。[13]各级教育机构应充分利用学前教育国培项目、农村学前教育农村骨干教师培训项目、省(区)级培新项目等各种培训项目和进修学习机会大力提高农村教师的综合素养,使农村幼师的文化传承意识得到培养,使农村幼师的文化研究能力得到提高,使农村幼儿的全面发展得到有力的保障。
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随着经济的繁荣、广大群众生活水平的大幅度提高,面对现实,积极响应党关于建设新农村的号召,发展全国文化信息资源共享工程、农村基层服务点,逐步开展农村数字化信息服务,让信息资源在新农村建设中发挥重要作用。乡、镇农业资料室工作是公共图书馆工作的重要组成部分,更是在图书馆业务指导下的农业资料进行管理利用体系化建设的重要环节,也是党和国家在建设新农村工作中对我们公共图书馆工作提出的新的要求,而乡、镇农业资料室又有着与乡党政机关、中小学图书室不同的特点,把乡镇农业资料室建设好,对普及乡镇文化,提高农业科技水平有着重大意义,而乡镇农业资料室面临如资金严重缺乏,资料少,信息不快,不易被农民朋友认识等现状。造成这些现状主要原因有:(1)资料室的房屋建筑破旧,没有专门的读书学习环境和学习氛围。(2)资料室仍然以印刷型文本形式收藏为主,造成慢、散、不全现象,而有的乡、镇资料室还徒具形式,有名无实,甚至有些地方根本就无资料室。(3)数字化信息资料的出现解决了上述问题,同时又出现诸如声像、音响、多媒体等新载体的分类、管理等问题。(4)农业资料室目前仍处在或基本处在原始的文本检索状态,对普及农业科技知识和农业科研都产生了诸多不利影响。(5)声像、音响、多媒体等信息资料的出现,对建设新农村有着独特的意义。因此,乡镇农业资料室的建设发展就面临着多方面的挑战和机遇,特别是在网络条件下,数字化农业信息的大量涌现,给信息资源的收集、整理、检索和利用提出了新的要求,农业资料室建设面临的现实问题,而这一问题的解决对我们建设新农村有着重要的现实意义。
2乡镇农业资料室建设的意义
随着网络技术的发展,出现了大量的网络信息,他们多以数据库超文本、多媒体的形式存在,电子型、数字型信息资源逐步占据网络时代的主导地位。随着网络信息数量的不断扩充,对信息资源进行有效地组织与控制的要求日益迫切,将现代化技术手段应用于资料室,不仅是将手工操作转换为计算机操作,更主要的是它将服务推向了一个新的阶段。载体的多样性,数字化影像资料的大量利用,解决了长期以来依靠手工检索资料的难题,因而大大提高了资料的利用率,尤其是满足农村读者可在不出家门的情况下就能搜索到所需的文献信息。
3乡、镇农业资料室特点
3.1农业资料载体特点
农业资料一般包括农、林、牧、副、渔等几大学科。特别是各种动植物标本,由于专业种类繁多,农业文献资料类型多样化,资料室收藏不但有印刷型的纸质文献,还有非印刷品的实物标本资料,以及磁、光、电介质的资料如VCD、LCD和磁盘、光盘等。这些丰富的文献资料构成了农业资料室的专业文献收藏。利用现代计算机技术和网络通迅技术将这些丰富的文献资源进行综合数字化处理,不但使广大农村读者更有效利用这些文献,还能取得更大的社会效益和经济效益。将文献资料进行数字化处理可以彻底解决特殊文献难以实现的查检和存取难题,实现按需阅览和随机存取,同时还可提供多用户使用,不再受藏书量、时间、地点等诸多因素的影响。所以农业资料室网络化、数字化是社会发展的需要,是具有新的活力的。
3.2乡、镇农业资料室的特点
乡、镇农业资料室的服务对象不同于公共图书馆较集中于城区,而是主要面向广大农村,而农村读者居住较散,交通不便。许多村社距乡、镇较远,且农村读者白天还要忙农活,他们主要是夜间学习。农业资料室还有一个特殊的收藏特点,即实物标本的收藏。这些标本不能像书刊一样借给读者,其定期展示的受益面也是有限的,所以网络化、数字化的农业资料室更方便读者学习。
4乡、镇农业资料室的困境
4.1资料室工作人员网络信息服务意识不强,计算机操作技术欠缺
首先,由于受传统文献服务方式的影响,资料室工作人员目前仍然偏重于手工检索和局限于资料室收藏的印刷型文献的查找,对于网络信息的利用缺乏足够的认识。其次,计算机知识不够深入和全面,不能熟练地运用计算机技术来进行网络信息的检索和利用,仍用传统的方式进行分类、加工、著录。
4.2资料室文献收藏形式单一,现代化设备不够完善
目前,乡、镇农业资料室仍然以印刷文献形式收藏为主,绝大多数没有自动化系统。
5农业资料室管理的组织设计
负责制定农业资料室建设的发展、目标、方案、制度和运行机制,协调各方面的关系,为其争取更广泛和更有力的政策支持和经费支持,促进农业资源共享,有计划地协调和控制管理职能,宏观调控农业信息资源的建设。调控资源建设。根据各农业资料室所处的地理位置、特长、特点等因素,对信息建设进行合理的调配,解除资料室的后顾之忧,避免资源的重复浪费,切合实际和充分利用现有资源,并发展具有自己优势的信息资源。
6对农业资料室建设发展的设想
6.1进行资料室网络信息组织设计
以现有资源为基础,以网络技术为依托,构筑一套农业网络信息技术系统模型。首先,建成单位农业信息网络数字资源库,向全乡、镇广大读者提供农业资料查询、信息资源开发,大众目录服务,开展网上读书、光盘数据库查询和提供文摘、索引、全文数据库及多媒体信息服务等。
6.2抓紧进行资料室资源库建设
抓紧进行资料室资源建设是实现农业网络信息组织优质服务的首要任务,资源建设要把重点放在建立本乡、镇农业文献资源库上,以形成具有本地特色的文献资源库。
6.3注重文献资源的开发利用
将社会上大量分散的农业信息资源,经采集、分类、整理、加工、建库,形成大型的农业数字资源库,向大众提供服务。充分利用农业资源,为建设新农村服好务。
6.4进行网上农业信息资源建设
随着因特网的广泛应用,给传统资料收藏带来了强烈的冲击和难得的机遇。网络信息资源的建立提供了一个比传统资源大得多的空间,拓展了资源利用和服务的渠道。进行网上农业信息资源建设,可以使大部分读者不用走进资料室,就可通过网络得到大量宝贵的农业资源服务。
1农业科技档案管理数字化建设的必要性
1.1是有效改善档案管理工作的需要
纸质载体是农业科技档案的根本依据,但是避免不了局限性,存在着数量多、体积大、质量重,不易携带,不便查找,信息传递慢,无法检索等方面的不足。农业科技档案管理的数字化建设,可以从根本上克服这些弊端,即以现代通信、计算机网络、多媒体信息技术为基础,建立计算机网络平台,以建立好的各种档案信息库为资源,利用智能信息处理技术,将数据库转变为知识库,以供需要者查询、搜索,并且信息资源的使用维护方便,安全保密性强。农业科技档案管理的数字化建设,可以达到资源信息的数字化、资源管理网络化和智能化。
1.2是档案管理发展的大势所趋
农业科技档案资源的高效、快捷开发利用需要应用数字化技术。传统的查阅方法是到档案馆,采用人工捡索的办法查找所需的档案,费时、费力,查全率和查准率均不高。档案管理实行数字化后,全市农技推广机构通过互联网,进入市科技档案馆数字化信息中心,各单位的档案电子目录和开放档案数字信息均上传至市农业科技档案馆信息中心,方便全市农业科技档案资源的整合和利用,顺应档案馆现代化发展的需要。
1.3是现代农业发展的必须
在当今人们的时间意识越来越强,领导需要迅速、准确的决策;各职能部门工作要求快速及时;社会广大公众对档案信息需要量不断增加的情况下,要求档案部门必须尽快改变传统的原始管理、检索和提供利用的手段,运用现代信息处理技术手段来处理农业科技档案信息资源,提高档案资源的开发能力和利用效率,确保档案信息能及时、方便地提供。
1.4是节约农业档案机构建设资金的举措
库藏档案案卷数量的不断增加需要信息化来管理。以杭州市农业科学研究院为例,该院下辖农作、水产、茶叶、蔬菜、畜牧、生物等多个科研所,截止2010年全院库藏档案820卷,资料12088册,其中相当部分档案分散在基层建档单位,如果对这些档案进行有效整合,采用数字化管理,可大大减轻农业科技档案管理工作人员的工作量,降低费用支出,使档案管理人员能在有限的时间内搜集更多的信息,不仅降低了成本,而且极大地提高了效率。
2农业科技档案管理数字化建设总体设计
农业科技档案管理数字化建设的指导思想是:以需求为导向,以利用为目的,充分利用计算机软硬件功能,最大限度发挥人力资源和数字化加工设备能力,保护农业科技档案原件完好,保证数字化农业科技档案真实准确,更好地发挥农业科技档案信息资源的作用。
农业科技档案管理数字化建设的原则是:档案数字化,工作标准化。档案数字化标准规范体系的建设,可以从管理、业务、技术等标准规范层面来研究制定。从简单的标准化向科学、精确的标准化过渡,从孤立的标准向体系化的标准推进。重要档案优先数字化。以利用需求为导向,结合实际,统筹规划,分步实施,突出重点,量力而行,将年限较长、具有馆藏特色、最为珍贵以及利用频率高的档案优先数字化。各部门分工协作。档案数字化工作相当繁琐,涉及面广,必须坚持分工协作、整体配合、长期坚持、相互理解的工作理念,充分发挥单位各个部门和各类人员的作用,明确工作任务,落实责任分工,真正做到各司其责,各施其能,协调配合,形成全方位、多层面、多角度、共同推进档案数字化建设的科学发展模式。多方位快速高效检索。
数字档案管理系统应该建立多种满足档案利用者的检索方式,提高检索的自由度。完善的电子检索系统,能高效、快速、全面地从档案信息中检索出利用者所需的信息,并对档案利用进行快速统计。数字档案管理系统应及时公布、更新、维护网站网页内容,提供服务范围、内容,便于档案利用者了解档案信息动态,及时查找所需信息。注重档案数字化人才培养。要建立和完善档案人才选拔、任用和激励机制,重视人才的储备,以超前的意识搞好人才建设,造就一批既熟悉档案工作管理、通晓档案理论知识,又掌握现代档案数字信息技术的新型档案工作人才队伍,确保档案数字化建设及档案事业又好又快地发展。
农业科技档案管理数字化建设需要投入,特别是建设初期软硬件配置投入较大,建成后也要保持一定的运行成本。因此,要按照成本效益最大化的要求,细化农业科技档案管理数字化建设的步骤。同时优化农业科技档案管理数字化的各种资源配置,根据不同的情况,进行农业科技档案管理专业人员和数字化技术人员、计算机和扫描设备的合理配置,构建农业科技档案管理数字化投入小收益大的新模式。具体步骤上:一是建立农业科技档案管理数据库。第一步,输入文件级目录。在建立数据库的过程中,可边输入边打印,一方面补齐卷内文件目录,另一方面检验输入的正确性,从而确保农业科技档案管理数据库的真实性、完整性和有效性。第二步,采用扫描仪、数码相机等设备,实现原文件信息数字化。二是加强电子文件的收集和积累工作。电子文件包括电子文件内容、电子文件载体和电子文件显示、修改的电子计算机软硬件平台组合,是未来数字农业科技档案管理最主要的来源。
为了确保所形成的电子文件不被丢失,保证电子文件是可存取、可利用和可理解,必须及时对所形成的电子文件进行收集积累。电子文件的收集积累,不仅保证电子文件的真实性,还维护了它的系统性、完整性,同时,也防止了存有信息内容的载体在个人手中发生丢失、损坏,从而保护电子文件的安全,为电子文件的归档打下基础。电子文件的收集积累范围,应严格按照国家有关规定执行。用载体传递的电子文件,要按规定进行登记、签署,对更改处,要填写更改单,按更改审批手续进行,并存有备份件,防止出现差错。三是农业科技档案管理数字化与上网利用同步。农业科技档案管理数字化及管理流程重组是一个管理思想不断变化的过程,农业科技档案管理数字化与上网利用同步即是新技术和新理念相互融合的表现。数字化农业科技档案管理分开放与不开放两种,开放农业科技档案管理即上互联网,建立农业科技档案管理资料网站,实施资源共享,在互联网上向政府和社会提供农业科技档案管理信息。
3农业科技档案管理数字化建设需要把握的几个问题
3.1提高认识,统筹规划
首先必须在思想上充分认识农业科技档案信息资源的重要意义。在当今信息公开程度越来越高的形势下,农业科技档案的文化性质和社会性质逐步强化,利用的范围和对象将逐步扩大,只有当农业科技档案信息资源在农业现代化建设中发挥重要作用时,农业科技档案和档案工作的意义和价值才能充分地全面地展现出来。其次,做好统筹规划。将大量的农业科技档案数字化,是一个庞大的系统工程。首先要做好馆藏情况的调查,包括档案的类型、载体形态与状态、馆藏数量、档案信息利用等基本情况。根据馆藏情况,制订农业科技档案数字化的科学规划,包括服务器、电脑、扫描设备等硬件的购置计划和数字化处理规划。最后,要保障档案整理过程的完整性。农业科技档案数字化是一项费时较长的工程,在大规模、流程化的数字化过程中,所有档案原件都需从档案库房分批大量取出,一定要保障档案原件的完整,不允许出现损毁和遗失的现象。
3.2加强基础工作,认真做好档案数字化
一是档案数字化必须有所选择。针对馆藏“浩瀚”的档案资源,不加选择地全部数字化既不可能、也没必要。应该根据一定的原则确定哪些馆藏档案原件应该数字化、哪些档案原件中哪些不需要数字化。二是做好数字化时扫描参数的优化设置。扫描系统扫描参数的选择和确定对扫描数字影像质量有较大影响,其中扫描分辨率直接关系到扫描文件的清晰度和还原效果。选择分辨率时应根据实际需要综合考虑,包括扫描文件的可阅读性、存储空间、输出打印质量等。三是做好档案数字化的全程控制。在档案数字化过程中,要注重全面的质量检查,加强数据的质量控制。
【关键词】皮带秤 发展史 传感器 数字传输 远程控制
皮带秤具有传输和称重两种主要功能,从上世纪50年代起电子皮带秤的出现,让皮带秤真正意义的投入到了工农业生产中,增加了人们劳作的效率,为工农业的发展贡献着巨大的力量。
一、皮带秤的发展历程
电子皮带秤是一种能够对固态散装物进行连续称重的计量传输设备。当固态物料通过输送皮带时,皮带秤就可以不间断的测量出输送皮带上通过物料的瞬时流量和累积流量。这种过程完全是连续和自动运行的,在称重输送过程中并不需要操作人员参与。
早在1908年,美国人赫尔伯特.梅里克利用家里废旧的皮带,用杠杆原理制造出了一台皮带能够传动的称重机器,那就是世界上第一台通过皮带和称重天平并且能传动固体的动态称重设备,这是人类史上第一台皮带秤。这个发明颠覆了那个时代对于固体和物料流量的测量方法。后来梅里克公司成立,开始生产皮带秤。大大帮助了人们的生产生活。
在上世纪50年代到60年代期间,皮带秤被广泛应用,代表了那个年代最先进的自动化机械,那时已经产生了电子皮带秤,取代了笨重且操作性危险的原始机械皮带秤。电子皮带秤分三个部分组成:传感器、秤架和二次仪表。
传感器可以感应皮带上经过的物料进行瞬间感应称重和位移感应称重,分别计算物料的瞬间流量和累计流量。当皮带的倾角是水平时,物料的瞬间流量就是称重传感器和位移传感器给出数据的乘积;如果皮带有倾斜角度,就要利用定位传感器进行角度上的修正,确定相对位置后再计算。
二次仪表是在数字式皮带秤出现之前,用来计算的设置。但是它的算法简单且单一,只有归零和计算重量与流速信号乘积的功能。目前的数字式计算不但可以正常运算还增加了温度补偿、数字滤波、模拟检定以及试验精确度和结果判定等等功能。这些都是应用于现代科技的智能软件,所以二次仪表虽然功能丰富计算更加智能,但是却并没有增加成本。
图1电子皮带秤的主要构成
我国从上世纪70年代末开始广泛应用电子皮带秤。由于我国地域辽阔、资源丰富,对电子皮带秤的需求也非常之高。仅仅在鞍钢一家,从原料码头到堆料场,就有超过20台电子皮带秤连续运行。但是说到技术科研方面,我国对于皮带秤的研究发展还很缓慢,很多厂家对于皮带秤的理解还十分有限。但是随着煤矿工业的特殊需求,我国近年来对于皮带秤的技术研究也有了明显进步,利用远程数控来运行电子皮带秤的技术也开始运作。
二、电子皮带秤远程控制系统
(1)现场积算器。现场积算器安装在秤体前端,通过它将重量信号滤波,速度信号通过模数转换后进入单片机,由单片机处理数据并计算出瞬间重量和流积量。通过通讯系统模块发送回控制室的显示仪器。这样在控制室就能整合数据并进行分析。积算器前置让称重传感器距离积算器只有2米左右的距离,所衰减自然降低许多。计算出来的瞬间重量和累计流量更加精准。另外由于积算器被前置到皮带秤旁,可以最快的得到累计重量和累计流量并存储,不会因为像传统皮带秤那样因为通讯故障或者电路短路而丢失数据。
(2)数字传输模块下的远程数字传输和普通电子传输。数字传输的主要设计就是模块式线路,采用数字模块后,远程控制下电子皮带秤的实力得到进一步优化。在传输方面,远程数字传输皮带秤可以在长距离传输过程中做到信号无衰减。这类似于目前的光纤网络技术,在对信号质量的保留度方面相当出色。并且远程数字传输方式提高了物料的计量精度,不会再有由于计算而流失的物料,降低了工业成本。传统电子皮带秤因为采用了模拟信号,所以皮带传输距离短,信号衰减大;在传输距离方面,远程数字传输可以做到至少1200m,最长10km的传输距离,照比传统皮带秤的300m有了质的飞跃;远程数字传输模式下,最大的优势就是“远程”二字,一般普通的通讯模块所能传输信号的距离都能达到千米以上,并且采用不同级别的通讯模块,传输距离也是不同的,因特网模块模式下的通讯距离可以任意设定,达到无限远程;传统皮带秤的积算模式由于积算过程延后,所以不如远程数字传输的现场积算更加精准,传统电子皮带秤的算法大大影响了计量数据的准确性;远程数字传输模式下,操作人员可以通过微型调试器进行现场动作,校秤很方便,但是传统电子皮带秤的校秤需要更多的人力进行合作,且很难达到校秤上的绝对精准;而在成本方面,由于远程数字传输技术采用了目前比较先进的数字模块和远程控制室计算机系统,它的成本自然要比传统电子皮带秤高许多。
电子皮带秤远程数字传输平台的构成,不同于传统电子皮带秤的控制结构,它拥有一个距离可以任意设定的远程控制室。
三、总结
中国作为一个世界工农业大国,工农业生产日益发达。大型电子皮带秤的远程控制系统满足了我国在这方面发展的高水平需求,实现了我国工农业生产向数字化发展的目标,对我国的国家经济意义重大。而且在节能减排的国策下,积极发展技术应用,合理优化能源使用也是国力强盛的根本之一。
参考文献:
[1]方原柏.电子皮带秤的现状和发展动向[J].衡器,2006.
关键词:数字农业;时空推理;专家系统
0引言
数字农业应用涉及大量的气象、环境、水文、地质、土壤等领域的时空数据。这些时空数据分散在异构系统中,有着不同的数据格式和规范,采用不同的概念和术语,基于不同的数学模型和分析推理方法。这些多领域时空信息对农业生产、决策均起着重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技术手段,即使付出很高的代价,也很难将这些时空信息完整无损地共享和融合集成到数字农业应用中,在很大程度上制约了数字农业的应用发展。同时GIS等商业软件平台成本较高也不利于大规模应用推广。
为此,本文基于自主版权GIS、专家系统等系统软件,应用时空推理、本体论、语义Web、关系数据挖掘和专家系统等技术,建立一个数字农业时空信息智能管理平台,对多源、异构的数字农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理,便于在实际应用中进行融合、集成和共享。基于该平台快速建立起了数字化测土施肥系统、大豆种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批智能应用系统。这些应用系统精确控制农田每一地块种子、化肥和农药的施用量,在提高作物产量的同时,能够实现精确控制农业生产过程,有效降低成本,充分保证农业资源科学地综合开发利用,减少和防止对环境和生态的污染破坏,保持农业生态环境的良性循环,是实现“绿色农业”的重要途径。
1主要关键技术研究现状
1.1数字农业
数字农业是在“数字地球”的基础上提出并发展的,是21世纪新型的农业模式和挑战性的国家目标,包括精准农业、虚拟农业等内容,其核心是精准农业。以3S技术应用为核心的数字农业空间信息管理平台开发研究是数字农业研究的突破口[1,2]。美国于20世纪80年代初提出数字农业的概念,它是针对农业生产稳定性差、技术措施差异程度大等情况,运用卫星全球定位系统控制位置,用计算机精确定量,把农业技术措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平,从而极大地提高种子、化肥、农药等农业资源的利用率,提高农产量,减少环境污染。法国农业部植保总局建立了全国范围内的病虫测报计算机网络系统。日本农林水产省建立了水稻、大豆、大麦等多种作物品种、品系的数据库系统。新西兰农牧研究院利用信息技术向农场主提供土地肥力测定、动物接种免疫、草场建设、饲料质量分析等各种信息服务。同时,我国紧跟国际研究的前沿,开展了系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统、地理信息系统等技术在农业、资源、环境和灾害方面的应用研究。
1.2时空推理
近年来,时空推理(Spatio-temporalReasoning)已成为十分活跃的研究方向,在军事、航天、能源、交通、农业、环境等领域有着广泛的应用。近十年来我国国家基础地理信息中心、清华大学、信息大学、中国科学院、武汉测绘科技大学、武汉大学、吉林大学等单位在时态GIS、时空数据模型、时空拓扑、时空数据库等时空推理相关领域开展了大量研究工作。
1.3时空数据标准与共享
不同领域和应用环境对时空数据的理解存在很大差异,这造成了异构时空系统集成的困难,因此时空数据共享、互操作和标准化的研究具有重要意义。这方面研究最初从空间数据入手,近期开始向时间数据和时空结合数据发展。时空数据的共享有以下方式:
(1)空间数据交换
空间数据交换的基本思想是各系统使用自身的数据格式,通过标准格式进行数据交换。目前空间数据交换标准有:SDTS、DIGEST、RINEX等国际标准;以色列的IEF、英国的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我国的CNSDTF等国家标准;AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等厂商标准。尽管各GIS软件厂商提供了公开的交换文件格式来进行空间数据的转换,但由于底层数据模型的不同,最终导致不同的GIS的空间数据不能无损的共享。虽然空间数据交换仍然在使用,但效果并不理想。空间数据互操作标准是当前国际公认的,比空间数据交换标准更有前途的数据标准。
(2)基于GML的空间数据互操作
开放式地理信息系统协会(OpenGISConsortium,OGC)提出了简单要素实现规范和地理标记语言(GeographyMarkupLanguage,GML)。OGC相继推出了一整套GIS互操作的抽象规范,包括地理几何要素、要素集、OGIS要素、要素之间的关系、空间参考系统、定位几何结构、存储函数和插值、覆盖类型及地球影像等17个抽象规范,2003年1月推出GML3.10版[3]。近年来,国内外众多学者基于GML在空间数据共享等方面开展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]将GML与先前所定义的空间标准进行比较,认为GML能有效地满足空间数据交换标准。2002年,ZhangJianting等人[5]提出了一种基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年,ZhangChuanrong等人[6]在网络环境下以GML作为异构空间数据库交换共享空间数据的格式,成功实现数据的互操作。2003年,崔希民等人[7]提出了GIS数据集成和互操作的系统架构,在数据层次上实现GIS数据的集成和互操作。2003年,张霞等人[8]提出一种基于GML构造WebGIS的框架结构,给出实现框架技术。其中采用GML作为空间数据集成格式。2004年,朱前飞等人[9]提出了一种新的基于GML的数据共享解决方案。2005年,陈传彬等人[10]提出了基于GML的多源异构空间数据集成框架。GML数据类型较完整,支持厂家较多,相关研究丰富,是目前最有前景的时空数据标准。本文选择GML作为农业时空数据标准。
1.4时空本体
1.4.1本体、语义Web和OWL
本体方法目前已经成为计算机科学中的一种重要方法,在语义Web、搜索引擎、知识处理平台、异构系统集成、电子商务、自然语言理解、知识工程等领域有着重要应用。尤其是目前随着对语义Web研究的深入,本体论方法受到了越来越多的关注,人们普遍认为它是建立语义Web的核心技术。OWL是当前最有发展前景的本体表示语言。2002年7月29日,W3C组织公布了本体描述语言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的最新更新为2004年2月10日的版本[11]。
1.4.2时空本体
基于本体方法对时空建模的相关研究工作如下:
1998年,Roberto考虑了作为地理表示基础的某些本体问题,给出了关于一般空间表示理论的某些建议[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定义了一种考虑时间点和时段的时间本体[13]。2000年,Córcoles基于XML定义了一个类似SQL的时空查询语言,该语言包含八种空间算子和三种时态算子用于表达时空关系[14]。2003年,Grenon基于一阶谓词逻辑定义了时空本体,使用斯坦福大学的Protégé环境实现[15]。2003年,Bittner等人[16]提出了用于描述复杂时空过程和其中的持续实体的形式化本体。以上工作中Grenon的时空本体研究相对完整,相关研究成果已经在网上共享,本文在此基础上开展研究,建立农业时空本体。
2主要研究内容(1)农业时空数据规范
现阶段我国还没有公认的农业时空数据标准出台。本文基于时空推理技术,研究通用性更强的时空数据表示模型,能表示气象、土壤、环境、水文、地质等各领域的农业时空数据。GML是目前公认的时空数据标准,利用上述模型扩充GML,兼容中国农业科学院的“农业资源空间信息元数据的分类及编码体系草案”等国内现有的地方性标准,构建针对数字农业中时空数据的DA-GML标准,作为数字农业基础时空数据的规范。现有的土壤、环境等基础空间数据库均支持到GML格式的转换。
(2)农业基础时空数据库
基于笔者自主开发的GIS平台建立农业基础时空数据库,该平台具有运行稳定、资源占用少、结构灵活、功能可裁减、成本较低、便于移植等特点。采用了时空推理技术,支持对空间和时空信息的表示和推理。通过DA-GML能够直接从现有系统中获取领域农业基础时空数据,主要包括土壤数据库、环境数据库、气象资料数据库、农业生产条件数据库、林业信息数据库、影像数据库等。
(3)农业时空分析方法库与农业时空知识库
时空推理是研究时间、空间及时空结合信息本质的技术,通过时空推理技术将现有面向农业领域的时空分析技术进行整合和规范化表示,形成农业时空分析方法库。对领域农业时空知识进行归纳、整理,同时通过数据挖掘方法从基础数据中提炼知识,建立农业时空知识库。
(4)农业时空本体库
在(2)、(3)中存储的数据、方法和知识需要一个有效的机制进行组织和管理。就目前技术而言,本体是表达一个领域内完整的体系(概念层次、概念之间的关联等)的最有效工具,所以本文选择建立农业时空本体库。具体包括本体获取、本体管理、本体服务与展示三个模块。使用Protégé做本体开发环境编辑。Protégé是斯坦福大学开发的基于Java的本体编辑与知识获取工具,带有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本体编辑与输出。
以上三个库通过WebService方式提供基于Internet的服务,可以在线对库中信息进行维护和检索,并能无缝集成到应用系统中。
(5)系统体系结构
系统工作原理如图1所示。首先,外部系统的时空数据转换成GML格式(现在绝大多数系统支持该数据标准),进入农业基础时空数据库。通过本体获取与编辑模块将时空数据和时空知识整理,形成本体库。外部系统的请求通过WebSer-vices发给仲裁者,仲裁者区分各类情况调用三个库调用服务、提取数据和执行操作,结果返回给用户。
(6)基于平台开发农业生产智能应用系统
基于数字农业时空信息管理平台建立数字化测土施肥系统、作物种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批农业生产智能应用系统,解决实际问题。
3相关系统对比分析
3.1数字农业空间信息管理平台
平台基于信息和知识支持的现代农业管理的集成技术,对农田信息进行动态采集、分析、处理和输出,从而根据农田区域差异、农事安排进行模拟分析、决策支持管理和指挥控制,并对农业生产过程的区域差异进行精确定位、动态控制等定量操作[17]。
3.2全国农业资源空间信息管理系统
全国农业资源空间信息管理系统(NASIS)实现对全国农业资源空间信息的查询分发,具有系统管理、动态数据字典、数据检索、查询、数据分发、制图、报表统计、数据分发等功能。该系统已经用于全国农作物遥感监测、农业资源调查、农业科研和农业政策信息支持服务等方面[18]。
3.3中国西部农业空间信息服务系统
计算机技术、互联网技术的迅速发展为建立基于Web的中国西部农业空间信息服务系统提供技术支撑。本文从西部农业空间信息服务系统的数据库构建开始,全面地介绍了系统的运行模式和数据库访问技术,详细论述了系统的总体结构、平台环境和开发实现等。
(1)基于平台提供的开发框架,能方便、高效地建立大量的数字农业智能应用系统,基层农业科技人员也能快速开发出技术含量高的应用系统,各应用系统能互通、共享,便于升级维护。
(2)由于大量的底层服务、数据、知识和方法由平台集中统一提供,简化了开发数字农业应用软件的工作,节约了成本。
4结束语
数字农业时空信息管理平台从系统目标、适用范围、采用技术、系统接口等方面不同于任何现有的基础农业空间数据管理平台,是一个概念全新的系统,定位于基础农业空间数据管理平台的上层,更便于开发数字农业应用。其中的本体库等机制为将来建立农业时空数据网格奠定了良好的基础。
参考文献:
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[5]ZHANGJianting,GRUENWALDL.AGML2basedopenarchitectureforbuildingageographicalinformationsearchengineovertheinternet[DB/OL].(2002).cs.ou.edu/database/documents/zg01.pdf.
继2005年甘肃创“农家书屋”并实现全国推广后,该省又将传统的农家书屋“升级”,在国内创“数字农家书屋”,为推动精准扶贫、提高农民素质提供了新帮手。
数字农家书屋,是甘肃省新闻出版广电局和甘肃省财政厅牵头,由读者甘肃数码科技有限公司具体实施的基于无线WIFI覆盖下的网上读书模式。该模式目前已在甘肃庆阳市试点成功,完成了65个新农村“数字农家书屋”的建设和试运行,然后将逐步在全省推广。
传统书屋逐渐落伍
2005年12月17日,全国首批15家农家书屋在兰州、定西、天水等地正式挂牌启动。农家书屋的诞生,为农民提供了读书学习的场所,对于帮助农民学习知识、获取信息、提高素质意义不小。
然而,在数字化和新媒体蓬勃发展的形势下,传统的以纸介质出版物为主要内容、以固定房屋为唯一阅读场所的农家书屋,已经不能完全适应农村发展的需要。
“传统的农家书屋在发展和使用上,都存在着一定的限制和不足。村民们觉得借阅手续比较麻烦,忙农活的时候根本就没有时间去看书。”李岭村村委会副主任李寿仙说,传统的农家书屋重建设轻管理、出版物更新慢、内容陈旧、借阅不便等问题,成为制约农家书屋作用发挥的瓶颈,有的农家书屋甚至成了摆设。
“农家书屋里的书不是很多,其中不少书对于村民没有吸引力,也起不到帮扶的作用。”西峰区显胜乡毛寺村村民毛腾杰说,平日里村民们的闲暇时间都用在了聊天和娱乐上,对农家书屋的关注越来越少。
终端阅读精准“扶智”
首创数字农家书屋,是甘肃精准“扶智”的新路子。只要任何终端设备进入“数字农家书屋”所覆盖的无线网络区域,均可通过自用设备连接无线网,进入网上“农家书屋”读书或免费下载图书。
“我们正在加快‘听书’功能的研究,让村民通过终端设备阅读的同时,还能听到读书声,提高阅读效率。”读者数码科技有限公司总经理金大时说,今后村民们可以戴着耳机,一边干农活一边听书。
据悉,由该公司自主研发并上线的读者云图书馆已正式开放“农家书屋”端口,拥有图书、多媒体与农业专业资料、原创文学、期刊杂志等一级类目书目约4万册,推出农业类专题近50期。
读书平台拓展功能
据读者数码副总经理周馨梅介绍,随着云图平台功能的不断完善,今后数字农家书屋还将考虑建立“村务公开栏”、“与农科专家面对面对话”等栏目,以方便村委会各项工作的顺利开展和农民种养殖病虫害等问题的现场解决,还将有效对接农产品供求市场,解决传统农业中因信息不畅而导致滞销的问题。
关键词 耕地地力评价;工作措施;成效;黑龙江甘南
中图分类号 S158.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)17-0345-01
甘南县位于黑龙江省西部,地处嫩江中游右岸,交通十分便利。幅员面积4 792 km2,是黑龙江省的粮食主产区之一。地处东经122°54′~124°58′,北纬47°35′~48°32′,耕地面积194 561.95 hm2,草原面积74 866 hm2,水面5 600 hm2,年平均气温2.6 ℃,年平均降水量455.2 mm,无霜期132 d。光照充足,全年日照时数2 662.8 h,土壤肥沃,有机质含量在35 g/kg以上,主要栽培作物以玉米为主,这里也盛产大豆、水稻等粮食作物。经济作物以向日葵、马铃薯、瓜菜为主,也是黑龙江省西部重要的蔬菜生产集散地。
1 耕地地力评价工作的目的和意义
开展耕地地力评价工作是摸清耕地资源状况,准确掌握耕地生产能力,防止土壤退化,因地制宜加强耕地质量建设、提高耕地利用率、促进现代农业发展的重要基础工作[1]。同时,也是促进耕地资源与土地环境可持续发展的科学依据[2]。
耕地地力评价工作是测土配方施肥不可缺少的重要环节。测土配方区域的划分是非常重要的,而甘南县农村现在仍以小农经济为主,种植制度、肥力水平和综合管理措施千差万别,造成土壤特性在不同空间位置上量值的差异。传统统计方法仅凭经验将土地划分为若干个较为均一的区域,以均值概括土壤特性的全貌 。这种方法最大的缺点就是统计区域必须是比较均一的区域,否则不能确切地描述土壤特性的空间变化,开展耕地地力评价工作使这些问题得以解决。
耕地地力评价工作可以准确有效的根据不同地理环境、水文地质、不同的养分分布,很直观有效地确定种植的作物,适宜发展高效农业,减少农民对生产成本的投入,并获得较高的产量和效益。尤其通过这次的评价准确定位中低产田位置和面积,根据低产土壤状况,可以采取人为的有效手段进行改造,使低产土壤得到较高的改善[3]。目前,甘南县的中低产田土壤类型主要是草甸土、风砂土和黑钙土,这些土壤都可以通过人为的改造变为高产土壤类型[4]。
2 工作措施
2.1 加强组织领导
2.1.1 工作领导小组。这次耕地地力评价工作得到了甘南县委、县政府和县农业局的高度重视,成立了“甘南县耕地地力评价”工作领导小组。由农业县长王绅同志任组长,农业局局长朱英和中心主任徐耀坤同志任副组长,小组成员由中心副主任、土肥站长组成。领导小组负责组织协调工作,制定工作规划,调动人员,落实资金等全面工作。
2.1.2 项目办公室。在领导小组的带领下,成立了“甘南县耕地地力评价”工作办公室,办公室设在农业技术推广中心土肥站,评价办公室主任由中心主任担任,办公室按照领导小组的工作安排具体组织实施,并制定了“甘南县耕地地力评价工作方案”,编排了“甘南县耕地地力评价工作日程”。办公室下设野外调查组、技术培训组、分析测试组、报告编写组,各小组分工明确、相互协作、各有侧重。
2.1.3 工作安排。资料收集整理、地力评价定级、成果编写与制作、成果审核、报告定稿、省级验收。
2.1.4 密切配合。黑龙江省土壤肥料管理站和极像动漫公司的有关人员成立了专家顾问组,在报告编写过程中,给予了正确指导。在极像动漫公司的有关人员的鼎力相助下,使图件数字化,建立了“甘南县耕地资源管理信息系统”和编制了各种养分等级专题图。
在项目操作过程中,土肥站负责土样的采集、入户调查、表格的填写、化验分析、数据整理、基本资料和图件的收集等基础工作。明确分工,密切合作,齐心协力,保证了项目工作顺利而有序的进行。
2.2 加强培训和准备工作
2.2.1 加强培训。耕地地力评价工作是一项时间紧、技术性强、质量要求高且较为复杂的技术工作。首先,建立一支技术力量雄厚的队伍是十分必要的。因此,为使参加调查、采样、化验的工作人员能够正确迅速地掌握技术要领,顺利地完成野外调查和化验分析工作。省土肥站集中培训了化验分析人员(甘南县曾3次派化验员到双城学习),根据省土肥站的要求,集中培训了县里参加此项工作的技术人员,并建立了县级耕地地力调查与评价技术培训组。另外,针对县、乡两级参加外业调查和采样的人员进行了集中培训。主要是以入户调查、表格规范填写、数据录入、土样的采集以及GPS定位系统的应用为主要内容。
2.2.2 资料收集。广泛地收集与评价有关的各类自然和社会经济因素资料,为评价工作做好基础数据的准备。耕地地力评价收集获取的资料主要包括数据及文本资料收集、图件收集、数据库建设等。
3 主要工作成效
结合测土配方施肥开展的耕地地力评价工作,获取了甘南县有关农业生产的大量的、内容丰富的测试数据和调查资料及数字化图件,通过相关的软件工作系统的应用,初步建立了科学施肥技术体系,形成了对今后相当长的一个时期内指导农业生产发展的具有积极意义的工作成果。为下一步更好更深入的开展测土配方施肥工作打下了坚实的基础。主要成果有统一了土壤分类系统、建立了县域空间数据库、完成了地力等级的划分。
3.1 完成文字报告
甘南县耕地地力评价工作报告、甘南县耕地地力评价技术报告、甘南县耕地地力评价专题报告、甘南县中低产田土壤改良分区及利用、甘南县耕地地力与平衡施肥、甘南县耕地地力评价与种植业布局、甘南县玉米适宜性评价报告。
3.2 数字化成果图
行政区划图、土地利用现状图、土壤图、耕地地力等级图、耕地地力评价采样点分布图、耕地土壤玉米适宜性评价图。
3.3 土壤养分分级图
利用ArcInfo将采样点位图在ArcMap中利用地理统计分析子模块中采用克立格插值法进行采样点数据的插值,生成土壤养分分级图如下:耕地土壤碱解氮分级图、耕地土壤有效磷分级图、耕地土壤速效钾分级图、耕地土壤有机质分级图、耕地土壤全氮分级图。
4 主要做法与经验
甘南县耕地地力调查与评价工作,是在省土肥站、极像动漫公司的专家指导下,在领导、土肥站工作人员和其他科室人员的齐心努力下,历经3年的时间,圆满地完成了测土配方施肥和耕地地力调查与评价工作。在工作中,得到了各有关部门的大力协助,根据农业部的总体工作方案和国家农业部印发的《耕地地力调查评价指南》,对各项具体工作内容、质量标准,都严格的按照要求实施。具体做法是:加大宣传力度、重点加强队伍建设、档案管理、广泛征求意见,选择适合本地的评价指标、应用先进的数字化技术,建立甘南县耕地资源数据库,为指导今后相关的农业生产工作奠定了坚实的基础、严把质量关。
5 参考文献
[1] 鲁明星.湖北省区域耕地地力评价及其应用研究[D].武汉:华中农业大学,2007.
[2] 吴鹏飞,孙先明,龚素华,等.耕地地力评价可持续研究发展方向探讨[J].土壤,2011(6):876-882.
论文摘要:本文探讨了数字农业空间管治信息质量指标。提出数字农业空间管治起源于农业发展中土地结构的更新改造,任何一项农业更新改造规划与实施,都需要对更新项目进行空间准人审批和空间管制决策评价。基于对农业更新改造的评价,建立了空间准入评价与空间管制决策指标体系。通过分析影响数据质量的因素,构建数字农业空间管治质量指标体系。
1.前言
农业空间管治是强调控制和协调,对农业地域空间资源的计划性配置的新理念川。跨人21世纪,国家正在建设信息高速公路、构筑数字农业。农业空间管治面临着发展的机遇和挑战。一方面,数字农业可为农业空间管治提供多元、分散、网络型和多样性的农业管理和控制决策支持信息流,利用数字农业信息高速公路网络构建农业管治决策支持系统,实现科学化的最佳决策。对现代农业这一规模庞大、结构复杂、功能综合的自然与系统施行科学管理,对农业问题做出全面、准确地分析和评价,对农业未来发展进行科学、合理的推断与预测,使其协调可持续发展,并对农业空间管治决策进行科学论证。另一方面,经济的网络化、全球化,使农业空间格局发生变化,农业构造单元的活动已不再局限于本物理空间。若不采取新的农业空间管治模式,即没有数字化、网络化信息平台支持,农业空间管治就会失控失调。
农业空间管治是以农业空间资源分配为核心,将经济、社会、生态等可持续发展,以及资本、土地、劳动力、技术、信息、知识等生产要素,在虚拟四维时空中的数字化实现。数字农业空间管治可为政府部门和非组织管治决策提供多要素、多层次、多时态的农业自然、生产、社会与经济信息,使其能更好、更有效地实现农业空间管治目标。
数字农业空间管治信息是农业空间管治最基本和最重要的数据组成部分。农业空间管治所涉及的信息须按一定的标准和规范置于统一管理之下,使农业空间管治工作有一个规范标准化的高质量数据基础。信息数据质量的好坏,直接影响着空间管治分析评价与决策结果的可靠程度和空间管治目标的真正实现。对于农业空间管治,由于其操作对象具体,功能目标明确,应用范围集中于农业区域,空间信息的尺度变化较大,数据质量对应用结果的影响非常明显,在数据质量方面的要求也就更高。因此,在数字农业空间管治研究中,信息数据质量体系研究是一项十分重要的基础研究工作。
2数字农业空间管治信息数据质量的影响因素
数字农业空间管治信息数据主要有图形数据和属性数据两大类。图形数据包括基础数据和专题数据,如土地测量数据、地图数据和遥感图像数据等。这些数据的各种数据源都带有一定的误差因素,并将之引人数字农业空间管治信息管理的数据库中。另外,数据源在时间精度(即现势性)和数据空间范围与数据内容方面,若不能满足农业空间管治应用的需要,也会严重影响农业信息数据应用的质量。
数字农业空间管治信息数据的质量问题,实际上是伴随着数据的采集、处理与应用过程而产生并表现出来的。第一个阶段是空间管治信息数据的采集和保存;第二个阶段是数字农业空间管治信息系统数据库的建立,包括数字化、数据录人和必要的数据转换、数据处理;第三个阶段则是在数字农业空间管治决策支持信息系统中对数据的操作、分析评价和决策。每一个阶段都包含前一个阶段所带来的原有误差,并增加了本阶段所引人的新的误差因素。因而,数据质量的影响因素可以数据获取和应用过程的这三个阶段为线索来考查。
(1)数字城市空间管治数据源影响数据质量的因素
数字农业空间管治的数据源,通常包括外业测量、勘丈、调查记录的数字化数据、图纸、图像和文档材料等。数字农业空间管治数据源的质量问题,包括这些数据源的采集和生成过程中产生的误差,如测量中由测量方法、仪器及人员操作带来的误差,遥感的系统误差及干扰误差,文档材料在社会调查和统计时产生的误差,地图本身固有的误差(包括数学基础的展绘、编绘、清绘、制图综合、地图复制以及套色误差),遥感解译过程中产生的定位和分类误差等等,以及数据源在保存过程中产生的误差,如图纸变形误差等。
(2)数字农业空间管治决策支持数据库建立中对数据质量产生影响的因素
根据目前的技术方法和设备条件限制,数字农业空间管治决策支持信息系统所采用的数据源,主要还是来自土地利用规划图、外业测量和调查、统计资料等。这类数据源,必须经过数字化和数据录人以及二者之间的连接配准,也许还要经过一定的格式转换,才能进人空间管治决策支持系统,成为数字农业空间管治决策支持信息系统数据库中的原始数据。
这一部分数据质量问题,包括决策支持信息系统数据获取、数字化和数据录人以及数据格式转换所引起的质量问题。影响这部分数据质量的因素主要在于数字化采集仪器的精度、数字化方法以及数字化操作精度、统计数据录人中的差错等。这类数据质量问题相对比较简单,影响因素容易发现,可控制程度相对较高。
(3)数字农业空间管治分析和处理过程产生的数据质量问题
在数字农业空间管治评价和决策过程中,运用农业空间管治决策支持信息系统分析和处理,可能影响其数据质量问题的因素包括计算、拓扑、叠加。这一部分的数据质量问题,是由数字农业空间管治决策支持系统的分析和处理过程引人的问题比较复杂,影响因素较隐蔽,产生的误差也比较难估计。
3数字农业空间管治信息的质量指标
3.1数字农业空间管治评价与决策指标体系
数字农业空间管治是一项起源于农业发展中土地结构的更新改造活动,促进农业可持续发展的工作。从任何一项农业更新改造规划开始,到更新方案实施,农业空间管治都需要依据国家的各种法规对更新项目进行空间准人审批和空间管制决策评价。从规划控制的系统结构来看,评价对农业更新改造有着十分重要的意义。
(1)农业空间管治评价类型与结构。根据农业空间管治评价对象和方法的不同,农业空间管治的评价可分为三种不同的类型:
现状评价:分析和评价土地利用、农业生产结构和环境质量优劣程序,确定现状综合评定值。对现状息信进行评价是农业更新规划控制的起点。一方面,总体上根据现状评价的结果在整个农业区划范围内界定更新的对象,排列土地结构更新的先后次序。另一方面,针对具体更新区域的不良因素进行罚分评价,为下一步制定更新目标提供充分的现状信息。
空间准人评价:针对农业发展目标,评判农业更新改造项目对现状的改进程度,确定更新方案的综合评定值,是确立正确的土地利用规划目标所依靠的有力手段,它不仅可以对单一的目标进行评价,以确定它是否符合农业区划建设,社会、经济、环境发展的原则和农业更新的实际需要,而且可以对多种土地利用方案和目标进行比较和优选,从中选出最为合理的方案和目标。
空间管制评价:评价土地利用规划目标的实现程度,确定更新后的综合评定值,是对于更新以后的土地利用所进行的检测。它一方面对前一阶段的土地利用规划目标进行检验,另一方面为下一步的土地利用规划控制提供新的决策信息。
其评价体系主要由两大部分构成,即评价指标体系和评价方法体系。指标体系是整个评价程序的框架和基础,也是建立科学的评价方法的必要前提。因此,我们有必要建立一套较为完善的农业空间管治评价指标体系,使农业空间管治的评价在内容上趋于客观和全面.在结构上趋于系统和严密,使得农业空间管治的决策更为科学和合理。
(2)农业空间管治评价指标体系的建立
影响因素分析:影响农业空间管治的因素很多,诸如国家对国土资源开发利用、耕地保护、建设社会主义新农村的农业政策,国家的经济实力,农业的整体结构和功能,社会对土地利用规划更新的期望值,以及更新区域的社会物质条件等等。其中,对农业空间管治最具直接影响的因素是土地结构更新区域的物质和社会状况,农业的社会物质条件所包含的内容极为丰富,既包括土地结构、建筑建造、农业基本设施、道路交通等,也包括社会组织、历史文化、人文景观、农民收人等经济文化因素。它是土地结构更新地区农民生活质量和农业现代化的尺度和标志,也是农业土地结构更新评价指标的原始素材。因此,需要根据国家现行的各类相关法规和规程规范,全面综合地考虑农业空间管治的各种影响因素,建立评价指标体系。评价指标体系:根据其不同内容将其分为两大类。即空间准人评价体系和空间管制评价体系。
评价体系均以统一标准的位置(坐标)、高程、面积三种几何物理量作为评价指标。无缝镶嵌于数字农业空间管治信息分类体系中。图1为空间准人评价指标体系之一:农业生产控制评价指标体系。
3. 2数字农业空间管治信息数据质量指标确定
数据质量指标是农业空间管治数据质量控制的重要依据。根据对数据误差来源、性质、类型和大小以及产生的原因的分析。提出数据质量控制指标确定思路。
首先,数据质量是一个相对的概念,甚至衡量数据质量的标准也会随具体应用的特点和要求而变化。其次,数据质量本身具有不确定性,除了可度量的空间和属性误差外,许多质量因素是很不明显或是很难确定的。因此,数据质量问题中,有可以减小甚至消除的误差,也有很难检测和控制的因素。本文研究数字农业空间管治信息的数据质量控制,先仅针对其中可度量和可控制的质量问题而言,主要集中在数据源的信息采集、数字化处理和过程部分。数据质量不确定性另设专题研究。例如土地使用与管理单项空间管治数据质量指标确定,土地资源调查质量指标确定如图2所示。
根据上述确定的空间管治信息质量分类指标,可将空间管治信息质量分类指标归纳统计于表1.
从表1可确定出数字农业空间管治各种信息质量需求及数据采集所适宜的必要精度、方法与等级。