2018农业信息化技术导论与解析

2017年农业信息化技术导论试题答案

一、名词解释（共30分）

1.农业信息学的内涵（5分）

农业信息学：是农业科学与信息科学相互交叉融合形成的一门学科。可以定义为：以农业科学为基本理论基础，以农业信息为对象，以信息技术支撑，研究农业信息的采集、处理、分析、存储、传输及其运动变化规律，为农业生产服务的科学和技术。

2.决策支持系统（5分）

决策支持系统：是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础，以计算机技术、仿真技术和信息技术为手段，支持非结构化和半结构化决策的信息系统，所处理的问题大部分属于半结构化性质。

3.物联网（5分）

物联网：是“实现物物相连的互联网”。其内涵包含两方面意思：一，物联网的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；二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

4.数字农业（5分）

数字农业：是指使用地理信息系统、全球定位系统、遥感、自动化、计算机、通讯和网络等数字化技术对农业（种植业、畜牧业、水产业、林业等）生产、管理、经营、流通、服务等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，以达到合理利用农业资源、降低生产成本、改善生态环境等目的，使农业按照其内在的客观规律、人类需求的目标和方向发展。数字农业包含精准农业、精细农业、精确农作、处方农业、因地制宜农业以及虚拟农业等概念。其中，精准农业是数字农业的核心。

5.大数据（5分）

大数据：指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据包括结构化数据（如数字、符号等数据）和非结构化数据（如文本、图像、声音、视频等数据）。

6.地理信息系统（5分）

地理信息系统：GIS作为信息技术的一种，是在计算机硬、软件的支持下，以地理空间数据库为基础，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机技术系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。地理信息系统属于空间型信息系统。

二、简答题（共40分）

1.农业专家系统的研制步骤（8分）

答：在研制农业专家系统时必须将农业专家的知识和经验作为系统的核心，系统的推理过程一定要体现专家解决问题的思路。具体研制步骤如下：

(1) 确定“系统”的应用范围，在应用范围内选点进行全面调研选准生产中需要解决的主要问题；

(2) 进行系统分析，确定“系统”的内容、功能，并绘制“系统”结构图；

(3) 编制知识库大纲，按大纲拟定获取知识的方案；

(4) 按获取知识方案全面收集与整理各项知识，并归纳专家解决问题的思路；

(5) 选择适宜的开发工具（如VB、VC#、DET）编写外知识库和推理机等模块，并进行编译调试；

(6) 试用开发系统且不断修改完善；

(7) 最终确定较为完善地、合适的农业专家系统，并验收鉴定应用于实践推广。

2.精确农业技术实施过程（8分）

答：精确农业也可称为精细农业、精准农业、处方农作等，是指借助3S技术、信息化技术、计算机管理决策系统等现代高新技术，掌握农田作物产量和影响作物生长的环境因素在空间及时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因并做出决策，根据时间、空间变异，定时、定位、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。其具体技术实施过程如下：

(1)获得田间数据（如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害、历史产量等）；

(2)利用决策支持系统作出作业决策，决定投入量、时间、地点；

(3)根据田间时间和空间数据做出作业处方图；

(4)利用相应的机器和设备来完成精确作业。

3.列举四种常见的专家系统类型（8分）

答：共10种，任选4种类型即可。

(1)解释专家系统：通过对已知信息和数据的分析与解释，确定它们的涵义。

(2)预测专家系统：通过对过去和现在已知状况的分析，推断未来可能发生的情况。

(3)诊断专家系统：根据观察到的情况（数据）来推断出某个对象机能失常（即故障）的原

因。

(4)设计专家系统：根据设计要求，求出满足设计问题约束的目标配置。

(5)规划专家系统：寻找出某个能达到给定目标的动作序列或步骤。

(6)监视专家系统：可对系统、对象或过程的行为进行不断观察，并把观察到的行为与其应

当具有行为进行比较，以发现异常情况，发出警报。

(7)控制专家系统：可自适应地管理一个受控对象或客体的全面行为。

(8)调制专家系统：对失灵的对象给出处理意见和方法。

(9)数学专家系统：根据学生的特点、弱点和基础知识，以最适当的教案和教学方法对学生

进行教学和辅导。

(10)修理专家系统：可对发生故障的对象（系统或设备）进行处理，使其恢复正常工作。

4.简述地理信息系统的构成与功能（8分）

答：完整的GIS主要由五个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据、应用分析模型和使用人员。其主要有五个功能，分别为数据采集与编辑功能、数据处理与存储管理功能、图形显示功能、空间查询与分析功能以及地图制作功能。

5.农业遥感的方法（8分）

答：航天遥感方法、航空遥感方法、遥感与统计结合法、地理信息系统（GIS）与遥感的结合法。

四、论述题（共60分）

1.农业信息化应用领域（20分）

答：

农业信息化是指充分利用计算机技术、网络通信技术、数据库技术、多媒体技术、人工智能技术等现代信息技术，全面实现各类农业信息及其相关知识的获取、处理、传播与合理利用，加速传统农业改造，大幅度提高农业生产效率和科学管理水平，促进农业和农村经济持续、稳定、高效发展的过程。

农业信息化在农业生产、市场、消费以及农村社会、经济、技术、等各个具体环节的全过程等实际生活领域均有不同程度的应用。

2.论述推动农业信息化的意义（20分）

答：

农业信息化是国民经济信息化的重要基础，也是国民经济信息化的重要组成部分，推进农业信息化有助于发挥经济的“后发”效应，实现国民经济信息化。大力推进农业信息化，以信息化带动带动我国农业现代化，对于促进我国农业和农村经济发展有重大意义，同时对提高农业信息化水平，开发和利用农业信息资源，实现农产品供求平衡，加强和改善农业科研和农业技术推广体系均具有正向的积极作用。

农业信息化在促进农业科技成果转化为生产力，促进农业结构调整，促进农业增效、农民增收，加速我国国民经济持续、健康、快速发展方面均具有十分重要的战略意义。与此同时，现代信息技术正在加快向农业领域渗透，在未来新的农业技术革命中，信息技术将上升到更重要的地位。

3.论述3S技术及其在农业上的应用（20分）

答：

3S 技术是全球定位系统( GPS)、地理信息系统( G IS)和遥感( RS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

3S技术在农业上的应用领域较为广泛，如可用于农作物估产、农业监测和调查（农作物长势监测、土壤水分含量和分布监测、土壤养分分布调查、农作物病虫害监测、监测作物产量和合理施肥，精确农业管理等）、土壤侵蚀调查、精准农业和农业气象服务等领域的应用。

2017年计算机网络部分试题答案

二、综合题（共50分）

1.计算机网络有哪些常用的性能指标（6分）

（1）速率：

比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。速率即数据率或比特率是计算机网络中最重要的一个性能指标，速率的单位是b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等。速率往往是指额定速率或标称速率。

（2）带宽：

“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”，单位是“比特每秒”，或b/s (bit/s)。（3）吞吐量：

吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量，吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

（4）时延：

传输时延（发送时延）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。（5）时延带宽积

（6）往返时间RTT

（7）利用率

2.试说明IP地址与硬件地址的区别（6分）

答：

（1）IP地址放IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC帧的首部；

（2）在网络层和网络层以上使用IP地址，数据链路层及以下使用硬件地址。

在因特网上，使用IP地址独一无二的标识每个主机（或路由器），但在发送数据时，使用IP地址的IP数据报向下要交给数据链路层，被封装成MAC帧，而MAC帧在具体的物理网络（如局域网）中传送时使用的是物理地址。连接在通信链路上的设备（主机或路由器）在接收MAC帧时，其根据是MAC帧首部中的硬件地址。只有在剥去MAC帧首部和尾部后将MAC 层的数据上交给网络层，网络层才能在IP数据报中找到源IP地址和目的IP地址。

3.物理层的接口有哪几个方面的特性？各包含什么内容（6分）

答：物理层的接口具有机械、电气、功能和规程等四大特性。

（1）机械特性将说明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

（2）电气特性规定了在物理连接上，导线的电气连接及有关电路的特性，一般包括：接收器和发送器电路特性的说明、信号的识别、最大传输速率的说明、与互连电缆相关的规则、发送器的输出阻抗、接收器的输入阻抗等电气参数等。

（3）功能特性主要说明接口信号引脚的功能和作用。

（4）规程特性说明通信过程中各种可能事件的出现顺序。

4.域名系统（DNS）的主要功能是什么（4分）

答：

（1）生成域名，进行域名的管理，目前主要是以ICANN为中心，ICANN是一个近年成立的、代替NSI公司的的非盈利机构，其主要职能包括管理因特网域名及地址系统。

（2）域名服务器用于把域名翻译成电脑能识别的IP地址。

5.在TCP的拥塞控制中，什么是慢开始、拥塞避免、快重传和快速恢复算法？

（8分）

答：

（1）慢开始：

指发送端按指数规律由小到大逐渐增大拥塞窗口数值避免发生网络拥塞。

（2）拥塞避免：

指当网络已经发生拥塞的情况下发送端按线性规律缓慢增大拥塞窗口值尽量减少主机发送到网络中的分组数使得发生拥塞的路由器有足够时间把队列中积压的分组处理完毕。（3）快重传：

指在某些情况下可更早地重传丢失的报文段(如发送端一连收到三个重复的ACK即可断定有分组丢失就应立即重传)并非取消重传计时器。

（4）快恢复：

指当网络发生拥塞时为了网络能快速地恢复到正常工作状态而采用的一种机制常常与快重传配合使用。