20世纪90年代中期以来,中国加快了农业信息网络化的建设。农业信息网络化是实现农业信息化的基础。从农业现代化走向农业信息化,是人类社会进步和农业发展的一个新的里程碑。
中国农业信息网络的发展现状分析
农业信息科学技术是一门新兴的边缘应用学科,是农业科学和信息科学相互交叉渗透而产生的学科。我国自1996年农业部建立了第一个国家级的“中国农业信息网”以来,农业网站的数量迅速增加,截止2005年12月底,涉农信息网站达到6400多家,包括农林牧渔、水利气象、农机、农垦、乡镇企业及其它涉农部门。
我国农业网站从主办者角度进行分类,大体可以分为3个类型:一是各级政府部门农业信息网站,二是农业科研和教育信息网站,三是涉农企业和机构信息网站。
经过近10年的快速建设,中国农业信息网络逐渐形成了一个庞大的网络系统,主要由五个子系统构成:
1、政府农业管理部门信息网络系统。这是以农业部和31个省、市、自治区以及地、市和县、乡农业部门管理系统的信息网站构成的政府政务信息系统和业务管理信息网络系统。主要功能是为电子政务和政府管理服务。
2、农业科技系统信息网络系统。这是以中国农业科学院和31个省、市、自治区农业科学院以及300多个地、市农业科学研究所的信息网站为主构成的农业科学技术研究信息网络系统。主要功能是支持农业科学技术研究与开发。
3、农业科技推广系统信息网络系统。这是以全国农业技术推广中心和31个省、市、自治区以及地、市和县、乡农业技术推广部门的信息网站构成的农业技术推广业务信息网络系统。主要功能是为农业技术推广提供信息支持系统。
4、农业教育系统信息网络系统。这是以47所农业高等院校为主体构成的教育信息网络系统。主要功能是为农业教育事业提供信息支持系统。
5、农业企业和电子商务信息网络系统。
另外,还有其他部门和系统涉农信息系统。
农业信息网络技术和信息资源的开发应用
虽然我国的农业网站取得了高速发展,但是网上信息呈现出多、乱、杂和重复建设的发展态势,因而信息资源的利用效率低下。建立数据库是促进网络信息资源有序化的一个基本途径,因此必须加快网络信息资源的系列化建设,充分发挥网络平台的潜在功能。
目前,农业系统开发应用的有代表性的数据库有:中国农业科技基础数据库、中国农林文献数据库、中国农业文摘数据库、中国农作物种质资源数据库、农副产品深加工题录数据库、植物检疫病虫草害名录数据库、农牧渔业科技成果数据库、中国畜牧业综合数据库、全国农业经济统计资料数据库、农产品集市贸易价格行情数据库、农业合作经济数据库等。部分数据库的功能经专家们鉴定已达到国际先进水平。这些数据库的运行和服务都取得了一定的社会效益和经济效益。随着数据库的大规模建设,建库的技术取得了明显的进步,数据库的性能得到了显著的改善。而且,大部分数据库已经可以在网络上开展服务。
与此同时,我们还引进了世界四个大型数据库,即联合国粮农组织的农业系统数据库(AGRIS)、国际食物信息数据库(IFIS)、美国农业部农业联机存取数据库(AGRICOLA)、国际农业生物中心数据库(CABI)。这4种大型农业数据库的引进,对于改进和发展我国的农业数据库建设,为我国广大农业工作者及时了解世界农业科学技术和生产动态,提供了大量的国际农业信息资源,也推动了我国数据库技术的进步。
未来农业信息网络和信息资源的发展趋势
在中国信息产业“十五”发展规划中把农业信息化列为国民经济信息化5个发展重点之一。规划明确指出:“大力推动向新技术在农业领域的应用。逐步建立覆盖全国的农业综合信息系统和与现阶段农村生产力水平相适应的网络体系。建立分层、分类的农业管理信息系统、农业科技信息系统、专家系统、农副产品销售系统、动态决策和预警系统及相关数据库,为农业的宏观管理和生产经营提供信息服务和支撑。”
21世纪的前10年,农业信息网络建设的重点是解决五个方面的技术问题:
1、优化基础设施的建设。农业信息网络面向农村、进村入户是一项巨大的系统工程,由于需要投入巨额资金,因此必须攻克庞大的系统技术难题。
2、加快研究和建设第三代互联网,促进网格技术的开发和应用,推进网上可视技术的改进和扩大应用,促进现有网络系统向宽带网、数据网的平滑过渡,这将有利于提高各种通讯交流的效率。
3、逐步扩大应用和建设移动网络系统。
4、加强网上安全技术的研究和开发。
5、支持电子商务的发展,重点是有效地实现农产品和农业科技成果的网上交易,研究和开发高效地查询、订购、支付技术。
未来10年,网上信息资源和数据库系统的改进将是农业信息网络系统建设的一个优先领域。
1、重点推进网络数据的采集、加工、分析的自动化系统的研制和推广应用。
2、加强数据仓库技术的研究和开发,提高其综合与分类性能。
3、为移动通讯设备的用户,解决高效的查询技术,使其能够方便地查询到各种数据,这也提高信息资源利用效率的一个新途径。
4、研究和开发数据库标准化技术,逐步推进由单机版向网络版的转变。
农业领域 “三网”融合的发展趋势
互联网、电信、电视技术的飞速发展,使信息产业中的三大信息网——电信网、计算机网和有线电视网出现了融合的大趋势。
中国农业领域“三网”融合的发展,首先在沿海发达地区开始启动。1990年代,江苏等省的发达地区的一些县、市,推动了农业信息网与电信网、电视网的联合与合并。这不仅在业务上联合或合并,而且在机构和人员方面进行了联合或合并,显示了三网融合的优势。
实践表明,“三网融合”要逐步实现。从长远看,三网融合的最终结果是产生下一代网,但它不是现有三网的简单延伸和叠加,而应是其各自优势的有机融合,实质上是一个类似于生物界的优胜劣汰的演化过程。“三网融合”将使人类能在任何时间和地点,以一种可以接受的费用和质量,安全的享受多种方式的信息应用。
网格的发展和网络平台的建设
从上世纪60年代末开始研究计算机分组交换(Packet Switch)技术到今天,Internet已经走过两代历程。第一代是20世纪70~80年代,主要成就是把分布在世界各地的计算机用TCP/IP协议连接起来,主要的应用是E--mail。第二代是20世纪90年代,主要成就是把成千上万个网站上的网页连接起来,主要的应用是Web信息浏览以及电子商务等信息服务。目前正处于从第二代Internet向第三代Internet过渡的转型期。第三代Internet可称为信息服务网格(Information Service Grid),其主要特点是不仅仅包括计算机和网页,而且包括各种信息资源,例如数据库、软件以及各种信息获取设备等,它们都连接成一个整体,整个网络如同一台巨大的计算机,向每个用户提供一体化的服务。
网格(Grid)的基本概念:美国阿岗(Argonne)国家实验室的资深科学家、美国网格计算项目的领导人,伊安固(Ian Foster),曾在1998年主编过题为《网格:21世纪信息技术基础设施的蓝图》的一本书。他这样描述网格:“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和交互性。互联网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能,而网格功能则更多更强,能让人们更便捷地使用计算、存储等其他资源。”对于什么是网格,中国科学院计算所所长李国杰院士认为,网格实际上是继传统互联网、Web之后的第三次浪潮,可以称之为第三代互联网应用。
未来农业信息网络应用网格技术的趋势:农业信息网络的第三次浪潮的实质,就是要将万维网(World Wide Web)升华为网格(Great Global Grid)。最终实现农业信息网络虚拟环境上的信息资源共享和协同工作,消除信息孤岛和资源孤岛。
我们目前正在建设国家农业科学数据共享平台,预期这个大平台将要逐步采用网格技术,以更为有效地推进信息资源的共建共享:主要原因:一是网格技术能够更好地支持资源共享,消除信息孤岛,实现应用程序的互连互通;网格与计算机网络不同,计算机网络实现的是硬件的联通,而网格能实现应用层面的连通。二是网格的特点是协同工作,多个网格节点可以共同处理和完成同一个项目。三是网格是基于国际的开放性技术标准,这与以前许多行业、部门或公司推出的软件产品不一样。四是网格可以提供动态服务,能够适应各种变化和多种需求。
国家农业科学数据共享平台的结构与网格系统构成有类似之处:一是平台系统的硬件基础层,它包括各种计算机、服务器、可视化设备、应用软件等,这些设备通过网络系统连接起来。但这仅仅实现了计算设备在物理上的连通,从逻辑上看,这些设置仍然是孤立的,不能解决资源共享问题。因此,必须在基础层上通过中间件层来完成广域设备资源和信息资源的有效共享。中间件层是指一系列工具和协议软件,向应用层提供透明、一致的使用接口。这个间件层类似于网格操作系统(Grid Operating System),它同时需要提供用户编程接口和相应的环境,以支持网格应用的开发。最上部的应用层体现了用户需求。在网络操作系统支持下,用户可使用其提供的工具或环境开发各种应用系统,实现农业信息资源的广泛共享。
通观全局,中国农业信息网络系统的研究和开发,有自己的特色和优势,在总体上具有发展中国家的领先优势,但与发达国家比较仍然有很大的差距.我们必须选择适合中国国情的农业信息网络系统发展战略,制定中长期发展规划,采取积极进取和切实有效的政策措施,发挥后发优势,推进农业信息网络系统的跨越式发展,为中国的农业信息化和农业现代化提供先进高效的农业信息网络系统支撑。