3s技术在中国精细农业中的应用分析

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1、3S技术在中国精细农业中的应用分析　　摘要：当前，精细农业代表着农业发展的方向，也是农业研究的重点。以全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)和计算机自动控制技术为核心技术引发的一场新农业技术革命，将对中国农业技术的发展产生重大影响。为此，本文介绍了“3S”技术在精细农业中应用。 关键词：精细农业；3S技术；应用 　　3S技术是RS，GPS和GIS三大技术的合称，它们在土壤侵蚀调查、农田土地资源调查、农作物估产和监测、自然灾害监测和评估等农业领域已得到了广泛的应用。近年来，以“3S”技术为基础的精细农业受到了极大的关注。“3S”综合技术的最新发展是

2、“3S”技术集成。集成反映了空间信息系统从数据获取到数据处理到信息生成的全过程，“3S”集成也就是要解决该过程的全自动化问题，使空间信息学的研究真正进入大规模实用化阶段。“3S”技术引入农业研究和实践，可有效地管理具有空间属性的各种农业资源信息，对农业管理和实践模式进行分析测试，便于制定决策、进行科学和政策的标准评价，能有效地对多时期的农业资源和生产活动变化进行动态监测和分析比较，可将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流，提高农业生产效率和效益。精细农业(精准农业或者精准农作)是近年来国际上农业科学研究的热点领域。精细农业的含义是按照田间每一操作单元的具体条件

3、，精细准确地调整各项土壤和作物管理措施，最大限度地优化使用各项农业投入，以获取最高产量和最大经济效益，同时保护农业生态环境和土地等自然资源。精细农业是现有农业生产措施和新近发展的高新技术的有机结合，其核心技术是全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)和计算机自动控制系统。精细农业是信息农业的重要组成部分，其特点是应用地理信息系统将已有的土壤和作物信息资料整理分析，作为属性数据，并和矢量化地图数据一起制成具有实效性和可操作性的田间管理信息系统。在此基础上，通过GIS，GPS，RS和自动化控制技术的应用，按照田间每个操作单位(位点)上的具体条件，相应

4、调整投入物资的施入量，达到减少浪费、增加收入和保护农业资源和环境的目的1。 1GIS和在精细农业中的应用 1.1地理信息系统(GlS) 　　地理信息是指和所研究对象的空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特点、联系和规律。地理信息属于空间信息，具有区域性、多维结构和动态变化的特点。地理信息系统(GIS)是指用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统。一个典型的地理信息系统包括计算机系统(硬件、软件)、地理数据系统、应用人员和组织机构等。地理信息系统是由计算机技术和空间数据相结合而产生的高新技术，它包含了处理地理信息的各种高

5、级功能，其基本功能是数据采集和编辑、数据存储和管理、数据变换和管理(包括数据变换、数据重构和数据抽取)、空间分析和统计(包括拓扑叠合、缓冲区建立、数字地形分析、空间集合分析)、产品制作和显示、二次开发和编辑。 1.2GIS在精细农业中的应用 1.2.1基于GIS的土壤性状数据库建设 　　应用GIS系统能将土壤边界、地形地貌、土壤类型、排灌水系统、历年的土壤测试结果、化肥和农药等使用情况和历年产量结果做成各自的G1S图层管理起来。通过历年的产量图分析，能看出田间产量变异情况，找出低产区域。然后，通过产量图和其它相关因素图层的比较分析，找出影响产量的主要限制因素。在此基础上，制

6、定出该地块的优化管理信息系统，用于指导当年的播种、施肥、除草、防治病虫害、中耕和灌水等管理措施。同时，当前的各项管理措施又作为一个新的GIS图层储存起来，用于下一季作物管理的决策参考。 1.2.2害虫综合治理 　　GIS在害虫综合治理中的重要应用之一是显示害虫在环境中的分布。能够显示的有关害虫的生态学变量包括发生数量、发生面积、发生程度、各级虫龄的密度、为害率和发生期等。目前，GIS在害虫综合治理中的研究领域主要是森林和牧场，农业害虫的研究甚少；研究的主要害虫包括舞毒蛾Lymantriadispar、马尾松毛虫Dendrolimuspunctatus和棉铃虫He．1icov

7、erpaarmigera等。在这些应用中，GIS的主要作用组建害虫地理信息系统数据库、分析害虫发生的时空动态和规律性、评估害虫发生的适宜生境和影响因子、预测害虫的发生趋势等。中国昆虫学工作者在GIS应用研究方面已取得了一些研究成果，如利用GIS对马毛松毛虫DendrolimusPunctatus、棉铃虫Heli．coverpaArmigera等分别进行了比较深入的研究，并组建了综合管理信息系统或者专门的地理信息系统2。但和发达国家相比，中国害虫综合治理领域的GIS研究还比较落后，许多工作处于基础或者摸索阶段。 1.