淺析3S技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

摘要：隨著社會(huì)科學(xué)的進(jìn)步，信息技術(shù)快速發(fā)展，并已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，專家系統(tǒng)、精確農(nóng)業(yè)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)正在改變著我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式，成為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力最有效的手段?！?S”技術(shù)的研究與應(yīng)用對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)的農(nóng)作科技和生產(chǎn)管理模式產(chǎn)生了深刻和廣泛的影響，顯著地提高了區(qū)域作物生產(chǎn)和管理決策的科學(xué)性和定量化水平，取得了較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。應(yīng)用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)是當(dāng)代發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展農(nóng)業(yè)的共同選擇，也是未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此，我國(guó)理應(yīng)順應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的這一良好態(tài)勢(shì)，立足自身農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)，研制符合我國(guó)農(nóng)情的“3S”技術(shù)應(yīng)用的理論體系和技術(shù)方法，使未來(lái)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展既能滿足農(nóng)業(yè)管理部門(mén)和農(nóng)田生產(chǎn)者的管理與技術(shù)要求，又能滿足國(guó)家糧食安全和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的信息需求。

關(guān)鍵詞：技術(shù) 農(nóng)業(yè) 應(yīng)用 信息

一、3S技術(shù)的應(yīng)用

1.衛(wèi)星定位系統(tǒng)

6PS系統(tǒng)在精確農(nóng)業(yè)實(shí)施過(guò)程中異常重要，它一方面將農(nóng)田各種信息給予準(zhǔn)確定位，并輸入到GIS，另一方面也是農(nóng)機(jī)作業(yè)軌跡的依據(jù)。在翻耕機(jī)、播種機(jī)、田間取樣機(jī)、施肥噴藥機(jī)、收割機(jī)等機(jī)具上安裝上GPS接受器，可以準(zhǔn)確指示機(jī)具所在位置的坐標(biāo)，使操作人員可以按計(jì)算機(jī)上GIS操作指示圖進(jìn)行定點(diǎn)作業(yè)。近幾年來(lái)，GPS產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速，若干大公司迅速涉足農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，提供了用于農(nóng)田測(cè)量、定位信息采集和與智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械配套的差分校正全球衛(wèi)星定位技術(shù)。系統(tǒng)可用于農(nóng)田面積和周邊測(cè)量、引導(dǎo)田間變量信息定位采集、作物產(chǎn)量小區(qū)定位計(jì)量、變量作業(yè)農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)施定位處方施肥、播種、噴藥、灌溉和提供農(nóng)業(yè)機(jī)械田間導(dǎo)航信息等。DGPS作為農(nóng)業(yè)空間信息管理的基礎(chǔ)設(shè)施，一旦建立起來(lái)，即不但可服務(wù)于“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”，也可用于農(nóng)村規(guī)劃、土地測(cè)量、資源管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、作業(yè)調(diào)度中的定位服務(wù)，其農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)的前景廣闊。

2.地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)概念的核心系統(tǒng)。它可以用于農(nóng)田數(shù)據(jù)管理，查詢土壤、自然條件、作物苗情、作物產(chǎn)量等，并能夠方便的繪制各種農(nóng)業(yè)專題地圖，也能采集、編輯、統(tǒng)計(jì)分析各種不同類(lèi)型的空間數(shù)據(jù)。在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中地理信息系統(tǒng)還應(yīng)用于繪制作物產(chǎn)量分布圖和進(jìn)行農(nóng)業(yè)專題地圖分析。通過(guò)地理信息系統(tǒng)提供的覆合疊加功能，將不同農(nóng)業(yè)專題數(shù)據(jù)組合在一起，形成新的數(shù)據(jù)集。例如，將土壤類(lèi)型、地形、作物覆蓋數(shù)據(jù)采用覆合疊加，建立三者在空間上的聯(lián)系，可以很容易分析出土壤類(lèi)型、地形、作物覆蓋之間的關(guān)系。

3.整體集成

在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中，單純地運(yùn)用GPS、RS與GIS中的某一種技術(shù)往往不能滿足綜合工程的需要，不能提供精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實(shí)施過(guò)程中所需要的對(duì)地測(cè)量、存儲(chǔ)管理、信息處理、分析模擬的綜合能力。這就需要把ItS、GIS、GPS有機(jī)結(jié)合，綜合應(yīng)用，構(gòu)成一個(gè)一體化信息獲取、信息處理、信息應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)，這是一個(gè)充分利用各自技術(shù)特點(diǎn)的空間技術(shù)應(yīng)用體系，并逐步成為一個(gè)實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)的新學(xué)科，簡(jiǎn)稱為“3S”集成技術(shù)。在“3S”集成技術(shù)中，RS是GIS的一個(gè)重要數(shù)據(jù)源和強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)更新手段，GIS作為一種空間數(shù)據(jù)管理、分析的有效技術(shù)，可以為RS提供各種有用的輔助信息和分析手段，而GPS則為RS和GIS綜合系統(tǒng)中處理的空間數(shù)據(jù)獲得準(zhǔn)確的空間坐標(biāo)提供了獲取和定位手段，并且可以作為一個(gè)數(shù)據(jù)源為？GIS提供相關(guān)數(shù)據(jù)，三者已發(fā)展成為不可分割的整體，相互滲透相互補(bǔ)充。

4.遙感技術(shù)

遙感技術(shù)是未來(lái)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系中支持大面積快速獲得田間數(shù)據(jù)的重要工具。它可以提供大量的田間時(shí)空變化信息。遙感在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的主要用途，在于利用高分辨率遙感信息，獲取小區(qū)域長(zhǎng)勢(shì)與背景的差異，從而提供精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實(shí)施定位處方農(nóng)作所需的信息。在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中主要有以下幾點(diǎn)：（1）作物冠層多光譜監(jiān)測(cè)：運(yùn)用地物光譜儀和多光譜相機(jī)獲取的信息，監(jiān)測(cè)葉綠素密度的變化，并分析其變化與養(yǎng)分的關(guān)系（2）運(yùn)用多光譜遙感信息（紅外波段），在有作物條件下監(jiān)測(cè)土壤水分的理論與方法（3）應(yīng)用多種遙感信息，分析葉綠素含量、葉綠素密度與干物質(zhì)積累的關(guān)系（4）測(cè)定葉綠素的含量：該項(xiàng)工作與光譜測(cè)量同步，對(duì)鮮葉生物量及葉綠素含量進(jìn)行測(cè)量，測(cè)定葉綠素a、葉綠素b的含量，分析葉綠素含量與反射光譜的關(guān)系。

二、結(jié)語(yǔ)

我們可以通過(guò)3s技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量，地區(qū)分布提供的信息進(jìn)行分析和總結(jié)，從而對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行更好的規(guī)劃。為農(nóng)民提供更加具體和全面的建議，從而避免現(xiàn)在我國(guó)農(nóng)業(yè)的這種資源浪費(fèi)狀況，避免菜賤傷農(nóng)的發(fā)生。