GIS在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用現(xiàn)狀與存在問題

焦昆　林少璞　密良旭

一、應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1國外GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的現(xiàn)狀：自20世紀(jì)50年代“地理信息系統(tǒng)”概念的提出到現(xiàn)今地理信息產(chǎn)業(yè)的建立，地理信息系統(tǒng)得到了快速發(fā)展。加拿大、美國和其他一些西方發(fā)達(dá)國家自20世紀(jì)60年代就開始了GIS在農(nóng)業(yè)中的研究，目前已得到較為廣泛而又深入的應(yīng)用。如美國用裝有GIS的農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行變量作業(yè)，在森林資源管理中開發(fā)出許多基于GIS的決策支持系統(tǒng)側(cè)，法國數(shù)字植保機(jī)械集成應(yīng)用GPS和GIS進(jìn)行變量噴施作業(yè)。據(jù)1998年美國精確農(nóng)業(yè)服務(wù)商和種子公司的調(diào)查顯示，在他們的用戶中，有82%土壤采樣時(shí)采用GIS制圖，61%采用GIS進(jìn)行產(chǎn)量分析。印度、巴西等廣大發(fā)展中國家也在逐步采取措施，依托GIS、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等農(nóng)業(yè)高新技術(shù)發(fā)展各具特色的數(shù)字農(nóng)業(yè)。諸多實(shí)踐表明，包括GIS在內(nèi)的高新技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的科技貢獻(xiàn)份額逐年提升。

1.2國內(nèi)GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的現(xiàn)狀：自20世紀(jì)80年代中期以來，GIS技術(shù)開始應(yīng)用于中國的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，從耕地資源決策管理、區(qū)域農(nóng)業(yè)規(guī)劃與區(qū)劃、農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測、糧食流通管理與糧食生產(chǎn)輔助決策到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力研究、農(nóng)作物估產(chǎn)研究、精確定量農(nóng)業(yè)研究、區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究、農(nóng)用土地適宜性評價(jià)和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等，都取得了一定進(jìn)展，一些研究成果己被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，取得了較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益，為推進(jìn)中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的跨越注入了新的活力。加之超圖、傲圖等國產(chǎn)GIS軟件的推陳出新，以及農(nóng)業(yè)GIS應(yīng)用專門人才的加快培養(yǎng)，均為GIS在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的擴(kuò)大應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。

二、存在問題

雖然我國農(nóng)業(yè)中對GIS的應(yīng)用還處于初始發(fā)展階段，但是已經(jīng)展現(xiàn)出了重要的作用，但是隨著農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，展現(xiàn)出來的問題越來越多，這些問題也亟待解決。

2.1現(xiàn)有專門人才的培養(yǎng)跟不上農(nóng)業(yè)GIS研究與應(yīng)用發(fā)展的步伐。對于GIS的應(yīng)用，需要專業(yè)的人員進(jìn)行操作，需要耗費(fèi)大量的人力物力，我國在這方面還不太成熟，技術(shù)不完善，造成專業(yè)人員的短板，這就是農(nóng)業(yè)在GIS上的應(yīng)用缺乏支撐條件。

2.2農(nóng)業(yè)信息資源的數(shù)據(jù)精度不高，質(zhì)量得不到保證，采集手段單一。數(shù)據(jù)會影響信息的完整性。而我國是農(nóng)業(yè)大國，土地面積龐大，又受到多種條件的影響，使得數(shù)據(jù)采集不完整、不準(zhǔn)確，嚴(yán)重影響到GIS信息的精度，在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中受到嚴(yán)重的限制。

2.3農(nóng)業(yè)GIS技術(shù)研究與應(yīng)用的投資大，且有一定風(fēng)險(xiǎn)。不管從軟件還是硬件方面來說，GIS需要花費(fèi)大量的資金才能對某一特定地點(diǎn)進(jìn)行使用，而中國農(nóng)業(yè)用地廣大，農(nóng)業(yè)科技部門無法付出足夠的資金來完善，所以普及應(yīng)用難度大。

2.4農(nóng)業(yè)GIS技術(shù)的研究、應(yīng)用和推廣之間明顯脫節(jié)。中國GIS的基礎(chǔ)研究多數(shù)集中在中科院系統(tǒng)和少數(shù)高校，農(nóng)業(yè)GIS的基礎(chǔ)研究部門就更少。加之基礎(chǔ)研究單位與農(nóng)業(yè)部門的應(yīng)用研究聯(lián)系少，農(nóng)業(yè)GIS應(yīng)用研究單位雖有部分研究成果，但技術(shù)儲備整體不足，能轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的基于GIS的農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)就更少，客觀上造成了農(nóng)業(yè)GIS技術(shù)的研究、應(yīng)用和推廣之間的脫節(jié)。

三、GIS在農(nóng)業(yè)各方面的應(yīng)用

3.1 GIS農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)測與控制中的應(yīng)用

隨著地球氣候的變幻莫測，各種復(fù)雜極端的氣候?qū)映霾蝗?，水?zāi)、旱災(zāi)、風(fēng)沙、冰凍都是危害農(nóng)業(yè)的重大氣象氣候?yàn)?zāi)害，在人類與自然災(zāi)害作斗爭中，GIS可以為人們在這方面做出重大貢獻(xiàn)。在檢測自然災(zāi)害中GIS與GPS、RS技術(shù)相互結(jié)合相互利用使得減災(zāi)防災(zāi)治災(zāi)有了科學(xué)依據(jù)和宏觀世面。對于有災(zāi)的區(qū)域，可根據(jù)GIS提供的數(shù)據(jù)計(jì)算出災(zāi)害面積，須治災(zāi)人物財(cái)力等，同時(shí)可以根據(jù)GIS的空間特性，對某一地方歷史數(shù)據(jù)分析，從而推演其災(zāi)害時(shí)空規(guī)律，對災(zāi)害預(yù)測并提供宏微觀的數(shù)據(jù)以分析對策。

3.2? GIS開展農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境研究中應(yīng)用

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境是農(nóng)業(yè)發(fā)展中的一個(gè)重要課題，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)竟直接影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村人居環(huán)境。如何實(shí)現(xiàn)好農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的美好，GIS可以發(fā)揮重要的作用。依據(jù)GIS的模型功能，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測日常工作需求，簡歷農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境模型，模擬區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化和發(fā)展趨勢為決策和管理提供依據(jù);同時(shí)，由于污染源的區(qū)域性、污染物的流動(dòng)性以及區(qū)域梯度變化，用GIS作為支持系統(tǒng)可以更加科學(xué)和直觀的對環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評估。

3.3? GIS在農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)氣候資源不僅在空間上有變化而且隨著時(shí)間的推移也是變化的。用傳統(tǒng)的區(qū)劃方法，缺乏直觀的空間數(shù)據(jù)反映，也難以做到隨時(shí)間變化而及時(shí)變化。GI S技術(shù)的應(yīng)用就恰恰解決這一 困難。運(yùn)用地理信息系統(tǒng)軟件建立氣候資源及地理要素信息數(shù)據(jù)庫，并到該地?cái)?shù)字高程模型，建立氣象資料推算模型，再根據(jù)作物氣候區(qū)劃指標(biāo)進(jìn)行多個(gè)氣候要素空間分析綜合評價(jià)，得到客觀精細(xì)的氣候資源和作物氣候區(qū)劃成果。其方法是：1）氣象資料數(shù)據(jù)庫的建立;2）地理信息數(shù)據(jù)庫的建立;3）空間分析模型的建立

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