3S技術(shù)的發(fā)展與智慧農(nóng)業(yè)

文/劉俊洋

3S技術(shù)一經(jīng)問世就在農(nóng)業(yè)方面被廣泛關(guān)注，尤其是在土地選擇上的精準(zhǔn)定位以及驅(qū)動(dòng)大型設(shè)備的運(yùn)作上都取得了優(yōu)異的成績，并且在簡單的播種施肥等方面也被大范圍使用。在西方的發(fā)達(dá)國家內(nèi)，對于這些新式技術(shù)，將其不斷與實(shí)際生產(chǎn)相融合，帶領(lǐng)農(nóng)業(yè)進(jìn)入到科學(xué)發(fā)展的階段。作為起步較晚的我國來說，逐步將國外的先進(jìn)理念以及技術(shù)引入，開創(chuàng)我國獨(dú)特的智慧農(nóng)業(yè)。根據(jù)國外的經(jīng)驗(yàn)對國內(nèi)的發(fā)展起到了良好的支持。3S的應(yīng)用與推進(jìn)，確保了我國在智慧農(nóng)業(yè)上的科技基礎(chǔ)，為社會(huì)發(fā)展提供了有利的技術(shù)支撐。

1 智慧農(nóng)業(yè)

智慧農(nóng)業(yè)的基本來源是原先的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，由其不斷發(fā)展而來，首次提出精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的概念是在美國地區(qū)，伴隨著科技的不斷進(jìn)步，遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)不斷完善，在農(nóng)業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生積極影響。利用系統(tǒng)之間相互協(xié)作達(dá)成培育農(nóng)作物過程。首先估計(jì)其實(shí)際產(chǎn)值與蟲害風(fēng)險(xiǎn)，配合全球定位開展定量的農(nóng)業(yè)操作，從播種到肥料的添加等方面均由設(shè)備完成。在歐美等國中，由于開展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)時(shí)間較早，同時(shí)交流頻繁，對實(shí)際研究中的數(shù)據(jù)有效交換，共同發(fā)展，為整體的科學(xué)農(nóng)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。近年來物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新型技術(shù)不斷發(fā)展，在智慧農(nóng)業(yè)中展示出自身價(jià)值。尤其對農(nóng)業(yè)中污染處理以及危害風(fēng)險(xiǎn)等起到不可替代的作用。整體農(nóng)業(yè)領(lǐng)域朝著智能化的趨勢邁進(jìn)，不僅提升了效率也保證了質(zhì)量。而現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)必然越來越讓人驚嘆。

2 3S技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

2.1 3S技術(shù)集成模式

3S技術(shù)是對三大觀測技術(shù)的簡稱，其中包括有RS、GIS以及GPS，三者相互配合，其中GIS作為指令官，對收集的各種信息進(jìn)行快速的處理，RS以及GPS發(fā)揮著收集信息的作用，獲取大量數(shù)據(jù)為分析結(jié)果提供數(shù)據(jù)支持。3S技術(shù)的運(yùn)用為整體的發(fā)展提供了新的技術(shù)平臺(tái)，但其并不等同于三者的簡單疊加，同時(shí)也不局限于三者自身。還可以配合DPS或者ES技術(shù)共同使用，本質(zhì)上均是采用計(jì)算機(jī)通信的原理。3S的應(yīng)用也是集成方式的開端，該方式可以應(yīng)用在各大技術(shù)之中，從最基本的簡單功能調(diào)用到高端的三者統(tǒng)一作為整體對各種信息進(jìn)行高速有效的處理。就目前來看3S集成還處于起步階段，需要長期的發(fā)展。

在當(dāng)前的3S集成模式中，最為核心的就是遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)的組合，遙感技術(shù)為后者提供了有效精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)保障，地理信息系統(tǒng)為前者提供實(shí)際區(qū)域的信息內(nèi)容。對于GPS與GIS組合來說，GPS的實(shí)時(shí)地理數(shù)據(jù)采集為GIS提供數(shù)據(jù)的來源，GIS則提供實(shí)際地區(qū)的信息服務(wù)，二者分別提供靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的信息數(shù)據(jù)，相互配合為整體上構(gòu)建出一個(gè)準(zhǔn)確可靠的地理信息。RS在其使用過程中總是出現(xiàn)無法精準(zhǔn)定位的問題，GPS的出現(xiàn)則充分彌補(bǔ)了這個(gè)缺點(diǎn)。三大技術(shù)相互集成形成一個(gè)高度智能化的系統(tǒng)，為相關(guān)應(yīng)用以及復(fù)雜問題的處理提供了有效的平臺(tái)。雖然3S在許多范圍內(nèi)采用，但還是面臨著一些問題，其中多源數(shù)據(jù)參考坐標(biāo)系不一致及數(shù)據(jù)的時(shí)效性不一致的問題尤為突出，這些問題在目前還沒有徹底解決，這就需要更先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)為其保駕護(hù)航。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，3S技術(shù)一定會(huì)更加便利可靠。

2.2 3S技術(shù)與智慧農(nóng)業(yè)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中不斷采用3S技術(shù)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，3S技術(shù)在整個(gè)農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的應(yīng)用擁有廣闊的前景。首先對于農(nóng)作物產(chǎn)值的估算以及病蟲害風(fēng)險(xiǎn)的推算等方面都可以發(fā)揮重要作用，另外在農(nóng)作物培養(yǎng)中定時(shí)定量的培養(yǎng)方向也是必不可少的。其在農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測以及土地資源監(jiān)測等方面也很大的發(fā)展空間。作為農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢，智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一次重大突破，先進(jìn)的技術(shù)為其發(fā)展提供了科學(xué)的技術(shù)支持。GIS通過疊加不同圖層，并對不同要素進(jìn)行綜合分析，在土地的參數(shù)分析以及土壤成分的研究中發(fā)揮著巨大作用，構(gòu)建起一套以地理信息為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)。有效的完成土壤劃分以及施肥的處方圖，應(yīng)用科學(xué)技

術(shù)管理土壤參數(shù)，及時(shí)的反饋各項(xiàng)變動(dòng)數(shù)據(jù)，為實(shí)際的農(nóng)業(yè)決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持。RS主要被用于蟲害管理以及精細(xì)施肥等方面。利用生成的高分辨率高光譜遙感影像圖作為科學(xué)的分析對象，合理的推算出實(shí)際農(nóng)作物的情況信息并且依據(jù)土壤參數(shù)為施肥決策提供參考意見。通過遙感技術(shù)收集的數(shù)據(jù)也可以在農(nóng)作物分類以及估算產(chǎn)值等方面提供理論依據(jù)。對于GPS來說，其主要發(fā)揮著自身準(zhǔn)確定位的作用，指揮大型農(nóng)業(yè)設(shè)備準(zhǔn)確工作，實(shí)時(shí)的精準(zhǔn)顯示設(shè)備的坐標(biāo)位置，對設(shè)備進(jìn)行正確的導(dǎo)航。這種技術(shù)也用于精確施肥以及農(nóng)藥的噴灑工作上，有效減少農(nóng)藥及肥料的使用。再使用無人機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)農(nóng)藥噴灑，解放了勞動(dòng)力，再次印證了智慧農(nóng)業(yè)的智能性。

3 結(jié)束語

當(dāng)前的農(nóng)業(yè)發(fā)展，主要方向是智能化現(xiàn)代化，最終目標(biāo)是智慧農(nóng)業(yè)，不斷的采用先進(jìn)技術(shù)，充分吸取實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在整體的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，快速的推進(jìn)我國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，不斷激勵(lì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的全方位發(fā)展，充分的代表了農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)與信息技術(shù)的相互融合的趨勢。智慧農(nóng)業(yè)也僅僅是整個(gè)農(nóng)業(yè)智能化趨勢中的一個(gè)環(huán)節(jié)，達(dá)成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)字信息化與智能可視化。因此采用3S技術(shù)為我國智慧農(nóng)業(yè)保駕護(hù)航，一定會(huì)開創(chuàng)出一個(gè)全新的篇章，為整體發(fā)展邁向更高的層次。