GIS技術在農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查方面的應用研究

陸勝

農(nóng)業(yè)的發(fā)展決定了我國的經(jīng)濟建設，對我國經(jīng)濟的影響十分巨大，為了提高農(nóng)作物的糧食的產(chǎn)量，人們對地質(zhì)因素對農(nóng)業(yè)的影響越來越重視，農(nóng)業(yè)地質(zhì)的研究程度越來越高。為了更好的將GIS技術應用于農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查中，本文對農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查的研究現(xiàn)狀和GIS技術的應用現(xiàn)狀進行詳細的分析，并根據(jù)農(nóng)業(yè)地質(zhì)的特點提出了GIS技術在農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查方面應用的實現(xiàn)的具體步驟及注意事項。

1、農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查的研究現(xiàn)狀

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)的發(fā)展對我國的經(jīng)濟發(fā)展起到?jīng)Q定性的作用，國家對農(nóng)業(yè)的重視程度也越來越高。農(nóng)業(yè)地質(zhì)在農(nóng)業(yè)的研究領域的應用也越來越多。隨著人們對農(nóng)業(yè)地質(zhì)的認識程度的增加，對農(nóng)業(yè)地質(zhì)的研究范圍也在逐漸擴大。二十世紀八十年代，人們認為農(nóng)業(yè)地質(zhì)是與農(nóng)業(yè)相關的地質(zhì)體和地質(zhì)作用力等，認為農(nóng)業(yè)地質(zhì)一門邊緣學科。直到二十世紀末人們對農(nóng)業(yè)地質(zhì)有了新的認識，他們認為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和地質(zhì)環(huán)境是一個整體系統(tǒng)，它們是相互作用、相互影響的，農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境中的物質(zhì)和能量在人為元素和自然元素的作用下會發(fā)生活化和轉(zhuǎn)移，地質(zhì)環(huán)境對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)作物的長勢和產(chǎn)量產(chǎn)生重要的影響，人們的研究范圍已經(jīng)涉及到了環(huán)境、生態(tài)等領域，農(nóng)業(yè)地質(zhì)的得功能和影響已經(jīng)被更多的人重視。最近的一段時間，生物科技、農(nóng)業(yè)化學和環(huán)境化學的發(fā)展，使得人們更加認識到了地質(zhì)環(huán)境與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)量的關系，讓人們體會到了農(nóng)業(yè)地質(zhì)的社會功能。

我國農(nóng)業(yè)地質(zhì)的研究從土壤和某些農(nóng)用礦物開始，把地質(zhì)和農(nóng)業(yè)有機的結(jié)合起來。我國農(nóng)業(yè)地質(zhì)的研究具有五十年的歷史，并取得了大量的成果，我們將我國農(nóng)業(yè)地質(zhì)研究劃分為三個階段。二十世紀五十年代至七十年代為第一階段，主要研究鹽堿地改良、土地沙漠化改造、農(nóng)田供水水文地質(zhì)勘查等，對我國糧食產(chǎn)量的增高具有重要的作用;二十世紀八十年至九十年代為第二階段，該階段主要研究土壤成分，根據(jù)土壤的成分來進行有針對性的農(nóng)作物的植物，富硒玉米和水稻就是研究的產(chǎn)物;二十世紀九十年代以后為第三階段，農(nóng)業(yè)地質(zhì)也進入了一個新階段，農(nóng)業(yè)地質(zhì)的研究已經(jīng)被國家納入到了區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中，對一些重點區(qū)域開展了多目標地球化學填圖工作，并取得了重要的發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查研究達到了新的高潮。

2、GIS技術的應用現(xiàn)狀

GSI技術應用的十分廣泛，在資源管理、城市規(guī)劃、教育、交通運輸及軍事等領域均已被應用。西方發(fā)達國家已經(jīng)將GSI技術廣泛的應用于資源環(huán)境保護、政府管理、城市規(guī)劃建設及災害預測等領域。最近幾年，我國在緊急建設發(fā)展的帶動下，GSI技術在環(huán)境保護、城市規(guī)劃管理及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領域的作用巨大，并取得了很好的效果。

首先，GSI技術在管理地理空間數(shù)據(jù)方面可以使用多種的輸入方式將地理數(shù)據(jù)錄入，對數(shù)據(jù)可以進行有效的數(shù)據(jù)庫管理個查詢等工作，還可以把所需要的地理空間信息以多種方式輸出。但是GIS對地理空間數(shù)據(jù)的管理存在缺乏空間實體定義能力和空間關系查詢能力的兩個不足。

第二，GSI技術在模擬預測和綜合分析評價中廣泛使用，它可以對地理空間數(shù)據(jù)進行編碼、提取和存儲的同時還可以形成實體模型，可以對實體模型的各個方面進行評價，將評價的結(jié)果以命令和分析模擬和函數(shù)等展現(xiàn)給人們，實現(xiàn)了結(jié)果的定量化，并對趨勢進行預測，根據(jù)預測結(jié)果做出最優(yōu)的決策，從而避免和預防不好的結(jié)果。

第三，GSI技術在空間查詢和空間分析方面的應用。人們在對地理信息建庫時通常進行分層處理，根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)進行分類，將性質(zhì)相同相近的建為一個數(shù)據(jù)層，這樣便于GIS系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析和量算。人們可以將原始圖輸入到GIS系統(tǒng)中，經(jīng)過GIS系統(tǒng)可以生成新的圖件來顯示我們需要查詢和分析的結(jié)果，空間位置與原始圖件保持一致。

第四，GIS技術的輸出功能在地圖制圖中有所應用。地圖制圖是GIS技術最開始的功能，可以用于地圖數(shù)據(jù)庫的建立。GIS技術與手工制圖較比具有速度快、周期短、更新快的特點，并具有一次投入多次產(chǎn)出的優(yōu)點。GIS可以為根據(jù)用戶需要輸出各類圖件，更重要的是GIS制作的圖件可以反應空間關系，建立多種立體圖形。

第五，GIS系統(tǒng)可以應用于專題信息系統(tǒng)的建立。專題信息系統(tǒng)包括礦產(chǎn)資源信息、資源管理信息水土流失信息等系統(tǒng)，這類信息系統(tǒng)的專業(yè)性很強、目標也很明確，數(shù)據(jù)的選擇和操作都是為了特定的部門服務。

第六，GIS技術還可以應用于與遙感圖像處理系統(tǒng)的結(jié)合，作為GIS重要信息源的遙感數(shù)據(jù)可以作為一個子模塊加入到GIS系統(tǒng)中。

第七，GSI技術還可以對屬性數(shù)據(jù)進行綜合和融合，現(xiàn)階段人們只會應用GIS進行簡單的分析、查詢和檢索，并沒有開發(fā)它的規(guī)律，GIS可以將多個屬性數(shù)據(jù)加以綜合，形成一個具有特殊意義的新屬性，這種功能的實現(xiàn)是要經(jīng)過研究人員綜合分析實現(xiàn)的。

3、GIS技術在農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查方面應用的實現(xiàn)

由于地質(zhì)環(huán)境的多樣性及其多變性，它涉及到很多方面，如水環(huán)境質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量綜合評價以及重金屬污染評價等眾多方面，農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境評價過程中要針對不同的方面采用不同的評價方法、不同的評價模型。在進行評價的過程中，根據(jù)不同的方面的特點通常選取的方法有層次分析法、綜合污染指數(shù)法和一票否決法建立評價模型。

在農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境評價過程中評價的方法和模型雖然有所不同，但是評價的結(jié)果都是根據(jù)現(xiàn)有情況得出的。根據(jù)所得數(shù)據(jù)的分析、總結(jié)和歸納，GIS技術在農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查方面應用的步驟一般為：首先，確定研究的目的，列出在預測過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象;第二，確定農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境評價的因子和單元;第三，確定農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境評價各因子的權重;第四，確定農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境評價的邏輯判別式及其決策規(guī)則;第五，準備數(shù)據(jù)并進行編程建模分析;最后，根據(jù)模擬結(jié)果進行修改和完善。

總之，本文詳細的介紹了農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查的研究現(xiàn)狀和GIS技術的應用現(xiàn)狀，并根據(jù)農(nóng)業(yè)地質(zhì)的特點提出了GIS技術在農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查方面應用的實現(xiàn)的具體步驟及注意事項，為我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供依據(jù)。

（作者單位：150090黑龍江省第五地質(zhì)勘查院）