地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)決策服務(wù)中的應(yīng)用

王愛萍　王俊

隨著我國農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展速度的不斷提升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理逐漸向著現(xiàn)代化、集成化的方向發(fā)展，地理信息技術(shù)、無人機(jī)航測等均對農(nóng)業(yè)決策服務(wù)產(chǎn)生了促進(jìn)作用。地理信息系統(tǒng)屬于一個比較完善的計算機(jī)系統(tǒng)，也是分析、處理海量地理數(shù)據(jù)的技術(shù)。在農(nóng)業(yè)決策服務(wù)中使用地理信息系統(tǒng)能夠提升土地確權(quán)、農(nóng)業(yè)種植管理等工作的效果，為我國農(nóng)業(yè)精確化、信息化發(fā)展提供支持。

農(nóng)業(yè)體系具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，主要受不斷變化的自然條件、社會環(huán)境等的影響。因?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中涉及的空間數(shù)據(jù)、屬性信息等相對較多，所以需要主動運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)，為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展提供支持，形成完善的管理體系。地理信息系統(tǒng)中包含矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等，主要以農(nóng)業(yè)業(yè)務(wù)主數(shù)據(jù)等為管理對象，利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)等，可以及時查詢相關(guān)信息，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理要求，為輔助決策等工作開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)決策服務(wù)中的運(yùn)用價值

（一）建立農(nóng)業(yè)信息庫

建立完善的農(nóng)業(yè)信息庫能夠幫助相關(guān)人員在農(nóng)業(yè)勞動中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，反思工作中的不足，為我國農(nóng)業(yè)快速發(fā)展提供支持。應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，需要展現(xiàn)遙感技術(shù)監(jiān)測技術(shù)，及時采集地面信息，完成遙感數(shù)據(jù)處理工作，針對重點(diǎn)信息進(jìn)行深入分析，進(jìn)而獲取預(yù)測結(jié)果，形成具體可行的方案。因此，在建立農(nóng)業(yè)信息庫時需要做好數(shù)據(jù)收集工作，展現(xiàn)系統(tǒng)功能優(yōu)勢，提升建設(shè)質(zhì)量，在不斷擴(kuò)充與完善中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

（二）滿足動態(tài)檢測要求

利用地理信息系統(tǒng)可以對農(nóng)業(yè)資源進(jìn)行全面監(jiān)測，滿足不間斷監(jiān)測的要求。因?yàn)橄到y(tǒng)的工作能力超出人力，所以在農(nóng)業(yè)發(fā)展中需要主動運(yùn)用地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)資源的動態(tài)監(jiān)測。農(nóng)民通過使用地理信息系統(tǒng)，可以不受時間、空間的限制及時掌握農(nóng)作物的實(shí)際生長情況，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)潛在問題，利用所掌握的數(shù)據(jù)對當(dāng)年農(nóng)田產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測。另外，在地理信息系統(tǒng)的支持下，可以有效提升農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測質(zhì)量，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，為大規(guī)模種植等工作開展提供支持。

（三）總結(jié)農(nóng)業(yè)管理方案

在地理信息系統(tǒng)中能夠針對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，進(jìn)而構(gòu)建完善的管理方案。在管理方案中能夠充分展現(xiàn)當(dāng)前農(nóng)作物生長情況、農(nóng)田實(shí)際發(fā)揮情況等，不僅提升了農(nóng)業(yè)管理工作的科學(xué)性，還為農(nóng)業(yè)決策服務(wù)等工作開展提供了有價值的信息，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展，形成科學(xué)完善的農(nóng)業(yè)管理模式。

（四）滿足精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)開發(fā)的要求

新時期對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展提出新的要求。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)作為一項(xiàng)建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上的形式，能夠展現(xiàn)空間變異定時、定位等優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化管理，滿足農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展要求。然而在研究中發(fā)現(xiàn)，我國在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)方面尚處于初期發(fā)展階段，并未真正投入使用。因此，在針對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)問題進(jìn)行研究時，可以嘗試將地理信息系統(tǒng)引入其中，在借鑒其優(yōu)勢的基礎(chǔ)上大力發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，為后續(xù)技術(shù)推廣奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中要注重經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會效益之間的結(jié)合，需要做好定位、定量、定時的最優(yōu)化管理。在發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)時，應(yīng)主動借鑒地理信息系統(tǒng)的使用優(yōu)勢，及時獲取精準(zhǔn)的信息，提升信息分析深入性，滿足精準(zhǔn)實(shí)施要求。

二、地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)決策服務(wù)中的運(yùn)用措施

（一）地理信息系統(tǒng)的搭建

1.總體設(shè)計架構(gòu)。若想構(gòu)建完善的地理信息系統(tǒng)，需要從總體設(shè)計架構(gòu)層面出發(fā)，選擇適合的技術(shù)，提升開發(fā)合理性?？傮w設(shè)計在架構(gòu)中包含基礎(chǔ)環(huán)境、數(shù)據(jù)資源、應(yīng)用支撐、應(yīng)用與展示等。

2.系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)。一是熱點(diǎn)關(guān)注。熱點(diǎn)關(guān)注以用戶個人頁面為主，包含在不同功能模塊中所訂閱的、關(guān)注的內(nèi)容，由系統(tǒng)自行推送相關(guān)信息，便于用戶掌握所需要的信息。二是查詢統(tǒng)計。在本模塊中主要是針對不同主題庫中所采集的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行統(tǒng)一編碼處理，從不同指標(biāo)出發(fā)，主動向不同層級用戶提供不同維度、不同類型的圖表信息，滿足查詢、導(dǎo)出等要求。三是主題分析。在主題分析中主要是從實(shí)際業(yè)務(wù)需求出發(fā)，針對所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等環(huán)節(jié)出發(fā)，針對重點(diǎn)信息進(jìn)行深入分析。在系統(tǒng)中可以及時針對分析所得結(jié)果進(jìn)行展示，利用平臺優(yōu)勢，便于用戶能夠直觀了解信息指標(biāo)。四是監(jiān)測預(yù)警。在監(jiān)測預(yù)警中包含監(jiān)測報告、在線編輯監(jiān)測報告等，可以幫助農(nóng)民及時掌握農(nóng)作物生長情況、病蟲害分布情況等。五是分析報告。分析報告包含內(nèi)部定期所生成的報告、手動上傳的且可以共享的業(yè)務(wù)報告等。

3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計。地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫主要包含原始數(shù)據(jù)庫、主題庫、管理庫等，不同的數(shù)據(jù)庫功能也不同，需要提升設(shè)計的合理性。一是原始數(shù)據(jù)庫。原始數(shù)據(jù)庫需要存儲最原始的數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)變成為宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等。宏觀數(shù)據(jù)能夠展現(xiàn)當(dāng)前國家經(jīng)濟(jì)等情況，生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以展示農(nóng)經(jīng)濟(jì)作物生長情況、完成產(chǎn)量統(tǒng)計等工作。二是主題庫。主題庫需要針對原始數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，通過進(jìn)一步加工與整合，以此來形成相應(yīng)的聯(lián)系，為統(tǒng)計分析、決策服務(wù)等工作開展提供支持。三是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫需要存儲能夠支撐決策服務(wù)、平臺運(yùn)行的信息，如數(shù)據(jù)字典等。四是管理庫。管理庫主要存儲權(quán)限管理、機(jī)構(gòu)管理等數(shù)據(jù)。五是數(shù)據(jù)交換庫。通過及時存儲與業(yè)務(wù)系統(tǒng)同步數(shù)據(jù)過程中的相關(guān)信息，以此來滿足使用需求。六是地理信息庫。地理信息庫主要存儲相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)等。

（二）確定具體運(yùn)用范圍

地理信息系統(tǒng)中包含地理學(xué)、信息技術(shù)等，能夠?qū)⒌乩砜臻g數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)庫等組合在一起，滿足空間分析、模擬等要求，提升農(nóng)業(yè)決策的可行性與針對性。

1.在土壤分析、評價中的運(yùn)用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，土壤屬于最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，因土壤的類型不同，適宜生長的農(nóng)作物也各不相同。因此，使用地理信息系統(tǒng)可以幫助農(nóng)民及時掌握土壤理化性質(zhì)，明確其地質(zhì)情況，在掌握排石樁孔等的基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)收集，依靠空間分析功能進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，形成土壤類型圖、質(zhì)量評價圖等。通過對生成的圖像進(jìn)行觀察，不僅可以直觀掌握土壤分布情況、具體特點(diǎn)，還可以為決策者選擇適宜生長的農(nóng)作物、后期施肥等工作開展提供支持。

2.在農(nóng)業(yè)種植規(guī)劃中的運(yùn)用。在農(nóng)業(yè)種植規(guī)劃過程中所涉及的因素相對較多，如氣候變化情況、水資源分布情況、地形地勢特點(diǎn)等。在地理信息系統(tǒng)的支持下，可以及時對各類因素分布情況、變化趨勢等進(jìn)行全面分析，滿足模擬等工作開展要求，生成相應(yīng)的空間分布圖。通過對所生成的圖像進(jìn)行研究，可以幫助決策者提升種植規(guī)劃的科學(xué)性，選擇最適合的農(nóng)作物品種，使用專業(yè)的種植方法，為有效提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益與質(zhì)量提供支持。在種植中需要借助分區(qū)空間地域規(guī)律性特點(diǎn)，依靠強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理與分析功能優(yōu)勢，完成各指標(biāo)單元數(shù)據(jù)文件的有效分析，借助模型運(yùn)算等方式，針對具體區(qū)域提出適宜性評價，從而選擇最適合的栽培區(qū)域，并使用專題地圖圖件等方式完成結(jié)果展示。與傳統(tǒng)方式進(jìn)行對比可以看出，使用地理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對種植區(qū)域的合理化劃分。例如，某地利用當(dāng)?shù)貧庀笈_站30年內(nèi)的氣候資料與基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)等，建立了專門的空間分析模型，并通過地理信息系統(tǒng)劃分最適合的種植區(qū)域，不僅提升了布局的合理性，還滿足了趨利避害等要求，為提升農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)提供了科學(xué)支持。

3.在農(nóng)業(yè)管理、農(nóng)藥施用等環(huán)節(jié)中的運(yùn)用。開展農(nóng)田管理工作時，需要針對田地面積、形狀等信息進(jìn)行全面收集，保障后期精細(xì)化管理工作高效開展。通過使用地理信息系統(tǒng)，在發(fā)揮遙感圖像等技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上及時采取數(shù)據(jù)信息，并生成農(nóng)田地理數(shù)據(jù)庫等。對于決策者來講，可以借助地理信息系統(tǒng)滿足分區(qū)管理要求，提升資源分配合理性，控制農(nóng)藥施用量，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的有效控制，為產(chǎn)量與質(zhì)量提升提供支持。從古至今作物生產(chǎn)以地區(qū)、田塊為基礎(chǔ)，對土地的空間差異關(guān)注度不高，習(xí)慣按照經(jīng)驗(yàn)施肥，存在過量施肥等問題。運(yùn)用地理信息系統(tǒng)能夠?qū)^(qū)域內(nèi)作物施肥量、方法等提出科學(xué)決策，在提升產(chǎn)量的同時實(shí)現(xiàn)運(yùn)用保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。

4.在防災(zāi)減災(zāi)中的運(yùn)用。目前，自然災(zāi)害已經(jīng)成為影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的重要因素之一，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)能夠針對歷史災(zāi)害數(shù)據(jù)、環(huán)境條件等進(jìn)行全面分析，及時預(yù)測災(zāi)害出現(xiàn)的概率，確定災(zāi)害的影響范圍。對決策者來講，利用收集的信息能夠及時采取有效的防災(zāi)減災(zāi)措施，針對農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，在適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上最大限度地減少災(zāi)害產(chǎn)生的損失。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，針對可能出現(xiàn)的災(zāi)害問題進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測、控制、治理。不僅影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量，還關(guān)乎我國農(nóng)業(yè)發(fā)展速度。因此，在農(nóng)業(yè)發(fā)展中需要主動將地理信息系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)等相融合，及時針對農(nóng)業(yè)災(zāi)害進(jìn)行全面評測，為相關(guān)部門提供科學(xué)決策。由于地理信息系統(tǒng)的空間特性較強(qiáng)，通過對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行演變分析，能夠展現(xiàn)區(qū)域內(nèi)災(zāi)害演變情況，凸顯空間分布特點(diǎn)等，進(jìn)而完成發(fā)展趨勢預(yù)測，提前采取有效的應(yīng)對措施，最大限度地降低大面積受災(zāi)問題的出現(xiàn)概率。對于已經(jīng)出現(xiàn)災(zāi)害的區(qū)域，需要使用地理信息系統(tǒng)中提供的信息數(shù)據(jù)，了解受災(zāi)實(shí)際情況、具體程度等，計算可能出現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)損失等。

5.在農(nóng)產(chǎn)品追溯、農(nóng)業(yè)統(tǒng)計中的運(yùn)用。使用地理信息系統(tǒng)能夠加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、銷售等環(huán)節(jié)的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)與地理位置信息之間的有效結(jié)合，構(gòu)建完善的產(chǎn)品追溯系統(tǒng)。借助系統(tǒng)可以及時掌握農(nóng)產(chǎn)品來源情況，了解其生長環(huán)境變化情況，確定農(nóng)藥施用情況，保障信息記錄等的完整性，實(shí)現(xiàn)提升農(nóng)產(chǎn)品安全與質(zhì)量的目標(biāo)。因此，決策者需要利用地理信息系統(tǒng)，針對農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)等進(jìn)行全面分析，及時獲取農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、種植區(qū)域等情況，完成結(jié)果統(tǒng)計分析，輔助我國農(nóng)業(yè)政策制定工作開展，為市場決策等工作順利進(jìn)行提供支持。

（三）建立完善地理信息系統(tǒng)的重點(diǎn)措施

1.加大宣傳力度。在研究中發(fā)現(xiàn)，地理信息系統(tǒng)在我國農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用尚處于初級階段，部分農(nóng)民對地理信息系統(tǒng)的認(rèn)識并不深入，使得其推廣與使用效果受到影響。因此，針對這一現(xiàn)象，相關(guān)部門需要發(fā)揮自身引領(lǐng)作用，正確認(rèn)識在農(nóng)業(yè)決策中運(yùn)用地理信息系統(tǒng)的重要性。在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)上主動引入先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與時俱進(jìn)發(fā)展目標(biāo)。在加大引入力度的基礎(chǔ)上及時開展宣傳與推廣工作，不斷提升國民認(rèn)知度。因此，相關(guān)部門需要利用各類宣傳渠道，如利用新媒體、電視、廣播等優(yōu)勢，將地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢、對農(nóng)業(yè)的發(fā)展與促進(jìn)作用予以展示，鼓勵、幫助農(nóng)民主動運(yùn)用地理信息系統(tǒng)。例如，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況鼓勵農(nóng)民使用，增加實(shí)施優(yōu)惠政策，在幫助農(nóng)民了解地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上主動運(yùn)用系統(tǒng)，確保其能夠在農(nóng)業(yè)決策服務(wù)中發(fā)揮作用。

2.構(gòu)建完善數(shù)據(jù)庫。在農(nóng)業(yè)決策服務(wù)中運(yùn)用地理信息系統(tǒng)時，需要做好各類數(shù)據(jù)、信息采集、匯總與處理工作。由于分析預(yù)測的結(jié)果是否準(zhǔn)確受數(shù)據(jù)全面性、準(zhǔn)確性的影響，因此，需要確保采集的數(shù)據(jù)清晰全面，以提升分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失、錯誤等問題，勢必會出現(xiàn)分析結(jié)果錯誤現(xiàn)象，進(jìn)而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、穩(wěn)定發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，為保障地理信息系統(tǒng)的高效性，需要從構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)信息出發(fā)，保障數(shù)據(jù)的全面性與針對性。相關(guān)部門應(yīng)不斷提升對數(shù)據(jù)分析的重視程度，從各個環(huán)節(jié)出發(fā)，及時采集真實(shí)有效的數(shù)據(jù)，在原有基礎(chǔ)上不斷擴(kuò)充，做好信息庫更新工作，為提升數(shù)據(jù)真實(shí)有效提供支持。

3.提升農(nóng)民思想認(rèn)識。目前，雖然我國已經(jīng)成立專門的農(nóng)林學(xué)校，但是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展過程中，依然存在農(nóng)業(yè)人才短缺、農(nóng)民總體文化水平、專業(yè)能力不強(qiáng)等問題。因其所掌握的專業(yè)知識難以滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展要求，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中不能及時抓住發(fā)展機(jī)遇，容易出現(xiàn)錯失良機(jī)等現(xiàn)象。因此，針對這一問題，需要相關(guān)部門不僅要加大地理信息系統(tǒng)的宣傳力度，還要從提升農(nóng)民文化水平、思想認(rèn)識等方面出發(fā)，幫助農(nóng)民了解地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用優(yōu)勢。例如，相關(guān)部門可以主動與當(dāng)?shù)亟逃块T合作，定期開展與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理等相關(guān)的專業(yè)化培訓(xùn)活動，加大宣講力度，確保農(nóng)民能夠掌握最新的生產(chǎn)技術(shù)與方法，在了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識的基礎(chǔ)上拓展視野，提升農(nóng)業(yè)決策準(zhǔn)確性。

4.提供全面化服務(wù)。在研究中發(fā)現(xiàn)，地理信息系統(tǒng)在我國的普及還存在問題，影響其作用的發(fā)揮。因此，針對這一現(xiàn)象，需要企業(yè)積極參與宣傳與推廣工作，增加咨詢、培訓(xùn)等環(huán)節(jié)，幫助農(nóng)民掌握地理信息系統(tǒng)的具體操作方法。為了解決農(nóng)民知識水平不高的問題，可以從主動為用戶提供咨詢等服務(wù)出發(fā)，積極開展教育教學(xué)工作，幫助用戶解決問題，確保用戶能夠更加深入地了解地理信息系統(tǒng)，確保用戶能夠主動將地理信息系統(tǒng)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中。

三、結(jié)語

綜上所述，在農(nóng)業(yè)決策服務(wù)中運(yùn)用地理信息系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的有效收集與處理，還可以及時掌握農(nóng)作物生長情況，提升決策服務(wù)質(zhì)量。因此，在農(nóng)業(yè)發(fā)展中需要主動運(yùn)用地理信息系統(tǒng)，提升系統(tǒng)構(gòu)建的完整性，明確地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，從現(xiàn)實(shí)情況出發(fā)，加大系統(tǒng)宣傳力度，確保其能夠得到廣泛運(yùn)用，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展。

作者簡介：王愛萍（1986—），女，山東濰坊人，本科，會計師，研究方向?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)工程工作。

通信作者：王?。?984—），男，山東濰坊人，本科，助理工程師，主要從事地理信息系統(tǒng)工程工作。