S技术在农业领域中的应用专题论

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1、3S技术在农业领域中的应用摘要：本文例举了3S技术在农业领域中发挥的作用。分别论述了3S技术中遥感技术（RS），全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）在农业中的应用，并总结了它们综合应用给农业带来的好处，同时简单分析了目前3S技术应用在农业上的不足和缺陷。关键词：3S技术，农业，GPS，RS，GIS一、引言人类从农业社会、工业社会过渡，已经历了3个时代：蒸汽时代、电汽时代和电子时代，上世纪80年代又进入了一个开放的信息时代，这个时代对农业最大的贡献是将现代信息技术在农业领域中广泛应用，利用信息技术的最新成果，全面实现对农业生产、管理、农产品加工、营销及农业科技信息和知识

2、的获取、处理、传播和利用，以加速传统农业的改造，大幅度地提高农业生产效率，促进农业可持续稳定高效发展。包括全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）等3大技术系统。这些系统之间技术上各有侧重，但相互渗透，没有绝然的界限，共同为农业服务。“3S”技术，指的是对地观测的三种空间高新技术系统，即RS、GPS和GIS。3S系统是三者相互补充相得益彰构成的一个功能完整强大的空间数据采集处理分析系统，3S集成技术已成为农业、生物信息管理的先进技术手段。13S技术包括对地观测的三种空间高新技术系统，即遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)；是以全球

3、定位系统(GPS)和遥感技术(RS)作为获取和更新空间数据的手段，以地理信息系统(GIS)作为存储，管理，分析，应用，显示这些空间地理数据的基础平台的集成技术。3S技术涉及到电磁波理论、图象处理、图象解译、计算机硬件与软件技术、空间分析技术、卫星导航原理、测量等多个领域，并将这些理论、方法和技术与各行各业生产实际相结合。随着3S技术的迅速发展，三者之间的交融日益密切，其应用也越来越深入到国民经济的各个领域，比如国防科技，土地管理，土地变更，车辆导航与监控，海洋渔业开发，精细农业等等。二、3S技术在农业和土地调查中的应用我国是个以农业为本的国家，同时又是世界第一人口大国，我国的农

4、业必须自给自足，因此提倡“高产，优质，高效”的现代化农业技术迫在眉急。早在1983年国外就有人提出“精细农业”的概念，并在发达国家得到很好的开展应用。所谓“精细农业”[1]指的是：在现代科学技术发展的基础上，特别是在计算机和信息科学技术发展的基础上，适应现代农业“提高产量，减少投入，节约资源，保护环境”的要求而引发的一场新的农业技术革命，代表着信息社会农业的发展方向。发展精细农业可以有效的解决我国农业人多地少，资源浪费的问题，解放农业生产所需的人口，促进农业的现代化、机械化，具有很大的潜力。21、用于农作物估产和监测。作物估产一是估算作物种植面积，二是由单产模型、长势遥感监测来

5、确定估产模式。我国农作物遥感估产最初采用联合国粮农组织（FAO）推行的美国农业部的框图面积取样法，该方法是集统计估产、农学估产、气象估产和遥感光谱估产于一体的综合遥感估产，是传统的统计估产方法与遥感估产的结合，简易可行。我国遥感估产的第二阶段是1984年由国家气象局主持的“全国冬小麦NOAA卫星遥感综合估产”项目，这是一种大面积农作物估产方法，在对冬小麦的宏观地理分布了解的基础上，根据气候和生物特点，分区建立绿度修正值，在充分研究了小麦不同生育期的不同绿度值特点之后，利用相应的绿度值日来研究不同的估产模式，在微机网络上实现通讯和产量计算。遥感估产的第三种方法以“八五”攻关项目“

6、重点产粮区主要农作物遥感估产”为代表，估产内容涉及小麦、玉米和水稻，充分利用了TM影像的多波段特性和高几何分辨率”（30m），在农作物套作区进行了提高面积解译精度的研究，同时结合利用NOAA数据，对作物面积、单产和长势变化等进行了估计。把RS和GIS相结合，取得了较好结果。其中浙江农业大学“水稻卫星遥感估产运行系统及其应用基础研究”已于2002年12月26日通过了浙江省科技厅组织的专家鉴定。2、在精准农业中的应用。程一松等讨论了高光谱遥感在精准农业中的应用，主要有以下相关工作：①利用植被指数进行地表覆盖分析或作物3长势的动态监测；②对植被的叶面积指数、生物量、全氮量、全磷量等生

7、物物理参数进行估算；③农作物长势监测；④利用多时相的高光谱数据提取出光谱物征对不同植被和作物进行识别和分类；⑤作物个体生长状况与作物叶片光谱关系的研究；⑥遥感信息模型研究。3、用于遥感制图与土地资源调查。中国西部地区的多波段遥感影像合成、制图、分类与特定任务的专题研究。如资源勘探、环境监测、城市规划、作物估产、灾害监测等。其中刘文等利用GMS卫星遥感资料监测暴雨，能较准确地监测暴雨发生的区域和面积，实际应用取得较好的效果。通过利用时空分辨率较高的GMS—5红外、可见光两通道1：1原始图像资料