□姬鑫慧鞏凡溪吳新宇范 翔

(1.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院；2.成都理工大學(xué)商學(xué)院 四川 成都 610059)

當前大多數(shù)研究將農(nóng)業(yè)階段分為：原始農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)以及精準農(nóng)業(yè)。我國當代農(nóng)業(yè)則步入精準農(nóng)業(yè)階段[1]。其主要特點：3S技術(shù)基礎(chǔ)上用多種輔助決策系統(tǒng)進行“因地適宜”工作，即：根據(jù)不同地塊土壤水分、病蟲害、雜草等特征精準播種、施肥。相比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)污染嚴重、農(nóng)藥用量不定等缺陷，精準農(nóng)業(yè)可對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)定量化，降低成本，減少環(huán)境污染，物有所值甚至物超所值?；A(chǔ)方法為：在RS宏觀控制基礎(chǔ)上用GPS進行精準定位，后用GIS空間分析將地面信息、地形、地貌、作物種類和長勢等基本數(shù)據(jù)進行分析獲取定量數(shù)據(jù)，用于普通農(nóng)業(yè)操作流程[2]。

1 3S技術(shù)于精細農(nóng)業(yè)中的綜合應(yīng)用

1.1 GIS在精準農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

作為精準農(nóng)業(yè)主導(dǎo)部分[3]，GIS可結(jié)合區(qū)域土壤類型，將土壤測試結(jié)果、化肥農(nóng)藥使用等采集大范圍數(shù)據(jù)，構(gòu)建地理數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)分析結(jié)果進行空間統(tǒng)計，對未來的情況進行判斷以及預(yù)測，達到輔助決策目的[4]。

其在精準農(nóng)業(yè)中應(yīng)用見下，近幾年文獻中所用較多為管理決策支持系統(tǒng)：

（1）農(nóng)業(yè)環(huán)境要素信息：采集土壤信息；（2）農(nóng)田空間數(shù)據(jù)庫：包括基礎(chǔ)信息、專題圖、輔助決策以及元數(shù)據(jù)庫等；（3）管理決策支持系統(tǒng)：基于GIS構(gòu)建管理系統(tǒng)，為部門提供輔助決策。如：盧健[5]等基于三維GIS開發(fā)玉米精準作業(yè)農(nóng)田環(huán)境模擬檢測系統(tǒng)，為研究區(qū)土壤墑情動態(tài)監(jiān)測和玉米精準作業(yè)奠定基礎(chǔ);朱毅[6]基于組件GIS，設(shè)計農(nóng)作物分析與評價專題圖系統(tǒng)，完成以地塊為單位的變量作業(yè)等。丁克奎[7]等基于嵌入式技術(shù)開發(fā)多功能信息采集終端，指導(dǎo)信息入庫處理;房超[8]等進行玉米精準施肥專家系統(tǒng)研制等。

1.2 GPS在精準農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

GPS于精準農(nóng)業(yè)中主要功能：（1）機械動態(tài)定位指在管理系統(tǒng)命令基礎(chǔ)上對農(nóng)田各階段工作精確定位[9]。如王熙[10]用VB6.0及Map Object工具開發(fā)施肥控制軟件，提出并解決了變量施肥作業(yè)數(shù)據(jù)在車載計算機的儲存和解析問題。莊衛(wèi)東[11]開發(fā)變量施肥控制軟件，滿足變量施肥播種機自動控制需要。（2）與GIS結(jié)合構(gòu)建系統(tǒng)：何勇[12]用GPS采集位置數(shù)據(jù)，用GIS進行空間數(shù)據(jù)的分析，研究信息處理系統(tǒng)，實時測定和顯示懂點軌跡。楊青[13]將GPSGIS結(jié)合，研發(fā)田間農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)杯實時監(jiān)控和信息管理系統(tǒng)等。

1.3 RS在精準農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

RS技術(shù)于精準農(nóng)業(yè)中通過高空間或高光譜分辨率數(shù)據(jù)對農(nóng)田基本信息及動態(tài)變化信息進行調(diào)查分析。如，劉秀英[14]用高光譜遙感建立生理參數(shù)及土壤信息監(jiān)測模型，為監(jiān)測研究區(qū)田間施肥管理提供依據(jù)；其中：（1）基本信息：農(nóng)田設(shè)施、農(nóng)作物種類、土壤肥力等；（2）動態(tài)變化信息：病蟲害狀況、農(nóng)作物產(chǎn)量變化、雜草生長狀況等[15]。

1.4 3S集成技術(shù)在精準農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

3S 集成技術(shù)綜合 RS、GIS、GPS 優(yōu)點。GPS 精準定位基礎(chǔ)上，RS收集數(shù)據(jù)及監(jiān)控，最后用GIS空間分析完成系統(tǒng)等工具構(gòu)建以輔助重大決策。其優(yōu)勢為效率高，方法簡便，減投增收等。于精準農(nóng)業(yè)中應(yīng)用分為以下兩個部分：（1）動態(tài)監(jiān)測：李建龍[16]基于3S技術(shù)和生態(tài)系統(tǒng)分析方法 ,動態(tài)監(jiān)測新疆天山草地農(nóng)業(yè)資源，進行大面積估產(chǎn)。王芳[17]基于3S技術(shù)對研究區(qū)進行大比例尺土壤養(yǎng)分制圖，反應(yīng)土壤養(yǎng)分空間分布特征為精準農(nóng)業(yè)提供依據(jù)；3S技術(shù)在紅星農(nóng)場現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[18]等。（2）管理系統(tǒng)：Omid Noori[19]于研究區(qū)基于3S技術(shù)進行的健康普通橄欖樹冠的特定地點管理；呂鵬[20]對煙葉生產(chǎn)過程中空間數(shù)據(jù)進行管理和分析處理，高效地綜合管理煙葉生產(chǎn)流程，實現(xiàn)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)、增收、增效；劉鳳仙[21]基于Visual Basic與MapObjects開發(fā)邯鄲農(nóng)業(yè)資源環(huán)境信息系統(tǒng),計算模擬玉米不同生產(chǎn)水平等。

2 展望

3S集成技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)空間信息精確采集與應(yīng)用[22],21世紀00年代數(shù)據(jù)缺乏、設(shè)備限制[23]等問題已隨衛(wèi)星發(fā)射等科技進步解決。但目前仍存在多種不足，如：

（1）數(shù)據(jù)不確定性；（2）數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)更新淘汰；（3）計算機網(wǎng)絡(luò)上不同軟件系統(tǒng)間交互式互操作語義化操作；（4）網(wǎng)格格式全球空間信息的表達方面欠缺等。

精準農(nóng)業(yè)的發(fā)展不能隨一個問題的解決而一勞永逸，問題越先進，制約因素便越高端，解決問題的過程便是產(chǎn)業(yè)進步過程?；?S技術(shù)的精準農(nóng)業(yè)過程復(fù)雜、綜合性強，但其為農(nóng)業(yè)低耗高效的重要途徑。因此于我國，應(yīng)在了解基本國情基礎(chǔ)上，結(jié)合科技發(fā)展熱潮創(chuàng)建精準農(nóng)業(yè)體系，創(chuàng)建更大效益。

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