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地理信息系统在农业领域的应用研究

  摘 要中国是农业大国,农业人口众多,以农立国。将地理信息系统应用到农业领域,能提高农业生产信息化水平,促进农业改革升级,推动农业经济发展,为农业生产创造便利条件,实现精细化农业。早在八十年代,西方发达国就已尝试将地理信息系统融入到农业领域,其应用优势非常明显,主要可应用于:农作物估产、自然灾害监测、地籍测绘、水土保持研究、自然资源调查、生物多样性评估等方面,能为农业生产提供大量宝贵地理信息资源,降低测绘难度和成本,提高测绘质量和效率,促进农业经济。因此,农业领域应积极运用地理信息系统。本文将针对地理信息系统在农业领域的应用展开研究和分析。
  【关键词】地理信息系统 农业生产 农业领域 应用分析
  农业生产对自然条件和资源环境依赖性强,为更好掌握复杂多样的资源环境,优化农业生产条件,运用地理信息系统具有重要意义。就目前来看,现代化、信息化已成为农业发展主流趋势。而地理信息系统是实现农业信息化的重要技术手段,为农业信息化发展提供了途径。通过地理信息系统能快速查清农业资源状态,对其进行科学管理与合理配置,弥补传统农业生产模式缺陷。传统农业生产模式中农业资源数据信息处理难度大,有效性差,且处理成本高,已逐渐无法满足现代农业发展需求,应加强对地理信息系统的应用。
  1 地理信息系统的特点
  地理信息系统最早出现于二十世纪中后期,由r.f.tomlinson提出,该系统集成了遥感技术、GPS技术、GIS技术、信息处理技术、智能控制技术、通信技术,能快速、高效获取地理空间信息,对地理信息进行分析、显示、描述、运算,为生产与决策规划提供完整、可靠地理信息数据。地理信息系统基本构成要素是:人员、数据库系统、计算机系统。其中计算机系统由软件系统与硬件系统组成,是信息:存储、传输、处理、加工、分析的平台和基础支撑。而数据库系统则负责地理信息数据的查询与索引,对数据进行归类、整理、维护,为系统提供资源库。虽然地理信息系统自动化与智能化程度较高,很多操作无需人工完成,但人的作用依然不容忽视,系统管理人员是系统维护与功能实现的关键要素。地理信息系统的核心是LBS,采集地理信息可视性强,采用矢量数据表示形式,而且应用了ZIP码,任何定位存放变量都能反馈到系统中,例如基于开源的GRASS系统Virtual Earth。目前大多地理信息系统编程界面利用了VBA技术或JavasScript技术,界面简洁友好,视觉效果好,操作难度小,能运行在Windows和Linux平台上,符合GNU/GPL标准。此外,需传输即时地理信息的系统则会加装GPS设备和PDA设备,能实现对GDF、GML、DXF、ECW等文件进行传输,而且能通过WCS、WFS进行本地数据远程读取。在协议与接口方面,采用OGC标准标准,系统兼容性和稳定性好,结构灵活性强。
  2 地理信息系统在农业领域的应用
  通过前文对地理信息系统的分析可知道,地理信息系统具有非常强的应用优势,能有效降低地理信息采集与处理难度和成本,为农业信息化发展提供了技术支持,所以农业生产活动中应积极运用地理信息系统。下面通过几点来分析地理信息系统在农业领域的应用
  2.1 农业资源调查与管理中的应用
  农业生产对农业资源有很大依赖性,查清农业资源情况,进行合理管理与配置非常重要。通过地理信息系统进行农业资源调查与管理,要根据农业资源属性建立统计和空间数据库,将数据库信息与GIS图形结合起来进行资源状态分析,信息主要来自统计表报、气象图、土壤图。数据采集中,空间数据要及时更新,要利用RS来提升采集效率,借助GIS对勘测区域进行动态模拟,从而编绘出综合评价图和区划图,采集清晰图像信息,进行精准图像定位,获得农业资源实况信息,提高信息真实性与准确性。
  2.2 土地适宜性检测中的应用
  土地适宜性检测的目的是判断,农田对农作物的适宜程度,从而科学规划土地利用,提高农田产量,进行科学农业生产规划。传统土地适应性检测多通过试验法,这类检测方式成本高耗时长,且测试准确性并不高。地理信息系统是一种数字化检测方式,检测效率高,能将土壤类型、氮磷钾含量等多方面信息进行整合分析,权衡土壤因素对各类农作物生产的影响,能生成土壤适宜性评价图,对土地适宜性进行分级。此外,能对农作物产量进行评估,对作物面积进行测绘,准确估产,提供图形化农情。具体评估中通常以Landsat TM/ETM遥感影像为主要数据,运用Erdas软件,通过回归模型,对耕地产能进行分析评估。
  2.3 农业灾情预测
  农业生产会受到很多自然条件限制,病虫害、自然灾害都会导致减产,甚至绝收。传统农业灾情预测具有滞后性,且预测有效性和可靠性差。基于地理信息系统的农业灾情预测,通过GIS、GPS、RS技术来实现,能把分析检测区域内的农作物的长势情况,分析出病虫害传播、迁移、扩散规律,为病虫害防治、救灾提供依据。并且图像数据在进行灾情显示时,会以颜色来区别灾害的严重性,反映危害程度,使预测结果更加直观,根据预测数据结果,便可采取具有针对性的预防措施,降低灾害带来的损失。另一方面,通过GIS空间信息,能计算受灾面积,从而来判断经济损失。
  3 结束语
  新时代背景下,农业生产水平和技术水平不断提高,信息化农业已成为现代农业发展的主流方向。而地理信息系统为农业信息化发展提供了途径,能为农业生产提供精准、可靠的地理信息数据,对农业资源进行有效管理,预测农业灾害,为灾情防范提供依据。因此,农业领域应积极加强对地理信息系统的应用,构建新型农业生产模式。
  参考文献
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