您好, 访客   登录/注册

地理信息系统在天津市农业领域的应用现状

来源:用户上传      作者:

  摘 要:论述了地理信息系统(GIS)在精确农业、农业灾害预测与控制、农业资源调查与管理、农业区划等主要农业领域的应用以及在天津市农业中的应用现状,并对天津沿海都市农业发展中GIS的应用前景做出展望。
  关键词:地理信息系统;农业;精确农业;天津
  中图分类号:S―O 文献标识码:A 文章编号:1006-6500(2008)05―0068-03
  
  地理信息系统(Geographical Information Sys-tern,即GIS)是一种用于采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统。20世纪70年代后,由于计算机软硬件技术的飞速进步,GIS系统技术不论在理论的纵深方向,还是在应用的广度上,都获得了前所未有的发展,如今,应用已遍及国防、城市规划、资源保护、灾害预测、精确农业等众多领域。
  20世纪80年代后,我国也开始了地理信息系统的应用研究。“十五”期间,科技部通过“863”计划对国产地理信息系统的发展给予了更大力度的支持,一是高度重视发展大型地理信息系统的开发和应用示范;二是重视地理信息系统标准规范的研究制定;三是进一步推动行业的应用示范。经过多年的努力,我国的GIS软件技术及产品取得了长足的进步,GIS已经广泛应用到多个学科领域,成为研究中的热点方向。
  
  1 GIS在农业中的主要应用方向
  
  1.1 地理信息系统(GIS)在精确农业中的应用
  地理信息系统可以用于农田土地数据管理,能够方便地绘制各种农业专题地图,也能采集、编辑、统计分析不同类型的空间数据。由于出色的处理空间数据能力和统计分析查询能力,理所当然地成为精确农业的“大脑”。   与全球卫星定位系统(GPS)结合,在进行田间作业和管理时,为科学种田提供所需要的定位和定量的技术手段,进行精细的播种、施肥、灌溉、喷药等机械作业。
  与遥感技术(Rs)结合,把GIS应用到农作物估产和长势研究中,可以进行遥感农情监测分析,并根据农事变化,依据具体情况做出预警等。
  与专家系统(ES)结合,根据获得的输入数据和知识库中的知识,通过推理机对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内的自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供决策处方。
  
  1.2 GIS在农业灾害预测与控制中的应用
  农业病虫害是农作物极具破坏性的生物灾害,它们的发生与危害总是与一定的地理空间相关。对有灾害发生的区域,可以根据GIS空间信息计算出大致受灾面积,进而估算该区域的经济损失。根据GIS的空间特性,对某一区域历史数据的演变分析,对区域内灾害发生的基本规律、时空分布、危害程度等进行综合评价和模拟,并对灾害发展趋势进行预测。
  
  1.3 GIS在农业资源调查与管理中的应用
  农业资源是农业自然资源和农业经济资源的总称。包括土地资源、水资源信息、气候资源、生物资源、海洋资源信息、旅游资源信息、农业种植业结构、农业生态信息。利用GIS,以高时空分辨率,多层次、动态描述农业资源的时空分布特征,描绘农业资源的动态变化规律,研究和探索农业资源在区域内的空间分布状况以及相应的时空演替规律,为科学合理地经营管理、实现农业资源的持续发展和分类经营提供依据。运用GIS技术,将调查数据、基本地理要素、专业调查数据等有机地结合起来,大大增加了应用在农业资源调查和管理工作的科学性、直观性和便捷性。
  
  1.4 GIS在农业区划中的应用
  GIS在农业区划中的应用包括两部分:数据库管理系统和GIS应用系统。数据库管理系统就是利用数据库技术,建立起农业资源信息与农村经济信息数据库,实现对数据库中存储信息的查询、统计,而且提供对这些信息的分析功能,为农业生产和决策提供参考依据。GIS应用系统是利用图形输入设备数字化仪,将所选行政区划底图输入到计算机中,以最小输入斑块为单位,结合现有的农业区划信息,建立起农业综合区划的现状综合图。功能上可以对输出的图素有选择、有针对性地选取,复合成各种图件,还可以利用现有的资源、经济数据库与GIS结合,形成各种农业区划统计图件。
  应用GIS技术进行农业区划的优势在于可以快速地分析、确定各环境因素与作物生长的相关关系,减少区划过程中的人为因素,较自然地区划出作物适宜生长的环境区域,并统计其面积。
  
  2 GIS在天津市农业领域中的应用现状
  
  2.1 土壤盐渍化现状与敏感性评价研究
  天津市环境保护科学研究院以GIS为基础,用蒸发量邛辇雨量、地下水矿化度与地形等作为评价因子,建立图形库和属性库,分别进行了单因子敏感性评价,最终确定了土壤盐渍化敏感性综合评价及空间格局;并得出结论:天津土壤盐渍化以中度敏感区为主,主要分布在天津中部广大平原区。而高度敏感区及极敏感区则主要分布在滨海平原及大港区,不敏感区集中分布在北部蓟县山区。
  
  2.2 主要粮食作物生产管理信息系统研究
  天津市农业技术推广站等单位在2000年承担了天津市科委重点攻关项目“主要粮食作物生产管理信息系统”的研制工作,以宁河县水稻作物作为研究对象,依托“3s”(遥感、地理信息系统、全球卫星定位系统)技术,研制开发了一套基于地理信息系统下运行的农业生产管理综合信息系统,包括农业基础资源信息、农业环境地理信息、生产信息管理以及种植适应性评估等,可实现查询检索、数据管理、统计分析、分析评估、产品制作等功能。
  
  2.3 林业有害生物监测信息管理研究
  天津市林业局与中国林科院资源信息研究所合作,开发了“基于GIS的天津市林业有害生物监测管理信息系统”,该系统具有可视化查询功能,可以迅速检索所需要的林木果树虫害资料,并对不知名的虫害标本进行快速鉴定,可及时制定出合理的治理方案,通过互联网为基层工作人员、林农、果农、领导部门提供服务,使得天津市林木病虫害测报工作向科学化、规范化、自动化和现代化发展作好铺垫。
  
  2.4 天津市农业基础地理信息系统研究
  2001年,天津市农业科学院信息研究所承担了天津市科技重大项目――“天津市农业信息化工程”,联合天津市农业技术推广站,以GIS技术为核心,根据农业资源信息的开放程度以及天津市各区县农业资源特色,研发了天津市农业基础地理信息系统,共包含五大子系统:天津市农业地理信息系统、天津市农村经济管理系统、宁河县水稻生产管理信息系统、西青区农业区划管理信息系统、北辰区综合农业管理信息系统等,既有涉及农业基础地理、土壤、水利、气候、作物情况以及经济情况等各种资源的综合应用系统,又有依据天津市不同区县地域特色开发的专题应用系统;在发布类型上既有应用于单机的信息管理系统, 又有基于Internemntranet的WebGIs网络发布应用系统。其中的天津市农业地理信息系统和宁河县水稻生产管理信息系统完成了软件著作权登记并取得证书。
  
  3 展望
  
   近年来,地理信息系统(GIs)在世界范围内的研究和应用方兴未艾,在各行各业中产生的各种产品和技术如雨后春笋般涌现。GIs在国内农业上的研究和应用也越来越多,天津市在这方面起步较晚,农业领域专家和科技人员进行了一系列的研究和应用,但与先进省市相比,在研究深度和应用规模上稍显逊色,急需加大力度,迎头赶上。天津市作为沿海大都市,农业具备其自身的特点。《天津市委2007年工作意见》中提出,要按照沿海都市发展的方向来发展现代农业,这对天津市农业科技也提出了新的要求。同时,天津市是土地资源和水资源严重短缺的城市,农业科技的开展也必须围绕提高单位面积产量和水肥节约这两个方面做文章,而要真正实现天津农业的高效率,精准农业正好大有用武之地,最有潜力的无疑是精准农业所包含的精细量化的思想和技术手段。因此,重点开展以G1S、GPs、RS、ES为核心的精确农业技术的研究和应用,是解决天津农业水土资源问题的重要手段,需要天津市相关部门在财政和政策上给予重点考虑。相信在天津市委市政府的大力支持下,以GIs为核心的精确农业在津沽大地上大放异彩的图景在不久的将来得到实现。
  
  参考文献:
  [1]王大晶,基于GIS的天津市林业有害生物监测信息管理系统[J],天津农林科技,2007(6):8―10,
  [2]张征云,天津市土壤盐渍倦现状与敏感性评价[J],农业环境科学学报,2006,25(4):954―957.
  [3]马享优,精准农业及其在天津市的应用前景分析[J],农业网络信息,2006(1):40―41.
  [4]李觅,地理信息系统在农业上的应用研究进展[J]西南农业学报,2006,19(增):564―568.
  [5]孙成明,袁登荣,王余龙,地理信息系统的农业应用与进展[J],上海农业学报,2004,20(3):99―101.
  [6]刘金铜,精准农业概论[M],北京:气象出版社,2002.
  [7]李杰,“GJs”在天津市农业生产管理中的应用及开发前景[J]天津科技,2002,19(4):33―34.
  [8]胡存,田桂佳,GIs在农业信息管理与农业区划中的应用[J],天津农业科学,1998(2):34―38
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-9066062.htm