3S技术在精细农业中的应用实例.doc

计算机在农业中的应用论文 ——3S技术在精细农业中的应用实例 学院：工学院 班级: 09农电 姓名: 刘佳 学号:2009094041 “3S”技术在精细农业中的应用实例 摘 要：农业是一个国家的基本产业，精细农业代表着农业发展的方向，也是农业研究的重点。本文介绍了“3S”技术在精细农业中的作用以及在精细农业中的应用。 关 键 字：精细农业；3S技术；应用 农业是一个国家的基本产业，农业的发展,大体经历了从原始农业到传统农业、现代农业,再到可持续农业的发展过程。农业的发展历程是伴随着科学技术的进步而不断变化的,二十世纪九十年代以来,随着3S(全球定位系统GPS、地理信息系统GIS、遥感RS)技术、变量控制技术、专家系统、作物生长模拟系统以及生产管理决策支持系统等技术的研究和发展,使农业原有技术生产体系与现代信息技术相结合形成一种新型先进农业技术体系—精准农业(Precision Agriculture或Precision Farming),它将人类农业的发展带入了数字和信息时代,成为合理利用农业资源、提高农作物产量、降低生产成本、改善生态环境的主要农业生产形式。故“3S”技术是实现农业现代化的必要手段。 1　精细农业 “精细农业”(Precision Agriculture,PrecisionFarming,Precision Crop Management)又称精准农业、精确农业、精准农作和处方农作,是一个综合性的复杂系统,是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径,是二十一世纪全球农业科技革命的方向。精细农业是指在地学空间和信息技术支撑下的集约化和信息化的农业技术，其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。所以,精细农业是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来,实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测,生成动态空间信息系统,对农业生产中的现象进行模拟,达到合理利用农业资源,改善生态环境,提高农作物产品和质量的目的。 2 “3S”技术在精准农业中的应用 主要表现为借助航空与航天遥感,以高空间和高光谱分辨率,及时提供农作物长势、水肥状况和病虫害情况的“征兆图”(Symptom Maps)供诊断、决策和估产 等使用。通过与航空遥感或小卫星群建立全球数据采集网,可获取实时数据。利用已存贮的土壤背景数据库、农田灌溉、施肥、种子等数据库以及新获取的“征兆图”,进行分析、判断,形成“诊断图”,将这些结果与GIS相结合进行综合分析,并做出投入产出估算,提出实施计划或方案;将GPS与GIS集成系统装载在农业机械上,实现农田作业的自动指挥和控制,如自动播种、施肥、除草、灌溉、培土以及收割等工作。为了保证作业的精确性,需要建立相应的专题电子地图和广域/局域GPS差分服务网。 全球定位系统的优势是精确定位,地理信息系统的优势是管理与分析,遥感的优势是快速提供各种作物生长与农业生态环境在地表的分布信息,它们可以做到优势互补,促进精细农业的发展。 2·1　RS在精细农业中的应用 遥感技术可以客观、准确、及时地提供作物生态环境和作物生长的各种信息。它是精细农业获取田间数据的重要来源。遥感技术在精细农业中主要应用于以下几方面： 2·1·1　农作物播种面积检测和估算　遥感可实时记录农作物覆盖面积数据,通过这些数据可以对农作物分类,并在此基础上可以估算出每种作物的播种面积。 2·1·2　监测作物长势和估算作物产量　农作物遥感估产包括农作物长势、土地荒漠化和盐渍化、农业环境污染、水土流失等的监测，这种监测是持续进行的，在监测过程中不断提供农业资源的数字变化和不同时间序列的图件依据，农田管理者可以通过遥感提供的信息,及时发现作物生长中出现的问题,采取针对性措施进行田间管理。还可以根据不同时间序列的遥感图像,了解不同生长阶段中作物的长势,提前预测作物产量。 2·1·3　作物生态环境监测　利用遥感技术可以对土壤侵蚀面积、土壤盐碱化面积、主要分布区域以及土地盐碱化变化趋势进行监测。也可以对土壤水和其他作物生态环境进行监测,这些信息有助于田间管理者采取相应的措施。 2·1·4灾害遥感监测和损失评估灾害遥感监测和损失评估 包括小麦