浅谈GIS技术在农业综合开发项目的应用.docx

第 08 期 （总第 387 期）吉林水利2014 年 08 月文章编号 1009-2846 (2014) 08-0040-03浅谈 gis 技术在农业综合开发项目的应用李丽文， 张晓翠（大连金州新区水利管理服务中心， 辽宁大连116100）摘要 地理信息系统 （gis） 及其应用技术近年来发展迅速。 作为一种空间信息分析技术， 它在农业的应用中 发挥着技术辅助的作用。 gis 技术可以有效地管理具有空间属性的各种农业资源环境信息， 对其管理和实践模 式进行快速和重复的分析测试， 便于农业开发项目选址、 决策、 进行科学和政策的标准评价， 还能方便地对多 时期的项目环境状况及生产活动变化进行动态监测和分析比较， 明显地提高农业开发项目的经济效益， 避免项 目重复申报、 面积不足等短视行为； 进而趋利避害， 维持高效可持续发展。关键词 gis； 农业开发项目； 评价中图分类号 p208.2： s210文献标识码 b1应用现状及存在的问题基于 gis 技术的便利性及科学实效性， 自上 世纪 80 年代中期，它就被广泛地应用于我国的农 业领域，从国土资源部门的管理决策、农业环境信 息统计、区域农业开发项目规划、粮食流通领域的 管理工作到农业生产可持续发展研究、 农作物产 量预估、 区域农业潜力研究、 农用土地适宜性评 价、生态环境监测、利用 gps 和 gis 技术的精细化 农业信息管理系统研究等1，取得了较大的成绩 ， 许多研究成果直接或间接地应用于农业生产 ，获 得了显著的经济效益。1.1应用现状随着 gis 理论的发展及其技术的成熟， 在农 业领域的应用也逐步深入。 从其技术方面看，gis 在我国农业领域中的应用进展主要展现在以下四 个层次：（1）农业资源调查：通过建立区域性农业资源 地理数据库，实现农业资源空间数据化、科学化、 集成化，使调查数据便于浏览、分类、查询等，利用 gis 技术及其软件绘制农业资源分布图和输出合 乎使用者需求的报表；（2）农业资源分析：重新处理 图形及数据 ， 结 合农业开发项目目标分析进而导出符合本项目特 征的新信息， 输出专题地图并进行地图数据叠加分析；（3）农业生产管理工具：建立各种模型并拟订 多种决策方案，可直接用于农业生产管理工作；（4）农业管理的辅助决策工具：因其分析结果 具有极强的科学性直观性， 上层决策者可充分利 用 gis 输 出 的 模 型 和 空 间 动 态 分 析 以 及 预 测 能 力，并与专家评估、决策支持系统及其它的现代技 术（如 rs 和 gps）相结合，避免重复申报和规划与 实际不符等短视行为，有利于产生科学的决策。 1.2gis 在农业开发项目应用的问题与此同时， 不能否认 gis 在农业开发项目的 应用过程中还存在着诸多问题：（1）作为分析基础的数据质量难以控制。 农业 开发项目涉及土壤作物学、 气象环境学与地理学 等多个学科领域，其影响因素错综复杂，所需要的 数据量大且要求质量高， 由于技术水平和财力的 限制， 许多数据难以保证其真实性及精确度甚至 难以获取；（2）gis 技术应用水平较低。 gis 是一门技术 性很强的各专业交叉学科，门槛较高，当前基层人 员难以系统地利用这一工具， 目前的农业管理型 地理信息系统， 还仅仅停留在简单的资源浏览查 询、制图及初级分析水平2，而真正意义上的农业 资源环境配置、 决策方面的专业应用系统仍十分 缺少；收稿日期 2014-07-07作者简介 李丽文（1963- ）女，本科，高级工程师，现从事水利工程管理工作。（3）gis 的功能没有充分发挥， 农业开发项目 管理者的认识层次、基础数据处理、模型分析方法欠缺等方面的局限， 使得 gis 的空间分析功能在 农业资源环境管理没有完全发挥效益；（4）制定的标准规范及接口不统一，由于农业 开发项目其专业性比较强， 在相应 gis 建立的过 程中技术标准、数据交换标准、元数据标准等方面存在着很大的差别， 使不同的信息系统之间难以 共享；（5）现有的 gis 工具集成化程度低，目前的许 多资源环境管理 gis 功能相对单一， 其系统结构开发性、拓展性差，难以开发出适应农业开发项目 的专用软件及管理模型， 没有实现与全球定位系 统、遥感技术的结合应用，很难满足现代农业开发 项目资源环境管理向集成化、综合化发展的需求。2 农业综合开发项目中 gis 技术的应用农业综合开发项目是中央和地方财政部门拨 款的土地治理工程，主要通过水利措施、林业措施 和农业措施对农村中低产田进行改造， 着力加强 农业基础设施建设，改善农业生态环境，以提高农 业综合生产能力。 作为主要管理该项目的水利管理中心的技术人员，了解 gis 技术，发挥其作用是 非常重要的。 gis 在农业领域的应用主要体现在以 下几个方面：2.1 农业灾害预测与控制防灾减灾问题是农业生 产面对的重 要问题 。在预报自然灾害方面 gis 与 gps、rs 技术相结合 为农业开发项目管理者提供了宏观概念和科学依据。 对于受灾区域，可依据 gis 提供的数据计算出 灾害面积及所需的救灾物资， 为替种提供科学论据，同时利用 gis 的空间属性，对某地历史数据进行综合分析，从而归纳其灾害频度时空规律，对农 业灾害的发生进行预测并提供宏观微观的数据以 做出对策。2.2 水土保持中的应用目前 gis 已经成为土壤侵蚀分析、 水土保持 监控等方面的重要工具。（1） 土壤侵蚀分析：gis 技术在土壤侵蚀分析 中，主要是利用 gis 与 rs 技术相结合，首先利用 rs 技术提供的卫星遥感图片，再通过 gis 技术对图形和属性进行输入、 输出、 修改和查询，从而建 立土壤侵蚀分析信息系统， 为后期开展水土保持工作提供科学依据。（2） 水土保持监测：gis 技术的应用使得水土 保持监测工作更加系统化，动态化、 科学化，尤其是在以小流域为单元的监测管理中， 可以将土壤 侵蚀和治理效益等情况及时而准确地落在小流域 的地块上， 使得 gis 技术在水土保持监测工作中起到重要作用。2.3 农业资源调查和管理农业资源是人们从事农业生产及农业经济活 动所必需的各种物质与能量的总和。 农业资源调 查就是对农业资源的属性及数量进行详查。 农业资源信息源自土壤、 气候图和各种 gis 统计报表 等3。 地理信息系统将图形与数据库结合，实现农业资源档案管理查询的一体化，。 利用 gis 建成的 信息系统较传统的数据库管理系统更为科学 、及时， 输出农业资源统计表和图形使得信息更为直 观。由此， 可以看出 gis 在现代农业资源调查和 管理中有着不可或缺的作用。2.4 农业土地适应性评价通过对农业用地自然属性的综合鉴定， 按其 质量差异分级，以说明在一定科学技术水平下，农 业用地在不同的利用方式下获得的利益差异及其 对农作物的相对适宜度， 是农业用地使用决策的一项重要工作。 使用 gis 技术进行土壤适宜性评 价就是通过对土壤类型、质地、有机质含量等土地属性数据进行整合4，按各个因素对作物生长的重 要性进行权重运算和评价， 从而实现土地适宜性 分级的目的。2.5 农业生态环境研究农业生态环竟直接影响着农业生产和农村人居环境进而影响到农业生产效率。 gis 技术在农业 生态环境研究中应用较为广泛，主要有环境监测、生态环境质量评价与环境影响评价、 环境预测规 划与生态管理以及污染防治等。 就环境监测来说， 依照地理信息系统的模型功能， 结合环境监测日 常工作需求而建立的农业生态环境模型， 从而模 拟区域内农业生态环境的变化和发展趋势， 最终 为决策和管理提供依据；就环境质量而言，由于污 染源的地域性、 污染物的流动性以及其区域梯度 变化， 用地理信息系统作为支持系统可使环境质 量评价结果更加科学和直观。2.6 农业气候区划 - 41 -农业气候因素在空间和时间的维度上是常变 的。 采用传统的区划方法，难以直观地反映空间数 据5，也很难做到随变量变化而及时响应。 应用 gis 技术就能基本解决这一问题。 运用 gis 软件建立 的气候资源、地理要素信息数据库，结合到数字高 程模型，建立气象资料推演模型 ，再依据作物气候 区 划 指 标 进 行 若 干 个 气 候 要 素 空 间 综 合 分 析 评 价， 得到客观精细的气候资源和作物气候区划成 果结论。 其方法是通过：（1）建立气象资料数据库；（2）建立地理信息数据库；（3）建立空间分析模型。 等手段，进行农业气候区划。2.7农作物估产与检测农作物的估产和检测对我国的粮食政策制定 和粮食进出口量的调整至关重要。 它主要包括种 植面积及和产量的估计和检测。 通过 3s 技术估产 既可以减少人财物力的过大投入， 又可以比较准 确的得到数据避免弄虚作假的行为， 这种方法较 为科学，对农作物的估产具有十分重要的作用。3gis 在农业开发项目应用的发展与展望随着科学技术的不断发展进步，gis 技术的应 用变得更加广泛，它的发展有着广阔的前景。 在农 业 方 面 ，gis 技 术 作 为 农 业 现 代 化 的 重 要 技 术 基 础， 利用其自身优势已经在农业领域发挥着重要 作用。 未来，gis 技术在我国农业领域应用将不断 发展和扩大。（1）实用型 gis 工具与专家评价系统结合，产 生智能化 gis 系统， 可以非常有效地解决农业领 域复杂的空间问题；（2）真三维 gis 技术将更真实、更具体的表现 出农业资源信息和农业信息分析的成果；（3）网络化 gis 技术将利用强大的网络技术， 实现协同工作流程、数据共享便利，进而实现空间 信息网络化，可为农业信息的分享 、查询、分析以 及辅助农业开发项目管理者决策和管理提供技术 支持；（4） 移动 gis 利用手持 gps 及相机等各种便 携式设备， 在不同时空向不同用户供不同的信息 服务，使用者可将农业调查数据即时储存，也可以 对各种农业信息进行即时查询、管理和分析；（5）gis 与遥感(rs)、 全球 定位系统(gps)等 信 息技术充分整合，并制成先进的集成化设备，为各 种农业信息的动态采集、储存处理、分析比对 、实 践应用提供支持， 以实现农业信息化和农业现代 化。伴随着 gis 技术的不断完善， 现代农业与农 业集约化信息化的趋势下，gis 在农业方面得到不 断应用和推广也随着发展和需求应用领域不断深化6。 gis 技术在农业灾害预测与控制、自动农作 物种植、农业资源调查和管理、开展农业适应性评 价、农业生态环境研究、农业气候区划、农作物估 产与检测 、 水土保持等方面均有不同程度应用。 gis 在农业领域的应用会更广阔。 参考文献：1王璐，翟义欣，王菲.地理信 息 系统(gis)的发 展 及在农业 领域的 应用现状与展望.农业环境科学学报j2005，24(增刊):362-366.2李飒，杨爽.基于web gis农业土地资源信息系统设计j.农业 网络信息，2008，(12). 3焦险峰，杨联欢，贾文.县级农业资源管理信息系统建设gis方法应用j.农业工程学报，1997，s1. 4刘旭，肖广江等.gis技术在区域农业 规划 中的应用 初探j.广东农业科学，2013，1.5 刘欣. 浅谈gis技 术在农业 气候 区划中的应用 j. 山 东 气象 ，2005，25(3).6单艳红，王建国.地理信息系统的发展动态与应用前景j.山东农 业大学学报，1998，29（1）：125-129.discussion on the application of gis technology in agricultural projectsli li-wen，zhang xiao-chuiabstract：geographic information system （gis） and its application technology is developing rapidly in recent years.as a kind of spatial information analysis technology，it plays technology support in the application of a- gricultural.gis technology can effectively manage all kinds of agricultural resources and environment with space attribute information，the management and practice mode for rapid and repeated analysis test，facilitate agricultural project site selection，decision，the standard of science and policy evaluation，also can easily envi- ronmental condition and production activities of many periods of project change dynamic monitoring a