3S技术在精细农业中的应用实例分析

计算机在农业中的应用3S技术在精细农业中的应用学院：技术学院:级名称：学生编号：“3S”技术在精细农业中的应用【摘要】:精准农业是在信息技术发展的基础上，以地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术为核心技术的一场新的农业技术革命。这将对我国农业技术的发展产生重大影响。因此，我们应该充分认识国际精准农业发展的理论基础和技术原理，在我国具体国情的基础上，研究开发适合我国具体国情的精准农业技术体系。【关键词】:精细农业；3S技术；应用众所周知，农业是一个国家的基础产业，农业的发展进程随着科技的进步而不断变化。20世纪90年代以来，随着3S(全球定位系统、地理信息系统、地理信息系统、遥感技术)技术的研究和发展，原有的农业技术生产体系和现代信息技术相结合，形成了一种新型的先进农业技术体系精准农业或精准农业。它将人类农业的发展带入了数字化和信息化时代，成为合理利用农业资源、提高作物产量、降低生产成本和改善生态环境的主要农业生产形式。因此，“3S”技术是实现农业现代化的必要手段。第一章精细农业“精准农业”又称精准农业，是一个综合复杂的系统，是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径，也是21世纪全球农业科技革命的方向。精细农业是指以地球科学空间和信息技术为支撑的集约化、信息化农业技术。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。因此，精细农业将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通信与网络技术、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机结合，实现农业生产过程中从宏观到微观对作物和土壤的实时监测，生成动态的空间信息系统，模拟农业生产中的现象，达到合理利用农业资源、改善生态环境、提高作物产品质量的目的。第二章“3S”技术在精准农业中的应用主要表现在通过高空间和高光谱分辨率的航空和空间遥感，及时提供作物生长、水肥状况和病虫害的“症状图”，用于诊断、决策和产量估算。等待使用。实时数据可以通过建立一个全球数据采集网络，利用航空遥感或小型卫星群获得。利用存储的土壤背景数据库、农田灌溉、施肥、种子等数据库以及新获取的“症状图”，进行分析判断，形成“诊断图”，结合地理信息系统进行综合分析，做出投入产出估算，并提出实施方案或方案。将全球定位系统和地理信息系统集成系统加载到农业机械上，实现自动播种、施肥、除草、灌溉、培土和收获等农田作业的自动指挥和控制。为了确保作业的准确性，有必要建立相应的专题电子地图和宽/局部全球定位系统差分服务网络。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和分析，遥感的优势是快速提供地表各种作物生长和农业生态环境的分布信息。两者相辅相成，促进精细农业的发展。21 RS在精细农业中的应用遥感技术能够客观、准确、及时地提供作物生态环境和作物生长的各种信息。这是一种重要的酸味211作物播种面积检测与估测遥感可以实时记录作物覆盖面积数据。通过这些数据，可以对作物进行分类，在此基础上，可以估计每种作物的播种面积。212监测作物生长和估计作物产量作物遥感产量估计包括监测作物生长、土地荒漠化和盐碱化、农业环境污染、土壤侵蚀等。这种监测是连续的。在监测过程中，不断提供农业资源的数字化变化和不同时间序列的地图依据。农场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，并采取有针对性的田间管理措施。根据不同时间序列的遥感图像，可以知道作物在不同生长阶段的生长情况，并可以提前预测作物产量。213作物生态环境监测遥感技术可用于监测土壤侵蚀面积、土壤盐渍化面积、主要分布面积和土壤盐渍化变化趋势。它还可以监测土壤水和其他作物的生态环境，这些信息有助于田间管理者采取相应的措施。214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、玉米、水稻、棉花和其他作物的作物产量预测和草地产量估计。气候异常对作物生长有一定影响。遥感技术可用于监测和定量评估作物的灾害程度，评估作物的损失，然后根据具体的灾害情况采取诸如补种、浇水、施肥或排水等救灾措施。在自然灾害监测、北方地区土地荒漠化监测、黄淮海平原盐碱地调查监测和北方地区冬小麦干旱监测等方面开展了工作。215农业资源调查和动态监测农业资源调查包括农业资源调查，如土地利用状况、土壤类型、草地、农田等。并在评价结束后，提供准确的农业资源数值和分布图。农业部遥感应用中心于2000年建立了草原遥感监测预警系统。该项目旨在利用遥感技术、地理信息系统和全球定位系统等现代空间信息技术，建立一个技术先进、快速、准确的中国草地退化和草地与牲畜动态平衡遥感监测系统。地理信息系统在精细农业中的应用地理信息系统可用于管理农田土地数据、查询土壤、自然条件、作物苗情、作物产量等数据，并可方便地绘制各种农业专题地图，以及收集、编辑和统计分析不同类型的空间数据。目前，地理信息系统在精细农业中主要应用于以下两个方面：221管理数据地理信息系统技术以地理空间数据为基础。通过地理信息系统，可以管理农业空间数据，并实现远程搜索所需的各种地理空间数据，包括图形和图像等。同时，分析工具、参与分析过程、显示和输出分析结果等。被提供。绘制作物产量分布图一种装有全球定位系统的新型联合收割机在田间收割作物时，定期记录联合收割机的位置。同时，产量测量系统可以随时自动称量作物的重量。放置在粮仓中的测量仪可以测量作物流入储仓的速度和作物流出的总量。这些结果会随时显示在驾驶室的显示屏上，并记录在地理数据库中。利用这些数据，在地理信息系统的支持下，可以制作作物产量分布图。223农业专题地图分析通过地理信息系统提供的复合叠加功能，将不同的农业专题数据组合成一个新的数据集。通过分析，可以分析出土土地上各种限制因素对农作物的相互作用和影响，并找出它们之间的关系。全球定位系统在精细农业中的应用全球卫星定位系统是一种技术系统，它使用地球上的24颗通信卫星和地面接收系统同时接收来自多颗卫星的无线电波导航信号，以测量地球表面某一点的准确地理位置，英文简称为全球定位系统。自1980年代和1990年代以来，全球定位系统同时测定三维坐标已将定位制图技术从陆地和近海扩展到整个海洋和外层空间。从静态到动态；后处理扩展到实时和准实时定位和导航。定位精度也越来越高。全球定位系统接收器在精细农业中的作用包括精确定位、田间作业自动导航和地形起伏测量。为了实现上述功能，全球定位系统接收器需要与农业机械相结合。农业机械在田间作业时，精确定位、田间作业自动导航和地形起伏测量同时进行。在全球定位系统的帮助下，农业机械可以根据不同地块的不同，自动调整种子、肥料和化学品的投放量。例如，播种时机根据地块的土壤结构、有机质含量和不同的土壤含水量来决定特定地点的播种密度，反映了“精细农业”田间作业的本土化。由于全球定位系统具有精确定位的功能，农业机械可以将作物所需的肥料送到精确的位置，还可以将农药喷洒到精确的位置。这不仅有助于提高作物产量，还能减少肥料和杀虫剂的消耗。第三章3S技术在精细农业中的综合应用全球定位系统可以在田间作业中确定农业机械的精确位置，地理信息系统可以处理和分析各种田间数据，二者的结合为科学耕作、田间作业和田间管理提供了所需的定位和定量技术手段。例如，地理信息系统可以指导播种机进行定量播种，并根据地块中的土壤特性和土地条件以及全球定位系统提供的位置数据确定播种密度。在地理信息系统和全球定位系统的指挥下，喷药机可以自动向病虫害发生的地方喷洒农药。遥感与地理信息系统的结合提供了多种数据源，为农田基础数据库的建立奠定了基础。农田基础数据库是农田科学管理的基础。安装在农业机械上的地理信息系统可以记录各种农业作业的数据，如作物品种、播种深度、农药喷洒类型、施肥和灌溉、收获产量，以及田间作业的位置和范围、灌溉量、肥料用量、农药喷洒量、喷洒位置、使用时间和当天的天气条件。通过遥感，可以获得作物生长和作物生态环境等数据。这些数据被记录在数据库中，农田基本数据库是随着时间的推移而形成的。第四章概述可以说，精准农业是在遥感、地理信息系统和全球定位系统技术的推动下发展起来的现代集约农业技术。它代表了未来农业发展的一个主要方向。3S技术在精细农业中的应用面临以下主要问题：农业遥感影像解译技术的提高、农田作业定位精度的提高、农田基础数据库的更新、农田机械与3S技术的集成。参考文献：1张国权。计算机在农业中的应用。北京：中国农业出版社，2007。2何勇。精细农业M。杭州：浙江大学出版社，2000。3唐俊华。地球观测技术与精细农业M。北京：科学出版