农业3S技术-地理信息系统在农业中的应用

地理信息系统在农业中的应用目录010203地理信息系统概述地理信息系统在农业中的应用地理信息系统在农业应用中的发展趋势01地理信息系统概述地理信息系统概述地理信息系统（GeographicalInformationSystem，简称GIS），是20世纪60年代开始迅速发展起来的集地理空间数据处理与计算机技术于一体的一门边缘技术学科，是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，实现空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示等功能，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。地理信息系统概述GIS的基本特征地图是地理学的第二代语言，而GIS将成为地理学的第三代语言影像表示的形体模型（如遥感影像）地图表示的地理模型数表展示的人文经济社会统计数据GIS模型区域研究综合思维工具地理空间数据库适时提供多种空间的和动态的地理信息，用于决策服务GIS的组成：用户是GIS中最重要的组成部分。开发人员必须定义GIS中被执行的各种任务，开发处理程序。熟练的操作人员通常可以克服GIS软件功能的不足，但是相反的情况就不成立。最好的软件也无法弥补操作人员对GIS的一无所知所带来的负作用。数据精确的可用的数据可以影响到查询和分析的结果。硬件硬件的性能影响到软件对数据的处理速度，使用是否方便及可能的输出方式。软件不仅包含GIS软件，还包括各种数据库，绘图、统计、影像处理及其它程序。过程GIS要求明确定义，一致的方法来生成正确的可验证的结果。硬件系统地理数据软件系统用户输入设备存储设备输出设备计算机系统软件GIS软件应用分析程序地理数据库数据输入数据存储信息输入系统操作系统支持地理分析GIS的类型大致分为应用型地理信息系统和工具型地理信息系统。根据研究范围，分为全球信息系统、区域信息系统和国家信息系统；根据其研究内容，分为专题信息系统和综合信息系统；按照使用的数据模型，分为矢量信息系统、栅格信息系统和矢栅混合系统等。02地理信息系统在农业中的应用（一）农业资源调查与管理农业资源是人们从事农业生产或农业经济活动所利用的各种物质与能量。农业资源调查就是针对农业资源的属性进行清查。GIS建立这些属性的空间和统计数据库，信息来源于土壤图、气候图、各种统计报表等。GIS将图形与数据库有机结合，可实现农业资源档案的计算机一体化，为农业资源自动化管理服务。利用GIS建成的信息系统较传统的数据库管理系统查询更科学、空间数据更及时，农业资源统计表和图形的同时输出使得信息更直观。地理信息系统在农业中的应用地理信息系统在农业中的应用利用GIS进行农业区划，可以将现在的自然资源、社会经济数据库与GIS结合，快速形成各种农业区划统计图件。也可将遥感系统(RS)与GIS相结合，利用RS的遥感结果，借助GIS的先进功能对不同的区划方案进行动态模拟与评价，编绘出各种综合评价图、区划图等，直观定量地显示区划结果。（二）农业区划利用GIS进行土壤适宜性评价就是将土壤类型、质地、有机质含量、氮磷钾含量等士地空间和属性数据进行整合，依据各个因素对作物生长的重要性赋予权重，在地理信息系统中分析运算，生成土壤适宜性评价图，也可根据实际情况建立数学模型，进行农业土地适宜性的单因素评价和多因素综合评价，实现土地适宜性的分级。地理信息系统在农业中的应用（三）农业土地适宜性评价农业土地适宜性评价是通过对农用土地自然属性的综合鉴定，将农用土按质量差异分级，以阐明在一定科学技术水平下，农用土地在各种利用方式中优劣及对农作物的相对适宜程度，是农业土地利用决策的一项重要基础性工作。地理信息系统在农业中的应用地理信息系统在农业生态环境研究中应用广泛，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面源污染防治等。就环境监测而言，依据GIS的模型功能，结合环境监测的日常工作需求，建立农业生态环境模型，模拟区城内农业生态环境的动态变化和发展趋势，为决策和管理提供依据；就环境质量而言，由于污染源的区域性、污染物的流动性以及区域梯度变化，用GIS作为支持系统可使环境质量评价结果更加科学和直观。（四）开展农业生态环境研究对有灾害发生的区域，可以根据GIS空间信息计算出的大致受灾面积，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，为防灾、减灾提供分析对策。地理信息系统在农业中的应用（五）农业灾害预测与控制利用遥感、GIS和计算机等技术对重大农业灾害进行综合测评，为政府和有关机构提供及时有效、准确可靠的决策信息，使减灾、防灾、救灾等有更充分的科学依据，为农业生产和农村经济稳定发展提供有力保证。地理信息系统在农业中的应用精准农业是指运用RS、遥测(如气温、土壤温度等的遥测)、GPS、计算机网络、GIS等信息技术，以及土壤快速分析技术、自动滴灌技术、自动耕作与收获技术、保存技术等，定位到中、小尺度的农田，在微观尺度上直接与农业生产活动和管理相结合的高新技术系统。（六）精准农业(1)GIS是精准农业整个系统的承载动作平台和基础，各种农业资源数据的流人、流出以及对信息的决策、管理都要经过GIS来执行。(2)GIS作为精准农业的核心组件，将RS、GPS、专家系统、决策支持系统等组合起来，起到“容器”的作用。(3)在精准农业中，GIS还用于各种农田土地数据，如土壤、自然条件、作物苗情、产量等的管理与查询，也能采集、编辑、统计、分析不同类型的空间数据。(4)作物产量分布图等农业专题地图的绘制和分析也都由GIS来完成。地理信息系统在农业中的应用农业是与自然环境息息相关的产业，其中的很多问题都涉及空间问题。GIS作为解决空间问题的有效工具，不仅在上述几个方面得到较深人的应用研究，还渗透到农业领域的其他方面，如将GIS用于评价农业化学品投人的效率、农业灌溉的空间预测、农业非点源污染的模拟、农业小流域治理、农业气象服务等方面。（七）在农业领域其他方面的应用纸团野外调查航空摄影及遥感探测数位板扫描器文字档案外部档案转换屏幕输出储存媒体CD-ROMtape纸团地理资料库模式分析GIS运作流程GIS的主要用途信息查询绘制图件预测预报模拟分析管理与决策特定位置存在什么、周边环境如何查找满足一定条件的地方所处位置地图：数据来源/一种成果过去及现在空间格局变化分析→未来变化过程假设数据→GIS进行模拟→分析可能结果与专家系统相结合，开发空间决策支持系统（一）GIS在农业中的应用层次作为农业资源调查的工具作为农业资源分析的工具作为农业生产管理的工具作为农业管理的辅助决策工具GIS在农业中的应用与发展GIS在农业中的应用领域1．农业区划2．土壤适宜性评价3．农业灾害预测与预防研究4．作物种植适宜性评价5．农业资源的清查、核算、评估与监测6．农作物估产和监测7．农作物品质监测预报8．农业生态环境的监测和分析9.农业非点源（NPS）污染的模拟评价和预测10.区域农业灌溉管理11．在精确农业中的应用农业环境灾害评估山体滑坡方向预测江西省万安县脐橙种植区划03地理信息系统在农业应用中的发展趋势地理信息系统作为一种决策支持系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。地理