農(nóng)業(yè)3S技術(shù)-地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用

地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用目錄010203地理信息系統(tǒng)概述地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)應用中的發(fā)展趨勢01地理信息系統(tǒng)概述地理信息系統(tǒng)概述地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem，簡稱GIS），是20世紀60年代開始迅速發(fā)展起來的集地理空間數(shù)據(jù)處理與計算機技術(shù)于一體的一門邊緣技術(shù)學科，是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示等功能，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)概述GIS的基本特征地圖是地理學的第二代語言，而GIS將成為地理學的第三代語言影像表示的形體模型（如遙感影像）地圖表示的地理模型數(shù)表展示的人文經(jīng)濟社會統(tǒng)計數(shù)據(jù)GIS模型區(qū)域研究綜合思維工具地理空間數(shù)據(jù)庫適時提供多種空間的和動態(tài)的地理信息，用于決策服務GIS的組成：用戶是GIS中最重要的組成部分。開發(fā)人員必須定義GIS中被執(zhí)行的各種任務，開發(fā)處理程序。熟練的操作人員通?？梢钥朔礼IS軟件功能的不足，但是相反的情況就不成立。最好的軟件也無法彌補操作人員對GIS的一無所知所帶來的負作用。數(shù)據(jù)精確的可用的數(shù)據(jù)可以影響到查詢和分析的結(jié)果。硬件硬件的性能影響到軟件對數(shù)據(jù)的處理速度，使用是否方便及可能的輸出方式。軟件不僅包含GIS軟件，還包括各種數(shù)據(jù)庫，繪圖、統(tǒng)計、影像處理及其它程序。過程GIS要求明確定義，一致的方法來生成正確的可驗證的結(jié)果。硬件系統(tǒng)地理數(shù)據(jù)軟件系統(tǒng)用戶輸入設備存儲設備輸出設備計算機系統(tǒng)軟件GIS軟件應用分析程序地理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)存儲信息輸入系統(tǒng)操作系統(tǒng)支持地理分析GIS的類型大致分為應用型地理信息系統(tǒng)和工具型地理信息系統(tǒng)。根據(jù)研究范圍，分為全球信息系統(tǒng)、區(qū)域信息系統(tǒng)和國家信息系統(tǒng)；根據(jù)其研究內(nèi)容，分為專題信息系統(tǒng)和綜合信息系統(tǒng)；按照使用的數(shù)據(jù)模型，分為矢量信息系統(tǒng)、柵格信息系統(tǒng)和矢柵混合系統(tǒng)等。02地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用（一）農(nóng)業(yè)資源調(diào)查與管理農(nóng)業(yè)資源是人們從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或農(nóng)業(yè)經(jīng)濟活動所利用的各種物質(zhì)與能量。農(nóng)業(yè)資源調(diào)查就是針對農(nóng)業(yè)資源的屬性進行清查。GIS建立這些屬性的空間和統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫，信息來源于土壤圖、氣候圖、各種統(tǒng)計報表等。GIS將圖形與數(shù)據(jù)庫有機結(jié)合，可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源檔案的計算機一體化，為農(nóng)業(yè)資源自動化管理服務。利用GIS建成的信息系統(tǒng)較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)查詢更科學、空間數(shù)據(jù)更及時，農(nóng)業(yè)資源統(tǒng)計表和圖形的同時輸出使得信息更直觀。地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用利用GIS進行農(nóng)業(yè)區(qū)劃，可以將現(xiàn)在的自然資源、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫與GIS結(jié)合，快速形成各種農(nóng)業(yè)區(qū)劃統(tǒng)計圖件。也可將遙感系統(tǒng)(RS)與GIS相結(jié)合，利用RS的遙感結(jié)果，借助GIS的先進功能對不同的區(qū)劃方案進行動態(tài)模擬與評價，編繪出各種綜合評價圖、區(qū)劃圖等，直觀定量地顯示區(qū)劃結(jié)果。（二）農(nóng)業(yè)區(qū)劃利用GIS進行土壤適宜性評價就是將土壤類型、質(zhì)地、有機質(zhì)含量、氮磷鉀含量等士地空間和屬性數(shù)據(jù)進行整合，依據(jù)各個因素對作物生長的重要性賦予權(quán)重，在地理信息系統(tǒng)中分析運算，生成土壤適宜性評價圖，也可根據(jù)實際情況建立數(shù)學模型，進行農(nóng)業(yè)土地適宜性的單因素評價和多因素綜合評價，實現(xiàn)土地適宜性的分級。地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用（三）農(nóng)業(yè)土地適宜性評價農(nóng)業(yè)土地適宜性評價是通過對農(nóng)用土地自然屬性的綜合鑒定，將農(nóng)用土按質(zhì)量差異分級，以闡明在一定科學技術(shù)水平下，農(nóng)用土地在各種利用方式中優(yōu)劣及對農(nóng)作物的相對適宜程度，是農(nóng)業(yè)土地利用決策的一項重要基礎性工作。地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境研究中應用廣泛，主要有環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價與環(huán)境影響評價、環(huán)境預測規(guī)劃與生態(tài)管理以及面源污染防治等。就環(huán)境監(jiān)測而言，依據(jù)GIS的模型功能，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測的日常工作需求，建立農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境模型，模擬區(qū)城內(nèi)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的動態(tài)變化和發(fā)展趨勢，為決策和管理提供依據(jù)；就環(huán)境質(zhì)量而言，由于污染源的區(qū)域性、污染物的流動性以及區(qū)域梯度變化，用GIS作為支持系統(tǒng)可使環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果更加科學和直觀。（四）開展農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境研究對有災害發(fā)生的區(qū)域，可以根據(jù)GIS空間信息計算出的大致受災面積，估算該區(qū)域的經(jīng)濟損失。根據(jù)GIS的空間特性，對某一區(qū)域歷史數(shù)據(jù)的演變分析，對區(qū)域內(nèi)災害發(fā)生的基本規(guī)律、時空分布、危害程度等進行綜合評價和模擬，并對災害發(fā)展趨勢進行預測，為防災、減災提供分析對策。地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用（五）農(nóng)業(yè)災害預測與控制利用遙感、GIS和計算機等技術(shù)對重大農(nóng)業(yè)災害進行綜合測評，為政府和有關機構(gòu)提供及時有效、準確可靠的決策信息，使減災、防災、救災等有更充分的科學依據(jù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展提供有力保證。地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用精準農(nóng)業(yè)是指運用RS、遙測(如氣溫、土壤溫度等的遙測)、GPS、計算機網(wǎng)絡、GIS等信息技術(shù)，以及土壤快速分析技術(shù)、自動滴灌技術(shù)、自動耕作與收獲技術(shù)、保存技術(shù)等，定位到中、小尺度的農(nóng)田，在微觀尺度上直接與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動和管理相結(jié)合的高新技術(shù)系統(tǒng)。（六）精準農(nóng)業(yè)(1)GIS是精準農(nóng)業(yè)整個系統(tǒng)的承載動作平臺和基礎，各種農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)的流人、流出以及對信息的決策、管理都要經(jīng)過GIS來執(zhí)行。(2)GIS作為精準農(nóng)業(yè)的核心組件，將RS、GPS、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等組合起來，起到“容器”的作用。(3)在精準農(nóng)業(yè)中，GIS還用于各種農(nóng)田土地數(shù)據(jù)，如土壤、自然條件、作物苗情、產(chǎn)量等的管理與查詢，也能采集、編輯、統(tǒng)計、分析不同類型的空間數(shù)據(jù)。(4)作物產(chǎn)量分布圖等農(nóng)業(yè)專題地圖的繪制和分析也都由GIS來完成。地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用農(nóng)業(yè)是與自然環(huán)境息息相關的產(chǎn)業(yè)，其中的很多問題都涉及空間問題。GIS作為解決空間問題的有效工具，不僅在上述幾個方面得到較深人的應用研究，還滲透到農(nóng)業(yè)領域的其他方面，如將GIS用于評價農(nóng)業(yè)化學品投人的效率、農(nóng)業(yè)灌溉的空間預測、農(nóng)業(yè)非點源污染的模擬、農(nóng)業(yè)小流域治理、農(nóng)業(yè)氣象服務等方面。（七）在農(nóng)業(yè)領域其他方面的應用紙團野外調(diào)查航空攝影及遙感探測數(shù)位板掃描器文字檔案外部檔案轉(zhuǎn)換屏幕輸出儲存媒體CD-ROMtape紙團地理資料庫模式分析GIS運作流程GIS的主要用途信息查詢繪制圖件預測預報模擬分析管理與決策特定位置存在什么、周邊環(huán)境如何查找滿足一定條件的地方所處位置地圖：數(shù)據(jù)來源/一種成果過去及現(xiàn)在空間格局變化分析→未來變化過程假設數(shù)據(jù)→GIS進行模擬→分析可能結(jié)果與專家系統(tǒng)相結(jié)合，開發(fā)空間決策支持系統(tǒng)（一）GIS在農(nóng)業(yè)中的應用層次作為農(nóng)業(yè)資源調(diào)查的工具作為農(nóng)業(yè)資源分析的工具作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的工具作為農(nóng)業(yè)管理的輔助決策工具GIS在農(nóng)業(yè)中的應用與發(fā)展GIS在農(nóng)業(yè)中的應用領域1．農(nóng)業(yè)區(qū)劃2．土壤適宜性評價3．農(nóng)業(yè)災害預測與預防研究4．作物種植適宜性評價5．農(nóng)業(yè)資源的清查、核算、評估與監(jiān)測6．農(nóng)作物估產(chǎn)和監(jiān)測7．農(nóng)作物品質(zhì)監(jiān)測預報8．農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測和分析9.農(nóng)業(yè)非點源（NPS）污染的模擬評價和預測10.區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉管理11．在精確農(nóng)業(yè)中的應用農(nóng)業(yè)環(huán)境災害評估山體滑坡方向預測江西省萬安縣臍橙種植區(qū)劃03地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)應用中的發(fā)展趨勢地理信息系統(tǒng)作為一種決策支持系統(tǒng)，是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎，采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務的計算機技術(shù)系統(tǒng)。地理