精准农业农田地理信息系统
地理信息系统在精准农业中的应用
地理信息系统在精准农业中的应用摘要：随着社会的进步，我国的农业建设逐渐现代化。
传统的信息管理手段，很难实现对时间或空间变化的分析，GIS的引入可以很好地解决这一问题，它能够科学地在空间层次管理农业和环境资源，同时开展快速、重复的分析和模拟，有效地对资源和环境情况进行多时段的动态监测和分析比较，这种农业现代化手段很好地提高了农业资源管理的效率，也为农业资源管理、后续的环境治理、可持续发展甚至是相关经济效益的提升提供极大的便利以及较强的技术保障。
GIS作为农业信息化技术推动着农业的前进。
本文探讨了地理信息系统在精准农业上的应用。
关键词：地理信息系统；精准农业；应用引言精准农业归属于一项农业高科技，具有前瞻性，一方面代表着国际农业技术更新趋势，一方面是农业技术的指明灯。
因此讨论精准农业地理信息技术内容，分析精准农业中运用地理信息技术具有重要意义。
1地理信息系统地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)用于处理地理表面、空间、地理分布相关的数据，具有采集、管理和分析等功能。
基本概念分为以下4种。
①在数据库基础上的概念。
GIS数据除空间次序外，同时提供数据操作集合，能够完成数据库中的空间实体查询。
②工具箱的概念。
GIS集合了采集、查询、交换等多种工具；③面向功能概念。
完成地理空间数据的存储、检查和分析；④面向应用概念。
将该技术应用于不同场景可成为多种应用系统，主要包括土地管理系统、农田管理系统和城市管理系统等。
地理信息系统将传统科学和现代技术结合在一起，多种先进的技术和方法促进其发展。
2地理信息系统的农业应用2.1降低气象灾害损失农业生产过程中，自然灾害会在一定程度上影响农作物的质量和产量。
日益变化的气候环境在各种因素的长时间影响下产生大量、多变的空间信息，GIS根据实验区内自然灾害的历史发生规律、空间分布情况，建立针对分析模型，对历史情况进行模拟，并预测未来的气候环境。
精准农业
精准农业介绍精准农业由十个系统组成，即全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统，其核心是建立一个完善的农田地理信息系统（GIS），可以说是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。
精准农业并不过分强调高产，而主要强调效益。
它将农业带入数字和信息时代，是21世纪农业的重要发展方向。
精准农业与GIS地理信息系统（GIS，Geographical Information System）作为用于存储、分析、处理和表达地理空间信息的计算机软件平台，技术上已经成熟。
它在“精准农业”技术体系中主要用于建立农田土地管理，土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等，为分析差异性和实施调控提供处方信息。
它将纳入作物栽培管理辅助决策支持系统，与作物生产管理与长势预测模拟模型、投入产出分析模拟模型和智能化农业专家系统一起，并在决策者的参与下根据产量的空间差异性，分析原因、作出诊断、提出科学处方，落实到GIS支持下形成的田间作物管理处方图，指导科学的调控操作。
精准农业与RS遥感（RS，Remote Sensing）技术是未来精准农业生物技术体系中获得田间数据的重要来源。
它可以提供大量的田间时空变化信息。
近30多年来，RS技术在大面积作物产量预测，农情宏观预报等方面作出了重要贡献。
遥感技术领域积累起来的农田和作物多光谱图像信息处理及成像技术、传感技术和作物生产管理需求密切相关。
RS获得的时间序列图像，可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反射光谱变异性，提供农田作物生长的时空变异性的信息，在一季节中不同时间采集的图像，可用于确定作物长势和条件的变化。
由于采用卫星遥感比航空摄影的成本将低一半以上，卫星遥感技术可预期在近3～5年内，在“精准农业”技术体系中扮演重要角色。
农业科技精准农业的关键技术简析
农业科技精准农业的关键技术简析精准农业是指通过引入先进的农业科技与信息技术，利用精准的农业管理手段，实现对农作物的精确管理，提高农业生产效率和质量。
在农业科技领域中，有几项关键技术被认为是实现精准农业的重要手段。
本文将对这些关键技术进行简单的分析与阐述。
1. 全球导航卫星系统（GNSS）全球导航卫星系统是精准农业的基础技术之一。
借助GNSS系统，农民可以实时了解到农田的地理位置，通过GPS导航引导精确地施肥、浇水等农作物管理活动。
这种技术不仅可以提高施肥和灌溉的准确性，还能够降低资源浪费和环境污染。
2. 遥感技术遥感技术是精准农业实施的重要支撑。
通过卫星和无人机等设备，可以获取大量的农田数据，包括土壤质量、作物生长状态以及病虫害情况等。
利用这些数据，农民可以根据实际情况进行农田管理决策，如调整农作物的种植密度、优化施肥方案等，从而提高农业生产效益。
3. 物联网技术物联网技术在精准农业中发挥着至关重要的作用。
农民可以通过网络连接传感器和执行器，实现对农田环境参数的实时监测和控制。
例如，温度、湿度、光照等环境数据可以通过物联网设备进行采集，然后根据这些数据进行精确的灌溉和通风控制，以提供最适宜的生长环境给农作物。
4. 地理信息系统（GIS）地理信息系统是将地理空间数据与非空间数据相结合的技术系统，被广泛应用于精准农业中。
借助GIS技术，农民可以对土地利用、水资源和气象等信息进行空间分析，进而制定更合理的农业管理方案。
通过GIS系统，农民可以更好地了解农田的地形地貌、土壤类型和水文特征，从而更加科学地进行种植和农田规划。
综上所述，全球导航卫星系统、遥感技术、物联网技术和地理信息系统是农业科技精准农业的关键技术。
通过结合这些技术的应用，农民可以更好地掌握农田的实时情况，并且根据准确的数据进行决策与调整，提高农业生产的效率和精度。
精准农业的推广与普及将有助于提高农产品的质量和安全性，促进农村经济的可持续发展。
地理信息系统在智慧农业中的应用
地理信息系统在智慧农业中的应用一、地理信息系统基础概念地理信息系统（GIS）是一种基于电子计算机技术，实现空间信息的动态管理、分析和应用的一种系统化的信息处理工具。
该系统可以从原始地理数据中提取出与地理位置相关联的各种空间属性，这些属性包括地物形状、大小、颜色、高度、坐标系等等。
二、智慧农业的定义与特点智慧农业是一种基于信息化技术的现代化农业模式，它利用传感器、云计算、大数据、GIS等先进技术来实现精准农业生产、精准品质监控和精准市场营销。
这种模式的特点在于高效节约的资源利用、实时的作物监控、可预测的收成结果和低能耗的操作方式等等。
三、GIS在智慧农业中的应用智慧农业的实现需要依赖空间信息处理技术，GIS作为一种空间信息处理系统，在智慧农业中扮演着至关重要的角色。
GIS可以通过现场采集数据、远程监控技术、动态试验、数学模型等方法，在农业种植生产和管理等各个方面实现高效和可持续的发展。
下面就让我们来看看GIS在智慧农业中的具体应用场景。
1.农业质量监控在农场内部，GIS技术可帮助农场主进行种植地点的可视化处理，实现对农作物的控制。
用GIS技术进行空间分析、建立影像图层可以更直观地识别出农作物状况，排除病虫害和异常因素等。
2.土壤质量管理GIS系统可以对土壤质量进行监控和管理，通过采集土壤数据，GIS技术可以分析土壤中的养分含量、pH值等信息，还可以通过辅助决策的形式为土壤施肥、水分控制等管理提供指导。
这不仅可以优化肥料和水的使用，还可以减少环境污染和农民的成本。
3.气象预报气象数据是智慧农业数据的重要组成部分，网格预报作为一种GIS技术应用在气象预报中已经成为了气象预报的主流。
通过建立气象传感设备网络，GIS技术可以将大量的气象信息实时传输到气象预报模型中，预测未来的气象变化趋势，为农民提供更精准的決策参考。
农民可以通过这些预报，在不同的耕作季节甚至决策天气条件下的作物生长等方面作出更好的决策。
4.市场营销市场营销是智慧农业的重要组成部分，GIS技术可以通过对逐户农业生产数据的空间分析，为农民根据当地市场需求和客户群体需求进行针对性生产和营销，更好地提高农业产品的质量和竞争力。
3S技术在精准农业中的研究与应用
3S技术在精准农业中的研究与应用3S技术指的是遥感(Remote Sensing)、地理信息系统(Geographic Information System，GIS)和全球定位系统(Global Positioning System，GPS)这三种技术的结合。
在精准农业中，3S技术的研究和应用已经成为农业发展的重要支撑，为提高农业生产效率、保护环境、节约资源、实现可持续发展提供了有力的技术支撑。
1. 遥感技术在精准农业中的研究遥感技术是指利用卫星、飞机、无人机等载具对地球表面的物体、地貌、植被等进行遥感探测，获取并记录地球信息的技术。
在精准农业中，遥感技术可以实现对农田土壤肥力、植被生长状况、水分状况等信息的快速获取，为农业生产提供精准的数据基础。
通过遥感技术，可以及时监测农田病虫害、旱情、涝情等灾害，为农业生产提供预警和应急保障。
地理信息系统是一种集成地理空间数据采集、处理、存储、分析、展现于一体的信息系统，可以实现对地理空间信息的快速处理和分析。
在精准农业中，地理信息系统可以实现对农田土壤肥力、植被生长状况、气象、水文等多种地理信息数据的整合分析，为农业生产提供科学决策支持。
通过地理信息系统，还可以实现对农田管护、施肥、灌溉等管理活动的精准调度和控制。
全球定位系统是一种通过卫星向地面用户提供位置、速度、时间等信息的系统，可以实现对地面目标的精确定位。
在精准农业中，全球定位系统可以实现对农田作业机械、农业生产设施、农作物生长状态等信息的精确定位和实时监测，为农业生产提供精准的实时数据支持。
通过全球定位系统，可以实现对农田作业机械、农业生产设备的精准调度和控制，提高农业生产效率和质量。
1. 精细化施肥利用遥感技术获取农田土壤肥力信息，结合地理信息系统进行土壤肥力空间分布分析，结合全球定位系统实现对施肥机械的精准控制和调度，实现对农田施肥活动的精细化管理。
通过精细化施肥，可以减少农业面源污染，提高肥料利用率，降低农业生产成本，提高农产品质量，实现农业的可持续发展。
地理信息技术在精准农业中的应用
地理信息技术在精准农业中的应用随着科技的不断发展和人们对食品安全和生态环境的关注度日益增加，精准农业成为了农业现代化的重要方向。
而地理信息技术作为一种先进的技术手段，在精准农业中有着广泛的应用。
本文将从不同角度探讨地理信息技术在精准农业中的应用。
首先，地理信息技术在农田土壤管理中发挥着重要的作用。
通过地理信息技术，农民可以了解每个农田的土壤质地、养分含量以及分布情况，从而更加准确地进行土壤管理。
利用遥感技术，可以对农田进行高分辨率的遥感监测，及时发现土壤退化、水分不足等问题。
此外，地理信息技术还可以结合气象数据，预测降雨情况，帮助农民合理安排灌溉时间和数量，提高灌溉水资源的利用效率。
其次，地理信息技术在农作物种植中的应用也非常广泛。
利用遥感技术获取的卫星图像，可以对农田进行智能分析，快速识别出病虫害、雨水倒灌等问题，及时采取应对措施，减少农作物的损失。
另外，地理信息技术还可以结合农作物的生长周期和差异性需求，制定个性化的农业管理方案。
通过精确施肥、喷药等方式，不仅可以提高农作物的产量和品质，还可以减少农业对环境的影响。
第三，地理信息技术为农业生产提供了更加精准的决策支持。
通过地理信息系统分析农田的地理特征、历史数据和市场需求，可以为农民提供科学的农业生产计划。
例如，在农田选择方面，地理信息技术可以结合土壤类型、气候条件、水资源等因素，帮助农民选择最适合种植该作物的农田。
此外，地理信息技术还可以通过空间分析和模型预测，为农户提供最佳的产量和收益预测，使农业生产具备更好的经济效益。
最后，地理信息技术在农产品溯源方面也有重要的应用。
通过地理信息技术，可以对农产品的生产过程进行全程监控和溯源，实现农产品的追溯管理。
消费者可以通过扫描产品上的二维码，获取产品的生产经过、来源农田以及相关质量检测信息，提高农产品的安全性和可信度。
此外，农民也可以利用地理信息技术来管理农田的种植记录、农药使用情况等，有利于提高农产品的质量和市场竞争力。
3S技术在精准农业中的研究与应用
3S技术在精准农业中的研究与应用随着科技的不断发展，精准农业已成为现代农业发展的重要趋势。
3S技术，即遥感（Remote Sensing）、地理信息系统（Geographic Information System，GIS）和全球定位系统（Global Positioning System，GPS），作为现代信息技术在农业中的应用，对精准农业的发展起到了重要的推动作用。
本文将围绕3S技术在精准农业中的研究与应用展开讨论。
1. 遥感技术在农业资源调查和监测中的研究遥感技术可以利用卫星、飞机等平台获取大范围、高分辨率的地表信息，对农田、植被、土壤、水资源等进行监测和调查。
通过遥感技术可以实现对农田覆盖情况、作物生长状况、病虫害情况等的监测，为精准农业提供数据支持。
2. 地理信息系统在农业空间信息分析中的研究地理信息系统可以对遥感获取的农业空间信息进行空间分析和建模，实现对农田的土壤养分、水分、气候等空间分布特征的分析，为农业生产提供空间信息支持。
3. 全球定位系统在农业生产精准管理中的研究全球定位系统可以实现对农业机械、农业生产设施等的定位和追踪，实现对农田作业的精准管理，提高农业生产的效率和质量。
1. 精准施肥利用遥感技术获取农田作物的生长状况和土壤养分情况，结合地理信息系统进行空间分析，可以实现对农田的精准施肥。
根据不同地块的实际情况进行施肥，避免浪费肥料和污染环境，提高施肥的效果和经济效益。
2. 病虫害监测与防控通过遥感技术可以实现对农田作物的病虫害情况进行监测，及时发现并进行精准防控，减少农药的使用量和防治成本，保障作物的健康生长。
3. 水资源管理利用遥感技术对农田的水分状况进行监测，结合地理信息系统对土地的水资源分布进行分析，可以实现对农田的精准灌溉，节约水资源，提高灌溉效率。
5. 产地溯源与品质管理利用地理信息系统对农田的种植情况进行空间管理，可以实现对农产品的产地溯源和品质管理。
消费者可以通过产品溯源系统了解产品的来源、生产工艺等信息，确保产品的质量和安全。
3S技术在精准农业中的研究与应用
3S技术在精准农业中的研究与应用【摘要】精准农业是利用现代科技手段对农田进行精细管理，提高农业生产效益的一种新型农业生产模式。
3S技术包括地理信息系统、遥感技术和全球导航卫星系统，在精准农业中发挥着重要作用。
地理信息系统可以对土壤、植被等因素进行空间分析和监测，指导农业生产决策；遥感技术通过遥感图像获取农田信息，实现农田监测和管理；全球导航卫星系统可以提供精准的位置信息，帮助农民更准确地进行作业。
随着精准农业的发展，3S技术将在改善农业生产效益、促进农业现代化进程中发挥更大作用。
未来，需要加强对3S技术的研究与应用，进一步推动精准农业的发展。
3S技术为精准农业提供了有力支持，对农业现代化进程具有重要意义。
【关键词】精准农业、3S技术、地理信息系统、遥感技术、全球导航卫星系统、农业生产效益、农业现代化、趋势、支持、研究与应用。
1. 引言1.1 精准农业的定义精准农业是指利用现代科技手段，如地理信息系统、遥感技术和全球导航卫星系统等，精确测定和管理农业生产的各个环节，实现农业生产的精准化、高效化和智能化。
通过精准农业，可以实现对农田土壤、植株、气候等关键要素的精准监测和管理，为农业生产提供科学依据和技术支持，提高农业生产效益和资源利用效率。
精准农业的核心理念是精确施肥、精准灌溉、精细管理，通过精确分析和监测农田土壤养分含量、作物生长状况等信息，科学制定施肥、灌溉方案，实现对农作物生长环境的精准调控，最大限度地提高产量和品质，降低农药和化肥的使用量，减少对环境的污染，实现可持续发展。
精准农业的目标是做到“精益求精、精准施策、精心管理”，充分发挥现代科技的优势，提高农业生产水平和效益，促进农业现代化的发展。
精准农业是农业现代化的必然趋势，也是实现农业可持续发展的有效途径。
通过科学技术的支持，精准农业将为农业生产注入新的活力和动力，推动农业产业的转型升级，实现农民增收致富和乡村振兴。
1.2 3S技术在精准农业中的重要性3S技术在精准农业中的重要性体现在多个方面。
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精准农业农田地理信息系统
1、系统概述
精准农业是一种把科学的精确性引进农田耕作的现代农业生产技术体系。
它根据田间作物生长条件和产量状况等差别，应用地理信息系统技术（GIS）、全球定位系统技术（GPS）和智能农机技术进行农业生产信息管理及农田投入的调节与控制，从而达到提高效益、避免资源浪费、减少环境污染的目的。
中科院地理所精准农业农田地理信息系统由中科院地理所与北京超图地理信息技术有限公
司合作开发。
系统采用了全组件式GIS软件SuperMap Objects作为开发平台，充分利用其开发便利，易于与其它系统集成的特点，将农田GIS和农田的定量计算模型系统进行结合，为定量化地研究农田生态系统，研究农田单位产值的提高，提供了有力的工具。
系统数据库软件采用Microsoft Access2000，开发工具采用Microsoft Visual Basic6.0。
2、系统总体目标
农田地理信息系统的总体目标是：准确地获取农田小区内作物产量和影响作物生长的环境要素在空间与时间上分布的差异性信息，生成各种差异性信息的分布图，并在各种辅助决策系统的支持下，生成指导农田内定位作业管理的处方图（Prescription Map），提供给智能农机实施定位作业管理，提高农业生产的科学性与合理性。
3、系统组成
中科院精准农业农田地理信息系统由农田信息采集模块、空间内插模块、通用GIS功能模块、决策支持模块和数据库系统共同构成，其总体结构如图1所示。
（1）数据采集模块
农田地理信息系统的数据来源主要是样区的各种实测数据，包括记录有经纬度坐标的农田养分元素含量数据、作物产量数据等属性数据，以及通过测绘而得的各种空间数据。
通过系统可以快速、方便地获取上述各种空间数据和属性数据。
图2所示为其它空间数据的转入界面。