3S技术的集成与应用

3S技术集成的应用
◆ 测绘制图 ◆ 环境监测 ◆ 救灾抢险 ◆ 交通管理 ◆ 精确农业 ◆ 资源清查 ◆ 国土整治 ◆ 城市规划及空间决策
3S技术在农业上的应用
精准农业是在现代信息技术、生物技术、 工程技术等一系列高新技术最新成就的基 础上发展起来的一种重要的现代农业生产 形式，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。精准农业系统是一个综合性很强的复 杂系统，是实现农业低耗、高效、优质、 安全的重要途径
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3S技术的集成与应用
沈如文 地信1002班 2010303200226
内容回顾
• 全球定位系统（GPS）：英文全称是Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System简称GPS，有时也被称作NAVSTAR GPS， 是一种利用人造地球卫星进行点位测量导航的技术。 包括三大部分：空间部分、地面控制部分、用户设 备部分。
控制实施过程
智能化农业机械主要由信息采集系统、决策判断系统 和控制执行系统等3部分组成。利用各类传感器采集环境 信息或作物信息，决策系统要先输入关于农艺、土壤、 作物、管理等方面的数据作为进行系统决策的依据，将 采集到的实时信息输入系统经过处理后作出决策，传输 到智能化农业机械进行控制实施。 例如，当驾驶拖拉机在田间喷施农药时，驾驶室中安 装的监视器显示喷药处方图和拖拉机所在的位置。驾驶 员监视行走轨迹的同时，数据处理器根据处方图上的喷 药量，随时向喷药机下达命令，控制喷洒。
GPS：卫星系统+ 接收机 RS ：传感器+ 地面接收系统 GIS ：管理和分析
3S整体集成
“3S”的集成是指GIS、RS和GPS的整体集成，即 以地理空间数据库为连接GIS、RS和GPS的接口， 以RS和GPS作为实时采集属性数据和空间数据 的工具，以GIS为数据处理、存储、查询、分析 及显示的软件平台。 GIS、RS和GPS三者集成 利用，构成为整体的、实时的和动态的对地观测、 分析和应用的运行系统，提高了GIS的应用效率。 集成的模式包括以GIS为中心和以GPS/RS为中 心的集成方式。
精确农作技术的实施过程
◆数据采集 ◆差异分析 ◆处方生成 ◆控制实施
(一)数据采集
1．产量数据采集 2．土壤数据采集 土壤信息一般包括土壤含水量、土壤肥力、土壤 有机质、土壤PH值、土壤压实、耕作层深度等，详 细的土壤信息是开展精确农业工作的重要基础。 3．作物营养监测方法 4．土壤水分监测 5．苗情、病虫草害数据采集 6．其它数据采集 还要获取近年来轮作情况、平均产量、耕作情 况、施肥情况、作物品种、化肥、农药、气候条件 等有关数据。这些数据将用于进行决策分析。
精确农业
概念:借助3S技术，尽可能的精细地掌握农 业生产的环境条件，包括作物、土壤、气 象等信息，用计算机管理决策系统（包括 模拟模型、农业专家系统、决策支持系统 等）对其进行处理分析，为制定农业生产 管理措施提供定量决策建议并赋予定位实 施
精确农作技术思想
基于田区差异的变量投入和最大收益 田区差异：农田小区作物产量和影响作物生长的 环 境因素（如土壤结构、地形、植物营养、含水 量、病虫草害等）实际存在的空间和时间差异信 息。 变量投入：分析影响小区产量差异的原因，采取 技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待， 按需变量投入，分为：人工投入、机械投入、自 动控制。 最大收益：指经济（生产力）、生态、社会效益
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（二）数据差异分析
1、产量数据分布图 2．土壤数据分布图 3．苗情、病虫害分布图
（三）处方生成 精确农业技术是根据田间采集到的不均衡空间分布数 据及有关作物其它信息，经过决策分析，来控制投入方 式和施用量。决策分析是精确农业的核心，直接影响精 确农业技术的实践效果。 （四）控制实施 精确农业技术的目的是科学管理田间小区，降低投入， 提高生产效率。精确农业实现的关键是农业机械的变量 控制，在3S技术支持下得到的信息经过一系列处理后， 将会形成变量控制信息，最终控制农业机械，实施变量 管理。
• 遥感（Remote Sensing)：指遥远的感知，它是 从不同高度的遥感平台(Platform)上，使用各种传 感器(Remote Sensor)，接收来自地球表层各类地 物的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工处理， 从而对不同的地物及其特性进行远距离的探测和识 别的综合技术。
• 地理信息系统（GIS , Geographic Information System）是以地理空间数据库为基础，在计算机 软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管 理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型 分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息， 为地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。 简言之，地理信息系统是综合处理和分析空间数 据的一种技术系统