3s技术在农业领域的应用

2.3S技术在农业上的应用
2.1作物估产和产量监测
通过对遥感卫星获得的影像进行判读解译、图像分类处理以提取专题信息，及时更新GIS数据库，对农业资源质和量的变化进行动态的监测，使得管理者可以及时发现作物生长出现的问题，采取针对措施进行田间管理如施肥、喷施农药等。管理者还可以根据不同时间段同一地区的遥感图像，了解不同生长阶段中作物的长势，提前预测农作物的产量。热红外波段对水分反应非常敏感，所以利用热红外波段遥感监测对象和作业监测土壤和植被水分十分有效。研究表明，不同热惯量条件下，遥感波谱间的差异性表现最明显，所以通过建立热惯量与土壤水分间的数学模型，就能够监测土壤水分含量和分布状况。
1.3S技术
3S技术是全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS）的统称。全球定位系统是美国第二代卫星导航系统，它由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成，可同时测定目标三维坐标，应用范围非常广泛；它的优势就如它定义中提到的是精确定位。遥感(RS)技术是通过遥感平台上搭载的传感器，来探测地表物体反射的电磁波和其发射的电磁波，并按照一定的规律转换为图像，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体；它的优势在于信息的收集，在土地资源调查与检测、作物估产、农作物生长状况及其生态环境的检测及草原调查与检测等领域发挥作用。地理信息系统简称GIS，它是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。它的优势在于管理和分析。3S技术将三种技术融合，并将其综合利用。3S技术有快速高效的数据获取能力、强大的空间数据处理分析能力和直观生动的地图数据表达显示能力，在空间信息采集、处理和应用中具有较大的优势，并被广泛地应用于国土、水利、交通、农业、军事和旅游等领域，推动各领域技术发展并取得了巨大的经济效益和社会效益。其在农业方面的应用领域包括：农作物估产和监测、土壤侵蚀调查、精准农业、农业气象服务、遥感制图与土地资源调查等。
3S技术在农业领域的应用
摘要：简要说明“3S”技术的定义，以及在农业领域的应用。重点介绍了“3S”技术在作物估产和监测、土壤侵蚀调查、农业气象服务应用、土地资源调查、精准农业中的应用，并指出了其不足之处。
关键字：3S技术，农业，地理信息系统，遥感，全球定位系统
农业是国民经济的基础，而我国人口多，耕地少，利用占全球耕地面积7%的土地，养活占世界1/5的人口。随着人口的持续增长，经济的发展和城市化进程的加快，耕地面积会越来越少。因此，提高农业效率，提高耕地的单位面积产量成了摆在我们面前的一个现实问题。
2.3土地资源调查
土地资源遥感调查的主要内容是利用Landsat TM和ETM影像资料，主要是对土地利用现状、土地利用动态及其由此派生的一系列土地利用类型的动态变化进行调查。例如，利用不同时期同一地区的土地利用现状图进行比对，作各个时段的土地利用现状动态图。在TM和ETM图像中提取居民点及工厂用地信息作不同年份城镇空间扩展现状图，将这些年的空间扩展进行叠加对比，就可以产生目前的土地现状图及城镇空间扩展动态图。
GIS能对地理信息进行动态描述，构建土地利用管理过程中系统要素格局的变化和发展、未来土百度文库资源状态及社会环境状态的演变进行动态的模拟和预测，保证利用管理的策略及目标优化。
2.4农业气象服务应用
中国西部地区的多波段遥感影像合成、制图、分类与特定任务的专题研究，如资源勘探、环境监测、城市规划等。农业气象服务系统是在GIS和RS平台上开发的集农业气象、遥感应用于一体的业务运行系统。将GIS分析功能应用于洪涝灾害监测、灾害损失评估、资源合理布局等领域，获取较好的服务效果。通过建立农业资源环境空间数据库，管理、分析和处理海量的环境数据，进行农业环境因子的相关性分析；例如，通过建立若干环境污染模型，模拟区域农业资源环境污染演变状况及发展趋势；通过GIS的空间分析，找出造成农业环境污染的原因；通过GIS空间制图功能，提供多种形象、直观的环境状况信息表达方式。利用GMS卫星遥感资料监测暴雨，能较准确地监测暴雨发生的区域和面积。通过利用时空分辨率较高的GMS—5红外、可见光两通道1：1原始图像资料，结合常规雨量观测资料，通过对逐时降水率、日降水量的估计，可弥补常规气象观测资料时、空分辨率的不足，从而比较准确地监测暴雨发生的强度、范围和面积，为农业生产服务。
2.2土壤侵蚀调查
土壤侵蚀问题对农业资源和环境问题关系重大。利用卫星遥感影像可提供许多土壤侵蚀因子信息，如地形、坡度、岩性、植被等，据此可建立土壤侵蚀模式。土壤空间信息查询有空间定位查询和空间关系查询，对如某种土壤类型的空间分布位置进行查询，查询与某种土壤类型或某一行政区域包括的土壤类型、沿河流与分布的土壤类型等。GIS既有很强的制图功能，可以编绘出所需要的各种要素的专题地图，如土壤肥力图、土壤评级图、土壤类型图、土壤利用图以及一系列社会经济指标统计图等。在可视化方面，这些专题地图叠加在三维DEM上显示，可以直观地看出不同高程的土壤等级分布及土壤类型分布等，据此可进行多种专题图的重叠而获得土壤综合信息。同时可利用遥感的实时信息，对土壤空间信息进行动态监测，及时调整和更新各种地图。
还可以在收割机上配置计算机、产量监视器和GPS接收机，就构成了作物产量监视系统。对不同的农作物需配备不同的监视器来监视农作物的生长。例如，监视玉米产量的监视器，当收割玉米时，监视器记录下玉米所接穗数和产量，同时，GPS接收机记录下收割的玉米所处位置，通过计算机最终绘制出一幅关于每块土地产量的产量分布图。通过和土壤养分含量分布图的综合分析，可以找出影响作物产量的相关因素，从而进行具体的田间施肥等管理工作。
生产实践的需要是推动科技进步的根本动力，任何一门技术的发展都是生产实践需要和人的智力相结合的产物。而3S技术，即全球定位系统(GPS)技术、地理信息系统(GIS)技术和遥感(RS)技术，能为农业发展建立与其相适应的地理信息系统，提供规划、设计、施工、管理和决策使用，使得现代农业脱离了原来落后的技术，也为现代农业的高科技发展提供了广阔的前景。