淺談地理信息系統及其在農業領域的應用

摘 要：地理信息系統在城市規劃、農林生產、交通運輸以及生態環境保護等諸多領域都具有非常廣闊的應用前景。文章首先介紹了地理信息系統的功能及組成，并討論了地理信息系統在農業領域的幾種典型應用。

關鍵詞：地理信息系統；農業領域；應用；農業區劃

前言

地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）作為上世紀中后期的產物，其集合了計算機技術、通信技術、遙感技術、環境科學、地理學等諸多學科，通過調用地理空間數據庫，根據實際需要建立起地理模型用于空間分析，得到科學的地理數據，從而為決策服務。目前，地理信息系統在城市規劃、農林生產、交通運輸以及生態環境保護等諸多領域均得到了廣泛的應用，為生產和規劃決策提供參考。

1 地理信息系統的組成與功能

地理信息系統功能的實現過程依次為：地理數據的采集、數據分析、地理決策和應用。一般來說，地理信息系統由計算機系統、地理數據庫系統和人員三個基本部分構成，只有每個部分的功能得到充分發揮才能使地理信息系統高效運轉。

1.1 計算機系統

計算機系統包括硬件部分和軟件部分，其中硬件部分主要由存儲器、中央處理器、顯示器及其他用于數據存儲和傳輸的介質，為系統的運行提供基礎支撐，而軟件部分則主要負責系統數據分析。

1.2 地理數據庫系統

地理數據庫系統的主要功能是地理數據的檢索、查詢等操作，同時提供數據維護的功能，為地理信息系統的運行提供資源支撐。

1.3 人員

在自動化高度發達的今天，人的作用依然不容忽視，在地理信息系統中，相關人員組要包括系統管理人員和用戶兩部分，其中系統管理人員是維持系統高效運行的關鍵所在，是系統工作方式而用戶則決定著地理信息系統信息產品的發展方向。

2 地理信息系統在農業領域的應用

農業生產系統高度依賴于周圍的資源和時空環境，為實現農業現代化同時促進農業發展與資源和環境的可持續發展，就必須做好農業生產管理、農業生態環境監測以及病蟲害預防等工作。實際工作中，要達到以上的目的則需要大量的空間數據信息支撐，不但要完成數據的采集，還要對數據進行加工處理以便做出農業決策，因此傳統的數據管理系統就顯得捉襟見肘，地理信息系統的出現給農業生產管理信息化提供了有力支持。歐美發達國家將GIS用于農業生產在技術上已經較為成熟，為當地農業經濟的發展和環保事業做出了巨大貢獻，我國從上世紀八十年代開始在農業領域應用地理信息系統，主要應用方面包括：國土資源規劃決策管理、農業資源調查管理、災害預控、農業生態環境監測、土壤侵蝕監測、區域農業可持續發展研究、區域農業生產規劃、農業估產、農業生產潛力分析等諸多方面，取得了可喜的進展。

2.1 土地資源規劃與決策

土地資源本身的特性決定了其應用領域，因此不同使用功能的土地的地理定位等基礎信息必須準確無誤，并且實時性強，從而使土地規劃管理工作向著信息化、可視化、科學化的方向發展。通過應用GIS可完成對基礎地理數據信息的采集和存儲，并按工作需要隨時查詢檢索數據，通過軟件分析為土地資源決策和發展方向預測提供客觀依據。當前，我國耕地面積逐漸減小，違規占用耕地的行為比比皆是，為保護耕地，規范土地的使用，應用GIS勢在必行。在傳統土地資源管理中一般存在若干個規劃土地信息系統，每個系統負責處理特定的數據信息，因而需要多個部門之間合作完成，而應用GIS后通過數據模型和數據交換框架的建立就可將多種數據信息存儲在同一系統中，利用數據協同技術統一數據標準，從而為決策服務。

2.2 農業區劃

農業區劃是GIS在農業領域的典型應用，其應用方式是將GIS與現有的社會經濟數據和自然資源數據有機結合起來，通過分析形成農業區劃統計圖件。另外，為使區劃圖更直觀和定量化，可綜合利用GIS和遙感技術，將遙感的結果呈現在GIS區劃圖中。

2.3 農業資源調查

對農業資源展開調查，建立農業資源統計數據庫可為從事農業經濟活動提供科學參考。通過地理信息系統一方面建立起由土壤圖、氣象圖等組成的數據庫，另一方面將圖形與數據庫有機結合起來，用計算機管理這些圖形和數據，從而推動農業資源自動化管理。基于GIS的農業資源調查和管理系統可以使數據更新更加及時，查詢檢索速度更快，而且在數據圖形使用時可以更直觀地展現給客戶。

2.4 農業生態環境管理

地理信息系統在農業生態環境管理上的應用主要包括環境監測、環境影響評價以及環境污染防治等。對環境監測來說，由于地理信息系統具有強大的建模功能，故可在實際工作中根據環境監測工作的需要有目的地建立起區域農業生態環境模型，對區域內農業生態環境的變化進行模擬，使農業生態環境模型呈現動態的變化，便于對其發展趨勢進行預測。對環境影響評價和污染防治來說，由于污染源具有區域性、流動性和呈梯度變化等特征，用傳統的方法使得結果可能會以偏概全，而應用地理信息系統使得反映出的信息量更加真實，從而有助于實際工作的順利開展。

2.5 農業災害預測與治理

對農業生產中可能出現的災害進行預測和控制，對已經發生的農業災害進行治理是提高農業生產產量的重要舉措，通過將地理信息系統與遙感系統和計算機系統結合起來，對農業災害進行評測，從而為政府及農業相關部門提供科學的決策依據。具體來說，通過地理信息系統的空間特性，經過對大量歷史數據的演變分析可得出某種災害在該區域內的演變規律和空間分布特點，同時可對災害的發展趨勢進行預測，有助于提前采取對應的預防措施，防止大面積受災。另外，對于已經有災害發生的區域，根據地理信息系統提供的空間信息數據可得到受災區域面積和受災程度，從而大概計算出受災帶來的經濟損失。

3 結束語

我國是個農業大國，發展農業是解決十三億人口吃飯問題的重中之重。毫無疑問，在農業領域應用地理信息系統有助于我國農業現代化進程的推進，除上述幾點外，地理信息系統在農業領域的其他方面也有很大的應用潛力，這就需要人們不斷開發，以使地理信息系統為農業生產提供全方位的服務。

參考文獻

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