淺談地理信息系統(tǒng)及其在農(nóng)業(yè)領域的應用

摘 要：地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃、農(nóng)林生產(chǎn)、交通運輸以及生態(tài)環(huán)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(tǒng)的功能及組成，并討論了地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)領域的幾種典型應用。

關鍵詞：地理信息系統(tǒng)；農(nóng)業(yè)領域；應用；農(nóng)業(yè)區(qū)劃

前言

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）作為上世紀中后期的產(chǎn)物，其集合了計算機技術、通信技術、遙感技術、環(huán)境科學、地理學等諸多學科，通過調用地理空間數(shù)據(jù)庫，根據(jù)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(shù)據(jù)，從而為決策服務。目前，地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃、農(nóng)林生產(chǎn)、交通運輸以及生態(tài)環(huán)境保護等諸多領域均得到了廣泛的應用，為生產(chǎn)和規(guī)劃決策提供參考。

1 地理信息系統(tǒng)的組成與功能

地理信息系統(tǒng)功能的實現(xiàn)過程依次為：地理數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)分析、地理決策和應用。一般來說，地理信息系統(tǒng)由計算機系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)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(fā)揮才能使地理信息系統(tǒng)高效運轉。

1.1 計算機系統(tǒng)

計算機系統(tǒng)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(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)慕橘|，為系統(tǒng)的運行提供基礎支撐，而軟件部分則主要負責系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析。

1.2 地理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

地理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要功能是地理數(shù)據(jù)的檢索、查詢等操作，同時提供數(shù)據(jù)維護的功能，為地理信息系統(tǒng)的運行提供資源支撐。

1.3 人員

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

2 地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)領域的應用

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)高度依賴于周圍的資源和時空環(huán)境，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同時促進農(nóng)業(yè)發(fā)展與資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，就必須做好農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)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(shù)據(jù)信息支撐，不但要完成數(shù)據(jù)的采集，還要對數(shù)據(jù)進行加工處理以便做出農(nóng)業(yè)決策，因此傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)就顯得捉襟見肘，地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理信息化提供了有力支持。歐美發(fā)達國家將GIS用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在技術上已經(jīng)較為成熟，為當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展和環(huán)保事業(yè)做出了巨大貢獻，我國從上世紀八十年代開始在農(nóng)業(yè)領域應用地理信息系統(tǒng)，主要應用方面包括：國土資源規(guī)劃決策管理、農(nóng)業(yè)資源調查管理、災害預控、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、土壤侵蝕監(jiān)測、區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究、區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力分析等諸多方面，取得了可喜的進展。

2.1 土地資源規(guī)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(guī)劃管理工作向著信息化、可視化、科學化的方向發(fā)展。通過應用GIS可完成對基礎地理數(shù)據(jù)信息的采集和存儲，并按工作需要隨時查詢檢索數(shù)據(jù)，通過軟件分析為土地資源決策和發(fā)展方向預測提供客觀依據(jù)。當前，我國耕地面積逐漸減小，違規(guī)占用耕地的行為比比皆是，為保護耕地，規(guī)范土地的使用，應用GIS勢在必行。在傳統(tǒng)土地資源管理中一般存在若干個規(guī)劃土地信息系統(tǒng)，每個系統(tǒng)負責處理特定的數(shù)據(jù)信息，因而需要多個部門之間合作完成，而應用GIS后通過數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)交換框架的建立就可將多種數(shù)據(jù)信息存儲在同一系統(tǒng)中，利用數(shù)據(jù)協(xié)同技術統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準，從而為決策服務。

2.2 農(nóng)業(yè)區(qū)劃

農(nóng)業(yè)區(qū)劃是GIS在農(nóng)業(yè)領域的典型應用，其應用方式是將GIS與現(xiàn)有的社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)和自然資源數(shù)據(jù)有機結合起來，通過分析形成農(nóng)業(yè)區(qū)劃統(tǒng)計圖件。另外，為使區(qū)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(xiàn)在GIS區(qū)劃圖中。

2.3 農(nóng)業(yè)資源調查

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

2.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境管理

地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境管理上的應用主要包括環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境影響評價以及環(huán)境污染防治等。對環(huán)境監(jiān)測來說，由于地理信息系統(tǒng)具有強大的建模功能，故可在實際工作中根據(jù)環(huán)境監(jiān)測工作的需要有目的地建立起區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境模型，對區(qū)域內農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的變化進行模擬，使農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境模型呈現(xiàn)動態(tài)的變化，便于對其發(fā)展趨勢進行預測。對環(huán)境影響評價和污染防治來說，由于污染源具有區(qū)域性、流動性和呈梯度變化等特征，用傳統(tǒng)的方法使得結果可能會以偏概全，而應用地理信息系統(tǒng)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(nóng)業(yè)災害預測與治理

對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的災害進行預測和控制，對已經(jīng)發(fā)生的農(nóng)業(yè)災害進行治理是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量的重要舉措，通過將地理信息系統(tǒng)與遙感系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)結合起來，對農(nóng)業(yè)災害進行評測，從而為政府及農(nóng)業(yè)相關部門提供科學的決策依據(jù)。具體來說，通過地理信息系統(tǒng)的空間特性，經(jīng)過對大量歷史數(shù)據(jù)的演變分析可得出某種災害在該區(qū)域內的演變規(guī)律和空間分布特點，同時可對災害的發(fā)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(jīng)有災害發(fā)生的區(qū)域，根據(jù)地理信息系統(tǒng)提供的空間信息數(shù)據(jù)可得到受災區(qū)域面積和受災程度，從而大概計算出受災帶來的經(jīng)濟損失。

3 結束語

我國是個農(nóng)業(yè)大國，發(fā)展農(nóng)業(yè)是解決十三億人口吃飯問題的重中之重。毫無疑問，在農(nóng)業(yè)領域應用地理信息系統(tǒng)有助于我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程的推進，除上述幾點外，地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)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(fā)，以使地理信息系統(tǒng)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供全方位的服務。

參考文獻

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