基于3S技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用研究

杜雷超 牛曉琳 楊憲忠

摘 要：我國綜合實(shí)力日益增強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平顯著提高，要求有信息技術(shù)作為支撐。農(nóng)業(yè)是促進(jìn)一國經(jīng)濟(jì)增長的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)信息化作為一種新技術(shù)，能夠?yàn)檗r(nóng)民提供更好的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源高效配置和利用。在中國城市化進(jìn)程日益加速的今天，農(nóng)村勞動人口逐步下降，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加需要以結(jié)構(gòu)改革為重點(diǎn)，推動農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)具有十分重要的意義，本文對3S技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的實(shí)際運(yùn)用進(jìn)行深度探究，提出一系列措施加以改善，以期為相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；精細(xì)農(nóng)業(yè)；發(fā)展研究

1 分述3S技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)開發(fā)中應(yīng)用的可行性

1.1 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）

GPS作為一種衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，具有高精度，全天候的空間導(dǎo)航特點(diǎn)、全球定位系統(tǒng)等、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)是與定時系統(tǒng)配套使用。它可以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)任意地點(diǎn)、任何時間對的測量，并能提供精確到厘米級精度的三維位置信息、速度和方向等參數(shù)。內(nèi)容包括空間部分、所述控制部分與用戶部分構(gòu)成。衛(wèi)星信號經(jīng)地面接收機(jī)接收后送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并顯示出精確的定位結(jié)果。GPS觀測耗時少、儀器重量輕、操作方便，有統(tǒng)一坐標(biāo)系與時間系統(tǒng)。由于該測量系統(tǒng)具有上述優(yōu)點(diǎn)，使得它被廣泛應(yīng)用于測繪工程之中。目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于測繪領(lǐng)域之中，能夠?qū)崿F(xiàn)信息接收作業(yè)，同時也可以完成對信息的傳輸，這些資料的傳輸全靠衛(wèi)星，這就促使了該技術(shù)在使用過程中表現(xiàn)出穩(wěn)定性，地面上環(huán)境因素對應(yīng)用效果造成的擾動小。

1.2 遙感（RS）

遙感技術(shù)在應(yīng)用的過程中，能夠借助于衛(wèi)星技術(shù)來達(dá)到發(fā)射RS技術(shù)信號，使用數(shù)據(jù)融合與分析活動進(jìn)行特定測量，將其運(yùn)用于實(shí)際的工作中可以使得地圖繪制準(zhǔn)確度提升，地圖范圍比較全面。在獲取影像之后，通過處理設(shè)備將其轉(zhuǎn)換成為數(shù)字圖像，從而完成了地理空間上的定位工作。得到圖像之后，能參考不同地理環(huán)境特點(diǎn)，用不同色彩標(biāo)記特殊地形及地理位置，從而顯著區(qū)分地理環(huán)境信息，給人們觀測，理解地形圖帶來了較大便利。同時也可通過遙感影像來判斷地理區(qū)域內(nèi)植被分布狀況以及土地資源使用狀況，從而保證相關(guān)人員對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境有更為深入的掌握。RS技術(shù)與衛(wèi)星傳輸信號的結(jié)合，能夠保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，并且提高工作效率，從而為圖像繪制工作提供可靠數(shù)據(jù)保障。

2 3S技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

2.1 RS技術(shù)在農(nóng)作物長勢動態(tài)監(jiān)測上的應(yīng)用

基于遙感技術(shù)和成像與處理技術(shù)得到的農(nóng)田與作物多光譜圖像信息，對農(nóng)作物的生產(chǎn)管理來說是至關(guān)重要的。通過對不同時間段所獲RS圖像進(jìn)行光譜變化分析，能夠?qū)崿F(xiàn)作物長勢監(jiān)測動態(tài)過程，RS多時相影像數(shù)據(jù)能較好地反映宏觀作物生長發(fā)育規(guī)律特征，例如，從作物葉片形狀、色澤等方面來判斷作物健康狀況，進(jìn)而適時高效地進(jìn)行灌溉、施肥和施藥。

莊稼在各種生長時期和各種生命狀態(tài)中，所表現(xiàn)出來的光譜信息是不一樣的，通過對莊稼在不同時相遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析，及時感知植株有無受到病蟲害等災(zāi)害類型的干擾。莊稼一旦受到病蟲侵?jǐn)_，該地區(qū)反射光譜馬上就和以前不同了，反映到遙感影像中，相關(guān)人員可以結(jié)合該地區(qū)的環(huán)境因素以GIS進(jìn)行預(yù)測、分析病蟲侵?jǐn)_情況，然后利用GPS定位，判斷受害范圍，及時采取適當(dāng)措施進(jìn)行災(zāi)害防治。

2.2 將GPS技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)機(jī)調(diào)度

在日常工作過程中，尤其是農(nóng)忙時節(jié)，難免會遇到農(nóng)機(jī)供不應(yīng)求的情況出現(xiàn)。而利用GPS能夠?qū)r(nóng)機(jī)信息進(jìn)行快速獲取與實(shí)時監(jiān)控，對農(nóng)機(jī)作業(yè)面積，作業(yè)質(zhì)量等進(jìn)行精確的分析，回溯農(nóng)機(jī)歷史運(yùn)動軌跡，實(shí)現(xiàn)作業(yè)農(nóng)機(jī)遠(yuǎn)程的快速調(diào)度，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)調(diào)度的精準(zhǔn)化與及時化，降低農(nóng)忙期間農(nóng)機(jī)流動的隨機(jī)性與盲目性。在整個生產(chǎn)過程中，GPS技術(shù)都可以輔助工作人員進(jìn)行精細(xì)農(nóng)業(yè)所需要的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集、田間管理、農(nóng)業(yè)病蟲害的預(yù)警等，GPS憑借其及時有效的數(shù)據(jù)采集，能夠幫助農(nóng)業(yè)工作者進(jìn)行農(nóng)業(yè)信息的動態(tài)分析，進(jìn)而提高工作效率。

3 3S技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的發(fā)展前景

信息化時代下，精細(xì)農(nóng)業(yè)代表了農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，而3S技術(shù)是精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的基石，是當(dāng)前國際上普遍接受的高新技術(shù)，對促進(jìn)中國農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)強(qiáng)國的目標(biāo)有著重大的意義。盡管當(dāng)前我國對于3S技術(shù)的開發(fā)以及農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面還存在著不足之處，但是，在科技與經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，3S技術(shù)不可避免地可以克服種種障礙，有助于提高我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力，改善農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，切實(shí)緩解資源短缺的困局，最后達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，低耗節(jié)能的目的。

本文從分析精細(xì)農(nóng)業(yè)研究現(xiàn)狀入手，指出當(dāng)前國內(nèi)對精細(xì)農(nóng)業(yè)理論研究及實(shí)踐中存在的問題，并提出相應(yīng)對策和建議，以期推動我國精細(xì)化農(nóng)業(yè)進(jìn)一步深入發(fā)展。精細(xì)農(nóng)業(yè)是將3S技術(shù)和自動化技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)耕地資源和勞動力投入最優(yōu)化配置，增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，減少生產(chǎn)成本。精細(xì)農(nóng)業(yè)的實(shí)施使我國農(nóng)業(yè)發(fā)展踏入了新臺階，不但大幅度提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，在自然資源、環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)管理等方面，有著舉足輕重的作用和意義。

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