3S技术在我国农业领域的应用_母金梅

第1卷第2期2011年7月

农业工程

AgriculturalEngineering

Vol．1No．2Jul．2011

3S技术在我国农业领域的应用

母金梅，申志永

（北京诚绘通测绘有限公司，北京100055）

摘

要：随着信息技术的发展，3S技术的应用，使农业生产更加信息化。在我国，3S技术在农业领域取得了长足的

发展，被广泛应用于现代农业中，包括作物估产、长势检测、气象和病虫害预报、精细施肥、灌溉等，特别以精准农业为典型代表。本文就3S技术在我国农业领域的应用现状进行介绍，提出在我国农业领域发展适合国情的3S技术，重视人才的培养，注重发挥资源优势，以市场需求为导向，依靠科技带动经济效益提高的发展方向，为我国农业生产信息化提供参考。

关键词：3S技术；现代农业；精准农业；农业生产；信息化中图分类号：S127

文献标识码：A

文章编号：2095-1795（2011）02-0068-03

Applicationof3STechniqueinAgriculturalAreasinChina

MuJinmei，ShenZhiyong

（BeijingSincereDrawTheSurveyingandMappingCo．，LTD，Beijing100055，China）

Abstract：Alongwiththedevelopmentofinformationtechnology，3Stechnologyinagriculturalfieldsofapplication，makesagri-culturalproductionmoreinformation．InChina，the“3S”technologyinagriculturalfieldhasmadegreatprogress，itiswidelyusedinmodernagriculture，includingcropyieldestimationofdetection，meteorologicalandplantdiseasesandinsectpestsfore-casting，finefertilizers，irrigation，specialrepresentativeforprecisionagriculture．3Stechniqueinagriculturalfieldwerere-viewed，theapplicationstatusinourcountryagriculturedevelopmentputforwardthe3Stechnologysuitableforthecultivationpaygreatattentiontothetalentsandexertadvantagesinresources，market-oriented，relyonscienceandtechnologydrivetoim-provetheeconomicbenefitsofthedevelopmentdirectionforourcountryagriculturalproductioninformatization，toprovidethereference．

Keywords：3Stechnology，Modernagriculture，Precisionagriculture，Agriculturalproduction，Informatization

0引言

展，3S技术被广泛应用于现代农业当中，其领域包括：作物估产、动植物长势监测、气象和病虫害预报、精细施肥、灌溉以及农业综合发展的动态仿真模

［2］

型等。

为进一步明确3S技术在我国现阶段农业领域的应用，更好地为农业生产和科研服务，本文从如下几个方面对3S技术应用进行系统阐述。

3S技术是全球定位系统（GPS）、遥感（RS）和地理信息系统（GIS）的集成。其具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、林业、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。

随着社会的发展与科技的进步，我国的传统农业正面临严峻的挑战。人口增长过快、人均占有耕地面积不断下降、水土流失严重、水环境深度污染、农业科技投入不足、耕作粗放、品种结构不合理和农产品品质下降等问题始终是制约我国农业以至整个国民经

［1］

济发展的主要因素。随着3S及其集成技术的发

1农业领域中的3S技术

1.13S技术在精准农业中的应用

精准农业建设是3S技术在农业方面的典型应用。3S技术是精细农业进行抽样调查，获取作物生长的

［3］

各种影响因素信息的重要技术手段之一。

遥感技术（RS）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监测及草原调查与监测等领域发挥作用。

收稿日期：2011-06-27修回日期：2011-07-01

mail：mjinmei@作者简介：母金梅，工程师，主要从事工程测量工作。E-

母金梅等：3S技术在我国农业领域的应用

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［6］

全球定位系统（GPS）的优势是精确定位，地理信息

系统（GIS）的优势在于管理与分析。利用全球定位系统（GPS）技术，配合遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS），可监测农作物产量分布、土壤成分和性质分布，做到合理施肥、播种和喷洒农药，节约费用、降低成本，达到增加产量、提高效益的目的。3S技术的融合，能做到优势互补，在促进现代精细农业的发展中大有用武之地

。基于3S技术的精准

农业可以最大限度地降低农业生产成本，有效避免资源的浪费，对实现农业现代化可持续发展作用重［5］大。

1．1．1GPS技术在精准农业中的应用

GPS技术从本质上来说是提供三维位置和时间。主要是用来确定田间地块土壤信息采样点位置，然后结合其土壤的含水量、氮、磷、钾、有机质和病虫害等不同信息的分布情况，辅助农业生产中的灌溉、施肥和喷药等田间操作。另外在翻耕机、播种机、田间取样机、施肥喷药机和收获机等农具上安装GPS，可以精确指示机具所在位置坐标，对农业机械田间作业

［3］

和管理起到导航作用。

1．1．2RS技术在精准农业中的应用

［4］

为农业气象服务产业化提供了一个新的思路

1.33S技术在农业其他领域的发展

。

3S技术在农业领域发展的范围非常广泛，除了典型地在精准农业上的应用和农业气象上的发展外，

［7］［8］

还包括数字化烟草农业研究、土地利用研究、农业资源管理信息系统

［10］

检测等方面。

［9］

、农业区划以及农田墒情

2农业领域中3S的发展方向

2.1精准农业中3S的发展方向

一是大力发展节水精准农业。二是大力发展节肥精准农业。三是借鉴国外精准农业技术理念和经验，以智能化、信息化技术改造和提升中小型农业机械装备，实现变量作业的功能；建立中小规模集中化、规范化的试验示范点，严格地进行精确化和科学化管理，用现代化信息技术指导农业生产；研究发展适合我国国情的精准农业技术体系，创建一条符合精准农业技术理念，依靠中小型设备实现的适合中小生产规

［11］

模的中国特色的精准农业发展道路。

适合国情的特色精准农业首先要充分利用GIS技术，在空间定位数据框架下将每个地块的土壤类型、质地、pH值、有机质含量和地下水平均水位等相对静态的数据，事先输入系统数据库中，构建接收各种定位动态数据的接口，为定位定量施肥灌溉准备条件。在包产到户和农业高度集约化的农区，开展以GIS为基础、操作单位为小地块的精准农业。其次做到信息技术与现有农业机械设施相结合，精确农业生产技术，定位、定量灌溉、施肥、撒药，推动农业现

［12］

代化进程。

2.2其他农业领域3S的发展方向

RS技术主要应用于农业遥感图像解译技术的完善、农田作业定位精度的提高、农田基础数据库的更新，以及农田机械与3S技术的集成。具体表现为以下几点。①农作物播种面积检测和估算：遥感可实时记录农作物覆盖面积数据，通过这些数据可以对农作物分类，并在此基础上可以估算出每种作物的播种面积。②监测作物长势和估算作物产量。③作物生态环

［3］

境监测。④灾害损失评估。1．1．3GIS在精准农业中的应用

GIS作为精细农业中整个系统的承载运作平台和基础，起着大脑和神经中枢的作用，最大的优点是能够很快地将各种专题要素地图组合在一起，产生新的地图。作为农田空间数据库的管理系统，GIS用于农田土地数据管理，查询土壤、自然条件、作物苗情和作物产量等数据，也能采集、编辑、统计、分析不同

［3］

类型的空间数据，绘制作物产量分布图。

1.23S技术在农业气象领域的发展

3S技术在农业气象领域的应用首先表现在农业小气候的三维表述，利用三维地理信息可对部分小气候要素进行表述和推算，同时也是对精准农业的促进；其次是利用3S技术建立地理区划系统，可以减少工作量，使数据分析和更新变得更加简便；再次是对部分农业气象灾害的预测，通过遥感监测，对于解决农业气象问题将有很大帮助；最后是3S技术使农业气象服务产业化，一些3S产品投入商业化使用，

随着信息技术的发展，3S技术在农业资源管理

［9］［10］

信息系统、农田墒情远程检测系统、土地利用

以及国家与全球尺度的农情监测等方面都将有广阔的发展前景。我国人口多，耕地有限，农情信

［8］

［13］

息监测对生产管理与政府决策至关重要。其主要任务是检测耕地的变化，粮棉作物的面积、长势、灾害与产量。

33S技术在我国农业领域发展中存在的问题

3.1我国精准农业发展的制约因素

我国的精准农业正处于试验示范阶段，受到现有的农业经营体制限制，技术人才和设备缺乏，创新能力不足

［6］

。与发达国家相比，无论是技术水平还是

实际应用范围都还有相当大的差距，面临着技术、信息和系统等诸多方面的问题。主要表现为设施生产整体水平不高，技术较低，计算机普及度不够，总体谈

70

农业工程

［6］［7］

土地资源管理

尹劲松，罗恒，施琴艳．3S技术在农业气象上的应用研究［J］．科技资讯，2010（7）：149．

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不上精准；整体经营水平不到位，缺乏明确市场定

位，营销体系不健全；没有相应的3S技术服务体系

［14］等。

3.2信息农业发展的制约因素

我国农业目前仍处在传统农业向现代农业的转变过程中，信息农业的发展还存在农民信息化意识淡薄、整体文化素质较低的因素，且信息农业成本过高、基础水平过低等方面的问题也在限制3S技术的发展应用。但从发展农业的方向看，智能化、精准化、数字化和网络化是今后农业发展的必然。

［8］

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4前景展望

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发展3S技术，在科学上、技术上和农业基础建

设上实现农业信息化，走适合中国国情的现代农业发展道路

［15］

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息，2004，27（2）：3-5．

。中国发展精准农业必定是一个渐进过程，

要分阶段进行。大力发展以适时、适量和按需定位投放为核心的精准农业技术，以达到精准施肥、精确灌溉、节肥节水和降低污染的目的

［10］

。集中有关力量

在局部环境变量相对稳定的地区进行攻关性质的研［15］

究，以获得实用化的研究成果。重视人才的培养，注重发挥资源优势，以市场需求为导向，依靠科技带动经济效益的提高。

参考文献

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