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1、計算機在農業中的應用論文 3S技術在精細農業中的應用實例學院： 工學院 班級: 姓名: 學號: “3S”技術在精細農業中的應用實例【摘 要】：精準農業是在信息技術發展的基礎上以地理信息系統(GIS)全球定位系統(GPS)、遙感技術(RS)和計算機自動控制技術為核心技術引發的一場新農業技術革命將對我國農業技術的發展產生重大影響。因此應在充分了解國際精準農業發展的理論基礎和技術原則的基礎上結合我國具體情況研究發展適合我國國情的精準農業技術體系關【關鍵字】：精細農業；3S技術；應用眾所周知，農業是一個國家的基本產業，并且農業的發展歷程是伴隨著科學技術的進步而不斷變化的,二十世紀九十年代以來,隨著3S。

2、(全球定位系統GPS、地理信息系統GIS、遙感RS)技術的研究和發展,使農業原有技術生產體系與現代信息技術相結合形成一種新型先進農業技術體系精準農業(Precision Agriculture或Precision Farming),它將人類農業的發展帶入了數字和信息時代,成為合理利用農業資源、提高農作物產量、降低生產成本、改善生態環境的主要農業生產形式。故“3S”技術是實現農業現代化的必要手段。第一章 精細農業“精細農業”又稱精確農業,是一個綜合性的復雜系統,是實現農業低耗、高效、優質、安全的重要途徑,是二十一世紀全球農業科技革命的方向。精細農業是指在地學空間和信息技術支撐下的集約化和信息化的。

3、農業技術，其核心技術是地理信息系統、全球定位系統、遙感技術和計算機自動控制技術。所以,精細農業是將遙感、地理信息系統、全球定位系統、計算機技術、通訊和網絡技術、農學、生態學、植物生理學、土壤學等基礎學科有機地結合起來,實現在農業生產過程中對農作物、土壤從宏觀到微觀的實時監測,生成動態空間信息系統,對農業生產中的現象進行模擬,達到合理利用農業資源,改善生態環境,提高農作物產品和質量的目的。第二章 “3S”技術在精準農業中的應用主要表現為借助航空與航天遙感,以高空間和高光譜分辨率,及時提供農作物長勢、水肥狀況和病蟲害情況的“征兆圖”(Symptom Maps)供診斷、決策和估產等使用。通過與航空遙。

4、感或小衛星群建立全球數據采集網,可獲取實時數據。利用已存貯的土壤背景數據庫、農田灌溉、施肥、種子等數據庫以及新獲取的“征兆圖”,進行分析、判斷,形成“診斷圖”,將這些結果與GIS相結合進行綜合分析,并做出投入產出估算,提出實施計劃或方案;將GPS與GIS集成系統裝載在農業機械上,實現農田作業的自動指揮和控制,如自動播種、施肥、除草、灌溉、培土以及收割等工作。為了保證作業的精確性,需要建立相應的專題電子地圖和廣域/局域GPS差分服務網。全球定位系統的優勢是精確定位,地理信息系統的優勢是管理與分析,遙感的優勢是快速提供各種作物生長與農業生態環境在地表的分布信息,它們可以做到優勢互補,促進精細農業的。

5、發展。21RS在精細農業中的應用遙感技術可以客觀、準確、及時地提供作物生態環境和作物生長的各種信息。它是精細農業獲取田間數據的重要來源。遙感技術在精細農業中主要應用于以下幾方面：211農作物播種面積檢測和估算遙感可實時記錄農作物覆蓋面積數據,通過這些數據可以對農作物分類,并在此基礎上可以估算出每種作物的播種面積。212監測作物長勢和估算作物產量農作物遙感估產包括農作物長勢、土地荒漠化和鹽漬化、農業環境污染、水土流失等的監測，這種監測是持續進行的，在監測過程中不斷提供農業資源的數字變化和不同時間序列的圖件依據，農田管理者可以通過遙感提供的信息,及時發現作物生長中出現的問題,采取針對性措施進行田間。

6、管理。還可以根據不同時間序列的遙感圖像,了解不同生長階段中作物的長勢,提前預測作物產量。213作物生態環境監測利用遙感技術可以對土壤侵蝕面積、土壤鹽堿化面積、主要分布區域以及土地鹽堿化變化趨勢進行監測。也可以對土壤水和其他作物生態環境進行監測,這些信息有助于田間管理者采取相應的措施。214災害遙感監測和損失評估災害遙感監測和損失評估 包括小麥、玉米、水稻、棉花等農作物的產量預測和草場產量估測。氣候異常對作物生長具有一定的影響。利用遙感技術可以監測與定量評估作物受災程度,對作物損失進行評估,然后針對具體受災情況,進行補種、澆水、施肥或排水等抗災措施。在自然災害監測方面，開展了北方地區土地沙漠化監。

7、測、黃淮海平原鹽堿地調查及監測、北方冬小麥旱情監測等。215農業資源調查及動態監測 農業資源調查包括土地利用現狀、土壤類型、草場、農田等農業資源的調查以及結束后的評價，提供農業資源的準確數值和分布圖件。農業部遙感應用中心于2000年設立草地遙感監測和預警系統。該項目是利用遙感技術、地理信息系統和全球定位系統等現代空間信息技術手段，建立技術先進、快速準確的中國草地退化和草畜動態平衡遙感監測系統。22GIS在精細農業中的應用地理信息系統可以被用于農田土地數據管理、查詢土壤、自然條件、作物苗情、作物產量等數據,并能夠方便的繪制各種農業專題地圖,也能采集、編輯、統計分析不同類型的空間數據。目前,地理信。

8、息系統在精細農業中主要應用于以下兩方面：221 管理數據 GIS技術是以地理空間數據為核心，通過GIS可以管理農業空間數據和實現遠程尋找所需要的各種地理空間數據，包括圖形和圖像等，同時提供分析工具、參與分析過程、顯示與輸出分析的結果等。222繪制作物產量分布圖安裝GPS的新型聯合收割機,在田間收割農作物時,每隔一定時間記錄下聯合收割機的位置,同時產量計量系統隨時自動稱出農作物的重量,置于糧倉中的計量儀器能測出農作物流入儲存倉的速度及已經流出的總量,這些結果隨時在駕駛室的顯示屏上顯示出來,并被記錄在地理數據庫中。利用這些數據,在地理信息系統支持下,可以制作農作物產量分布圖。223 農業專題圖分析。

9、通過GIS提供的復合疊加功能,將不同農業專題數據組合在一起,形成新的數據集。通過對其分析,可以分析出土地上各種限制因子對作物的相互作用與相互影響,從中可以發現它們之間的關系。23GPS在精細農業中的應用全球衛星定位系統是利用地球上空的24顆通訊衛星和地面上的接收系統,同時接收來自多顆衛星的電波導航信號,測量地球表面某點準確地理位置的技術系統,英文簡稱GPS。上世紀80、90年代以來,用GPS同時測定三維坐標的方法將定位測繪技術從陸地與近海,擴展到整個海洋和外層空間;從靜態擴展到動態;從事后處理擴展到實時、準實時定位與導航;定位精度也越來越高。GPS接收機在精細農業中的作用包括精確定位、田間作業。

10、自動導航和測量地形起伏狀況。為了實現以上功能,GPS接收機需要與農田機械結合,隨著農田機械在田間作業,同時進行精確定位、田間作業自動導航和測量地形起伏。在GPS定位系統的協助下,農田機械可以根據不同地塊的差別,自動調節種子、肥料和化學藥劑的投放量。例如,播種機會根據地塊內部土壤結構、有機質含量、不同土壤含水量來確定具體地點播種的疏密,這反映出“精細農業”田間作業具有定位化的特點。由于GPS具有精確定位功能,農業機械可以將作物需要的肥料送到準確位置,也可以將農藥噴灑到準確位置。這不僅有助于提高作物產量,也可以降低肥料和農藥的消耗。第三章3S技術在精細農業中的綜合應用GPS可以確定農業機械在田間作。

11、業中的精確位置, GIS可對各種田間數據進行處理和分析,二者結合為科學種田提供了所需要的定位和定量的技術手段,進行田間作業和田間管理。例如,地理信息系統能夠根據地塊中土壤特性和土地條件,結合GPS提供的位置數據,指揮播種機進行定量播種,確定播種的疏密程度。在GIS和GPS指揮下,農藥噴灑機可以去病蟲害發生地自動噴灑農藥。RS和GIS結合提供了多種數據源,這為建立農田基礎數據庫奠定了基礎。農田基礎數據庫是農田科學管理的基礎。搭載在農田機械上的地理信息系統,可以記錄下各種農田操作過程中的數據,如作物品種、播種深度、噴灑農藥類型、施肥和灌溉以及收獲產量,同時記錄下田間作業時的位置與范圍、灌溉量、化肥。

12、使用量、農藥噴灑量、噴施部位、使用時間、當天天氣狀況。通過RS,則可以獲得作物生長情況、作物生態環境等數據。將這些數據都記錄在數據庫內,日積月累就形成了農田基礎數據庫。第四章 小結 可以說,精細農業是在遙感、地理信息系統和全球定位系統技術推動下發展起來的現代農田精耕細作技術,它代表了未來農業發展的一個主要方向。3S技術在精細農業中的應用,面臨的主要問題有:農業遙感圖像的解譯技術的完善、農田作業定位精度的提高、農田基礎數據庫的更新,以及農田機械與3S技術的集成。參考文獻:1張國權.計算機在農業中的應用.北京：中國農業出版社，2007.2何勇.精細農業M.杭州:浙江大學出版社,2000.3唐俊華.對地觀測技術與精細農業M.北京:科學出版社,2001.4張永生.遙感圖像信息系統.北京：科學出版社，2000.5周忠謨，易杰軍，周琪.GPS衛星測量原理與應用.北京：測繪出版社，1991.6杜道生，陳軍，李征航.RS GIS GPS的集成與應用.北京：測繪出版社，1995.7湯國安,趙牡丹.地理信息系統M.北京:科學出版社,2002.8楊敏，趙春生，張濤，等.3S技術在精細農業發展中的應用.河北農業大學學報，2002，25(4)：241.9程明華，陳建平.3S技術在農業中的應用.山西農業科學,2006.5。

總結

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