3s技术在农业中的应用及发展

3S技术在农业中的应

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农业是在信息技术发展的基础上,以地理信息系统(GIS)、全球定

位系统(GPS)、遥感技术(RS)和计算机自动控制技术为核心技术引发的一场新农业技术革命,将对我国农业技术的发展产生重大影响。因此,应在充分了解国际精准农业发展的理论基础和技术原则的基础上,结合我国具体情况,研究发展适合我国国情的精准农业技术体系。3S 系统将信息获取、信息处理、信息应用集结于一身,突出表现在信息获取与处理的高速、实时与应用的高精度、可定量化方面。3S系统是三者相互补充相得益彰构成的一个功能完整强大的空间数据采集处理分析系统，3S集成技术已成为农业、生物信息管理的先进技术手段。

关键字：

3S技术，精准农业，遥感，信息处理

正文：

一、3S技术的概念：

3S 是全球定位系统( GPS)、地理信息系统( G IS)和遥感( RS)的统称。是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

二、3S技术在农业中的应用：

1.“3S”技术在农作物中的应用：

农作物是一个国家赖以生存的灵魂，以科学技术发展农业是未来发展的必然趋势。

1.1“3S”技术在农作物估产中的应用。

作物估产的主要容是估算作物种植面积和由单产模型、长势遥感监测来确定估产模式。我国农作物遥感估产最初采用FAO推行的美国农业部的框图面积取样法，该方法是集统计估产、农学估产、气象估产和遥感光谱估产于一体的综合遥感估产，是传统的统计估产方法与遥感估产的结合，简易可行。我国遥感估产的第二阶段是1984年由国家气象局主持的“全国冬小麦NOAA卫星遥感综合估产”项目，这是一种大面积农作物估产方法，在对冬小麦的宏观地理分布了解的基础上，根据气候和生物特点，分区建立绿度修正值，在充分研究了小麦不同生育期的不同绿度值特点之后，利用相应的绿度值日来研究不同的估产模式，在微机网络上实现通讯和产量计算。遥感估产的第三种方法以“八五”攻关项目“重点产粮区主要农作物遥感估产”为代表，估产容涉及小麦、玉米和水稻，充分利用了TM影像的多波段特性和高几何分辨率”（30m），在农作物套作区进行了提高面积解译精度的研究，同时结合利用NOAA数据，对作物面积、单产和长势变化等进行了估计。

1.2“3S”技术在农业监测和调查的应用。

1.2.1农作物长势监测。作物在生长发育的不同阶段，其部成分、结构和外部形态特征等都会存在一系列的变化。叶面积指数是综合反映作物长势的个体特征与群体特征的综合指数。遥感具有周期性获取目标电磁波谱的特点，通过建立遥感植被指数和叶面积指数的数学模型，就可监测作物长势，进而根据作物长势能够估测作物产量。

1.2.2土壤水分含量和分布监测。在植被条件和非植被条件下，热红外波段都对水分反应非常敏感，所以利用热红外波段遥感监测对象和作业监测土壤和植被水

分十分有效。研究表明，不同热惯量条件下，遥感波谱间的差异性表现最明显，所以通过建立热惯量与土壤水分间的数学模型，就能够监测土壤水分含量和分布状况。

1.2.3土壤养分分布调查。在播种之前，可用一种适用于在农田中运行的采样车辆按一定的要求在农田中采集土壤样品。车辆上配置有GPS接收机和计算机，计算机中配置地理信息系统软件。采集样品时，GPS接收机把样品采集点的位置精确地测定出来，将其输入计算机，计算机依据地理信息系统将采样点标定，绘出一幅土壤样品点位分布图。

1.2.4农作物病虫害监测。应用遥感手段能够探测病虫害对作物生长的影响，跟踪其发生演变状况，分析估算灾情损失，同时还能监测虫源的分布和活动习性。

长期以来对农作物产量的预测都是农业系统的一项重要工作。随着科学技术的发展，预测方法和手段逐步完善和提高，不但能较准确地估测出各种作物的最终产量，也能跟踪监测各类作物在不同生长期的长势，从而根据需要即使采用有效措施，对农作物的生长进行监控，保证当年产量的稳定增长。为了在农作物监测和估产中发挥和利用现代科学技术的成果，提高快速、准确、经济地获得监测和估产信息，为国家经济建设和农业生产服务，虽然农作物估产和监测技术与理论十分复杂、地理信息技术和资料，从不同于传统的统计部门得到信息。

1.2.5监测作物产量。在联合收割机上配置计算机、产量监视器和GPS接收机，就构成了作物产量监视系统。对不同的农作物需配备不同的监视器。例如监视玉米产量的监视器，当收割玉米时，监视器记录下玉米所接穗数和产量，同时GPS接收机记录下收割该株玉米所处位置，通过计算机最终绘制出一幅关于每块土地产量的产量分布图。通过和土壤养分含量分布图的综合分析，可以找出影

响作物产量的相关因素，从而进行具体的田间施肥等管理工作。

1.2.6合理施肥，精确农业管理。依据农田土壤养分含量分布图，设置有GPS接收机的“受控应用”的喷施器，在GPS的控制下，依据土壤养分含量分布图，能够精确地给田地的各点施肥，施用的化肥种类和数量由计算机根据养分含量分布图控制。

在作物生长期的管理中，利用遥感图象并结合GPS可绘出作物色彩变化图。利用GPS定位采集一定数量的土壤及作物样品进行分析，可以绘制出作物生长的不同时期的土壤含量的系列分布图。这样可以做到精确地对作物生长进行管理。

总之，GPS技术在农业领域将发挥重要作用。在我国，尚需积极开展在农业中的应用研究以及相关设备的研制，特别在大平原地区，利用大规模的机械化生产的地区，应当重视GPS技术在农田作业和管理中的应用。

2．“3S”技术在土壤侵蚀调查中的应用:

土壤侵蚀问题对农业资源和环境问题关系重大。利用卫星遥感影像可提供许多土壤侵蚀因子信息，如地形、坡度、岩性、植被等，据此以通用土壤侵蚀方法为基础建立土壤侵蚀模式，并与相应地区的水文观测站的输沙模式相叠合，进行土壤侵蚀量因子分析和区域侵蚀模数计算，并顾及气象、水文要素与土壤侵蚀的关系。我国利用遥感方法，先后对三江河流域、地区、永定河上游等进行了土壤侵蚀调查。1993年在水利部遥感中心的组织下，进行了全国土壤侵蚀的遥感制图研究，利用TM图像对全国进行了土壤侵蚀的清查工作，编制了全国1∶50万（部分地区1∶25万—1∶10万）土壤侵蚀图，将全国土壤侵蚀因子编码建模，而且将全国的水蚀、风蚀和融冻侵蚀采用统一的分类标准，统一编码制图，并输

入计算机以备检索查询。

另外，土壤空间信息查询有空间定位查询和空间关系查询，对如某种土壤类型的空间分布位置进行查询，查询与某种土壤类型或某一行政区域包括的土壤类型、沿河流与分布的土壤类型等。GIS既有很强的制图功能，可以编绘出所需要的各种要素的专题地图，如土壤肥力图、土壤评级图、土壤类型图、土壤利用图以及一系列社会经济指标统计图等。在可视化方面，这些专题地图叠加在三维DEM上显示，可以直观地看出不同高程的土壤等级分布及N、P、K分布、土壤类型分布等，据此可进行多种专题图的重叠而获得土壤综合信息。同时，课利用RS的实时信息，对土壤空间信息进行动态监测，及时调整和更新各种地图。3．“3S”技术在精准农业中的应用：

“精细农业”技术是用现代高新技术特别是信息技术来改造传统农业，在机械化的基础上，把地理信息系统（GIS ）、定位系统（GPS ）、决策支持系统、传感技术进行集成，定量获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤肥力、含水量、苗情、病虫草害等）实际存在的空间和时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控的“处方农作”。在“精细农业”技术体系中，DGPS 的定位应用以及GIS 的应用开发是实施“精细农业”实践的关键技术之一，即利用DGPS 定位引导定量获取农田作物产量和影响作物生长的环境因素的差异性信息，在GIS 中利用各种空间分析方法生成差异性信息分布图，通过分析影响小区产量差异的原因，制定经济、合理的生产决策方案，生成作物管理处方图，指导农田定位作业。

高光谱遥感在精准农业中的应用，主要有以下相关工作：①利用植被指数进

行地表覆盖分析或作物长势的动态监测；②对植被的叶面积指数、生物量、全氮量、全磷量等生物物理参数进行估算；③农作物长势监测；④利用多时相的高光谱数据提取出光谱物征对不同植被和作物进行识别和分类；⑤作物个体生长状况与作物叶片光谱关系的研究；⑥遥感信息模型研究。

4．“3S”技术在农业气象服务的应用：

农业气象服务系统是在GIS 和RS 平台上开发的集农业气象、遥感应用于一体的业务运行系统。它集成了农业气象服务为城市“菜篮子、米袋子”服务的科研成果；建立了遥感、地学、气象、农情、社会经济统计等基础数据库；建立适应农业发展新需求的服务产品；将GIS 分析功能应用于洪涝灾害监测、灾害损失评估、资源合理布局等领域，获取较好的服务效果。建立了下述分析模型。

5.GPS应用于精准农业中应用：

可进行智能化农业机械作业动态定位、农业信息采样定和遥感信息定位。GPS还运用于地震监测系统、气象学、捕鱼业、放牧和狩猎等方面，形成GPS 普及应用的缤纷五彩世界

三、精准农业中的“3S”整体集成

在精准农业中，单纯地运用GPS、RS与GIS中的某一种技术往往不能满足综合工程的需要，不能提供精准农业实施过程中所需要的对地测量、存储管理、信息处理、分析模拟的综合能力。这就需要把RS、GIS、GPS有机结合，综合应用，构成一个一体化信息获取、信息处理、信息应用技术系统，这是一个充分利用各自技术特点的空间技术应用体系，并逐步成为一个实践性和应用性较强的新学科，简称为“3S”集成技术。在“3S”集成技术中，RS是GIS的一个重要数

据源和强有力的数据更新手段，GIS作为一种空间数据管理、分析的有效技术，可以为RS提供各种有用的辅助信息和分析手段，而GPS 则为RS和GIS综合系统中处理的空间数据获得准确的空间坐标提供了获取和定位手段，并且可以作为一个数据源为GIS提供相关数据，三者已发展成为不可分割的整体，相互渗透相互补充。

四、3S技术的未来发展的前景：

3S技术的发展方兴未艾，将来还可对下列项目进行开发：西南地区土地资源、土地利用（特别是耕地）的动态监则数据库（系统），农业布局、产量数据库，森林、草地数据库及其信息服务和决策支持系统；西南地区水稻、小麦估产，重点地区荒漠化监测分析；长江上游洪水、川东干旱以及贡嘎山植被、冰川动态变化监测；土地详查、变更系统；；建立三峡地区生态环境和持续发展决策支持信息系统土地管理信息系统；参与国家基本资源环境信息分析决策系统的建立等。通过这些项目的开发应用，可为农业的发展提供一条广阔的道路，使农业的发展迈上新的台阶，这就需要人类不断深入研究和探索，以便为农业的未来服务。

五、总结：

经过这一个学期的学习，我了解了很多3S技术和精准农业的知识，虽然我是农业电气化的一名学生，但仍受益匪浅，目前3S技术正在渐渐大众化和商业化，精准农业已经成为继现代农业后的必然，随着我国3S技术的成熟，在将来也一定会实现精准农业，从我们角

3S技术在农业中的应用

3S技术在农业中的应用摘要： 3S技术和农业是相辅相成的，农业因为3S技术有了全新的发展——精准农业，同时也促进了3S技术的成熟与进步，现代农业的发展已经逐步脱离了以往落后的生产技术, 21世纪的农业要走集约化的道路, 实现节水农业、优质高产无污染农业, 需要与各种新技术的结合应用。而测绘行业的3S技术, 即全球定位系统( GPS)技术、地理信息系统(G IS)技术和遥感( RS)技术, 能为农业发展建立与其相适应的地理信息系统, 提供规划、设计、施工、管理和决策使用, 为现代农业的高科技发展提供了广阔的前景。随着技术的发展，单纯地运用GPS、RS与GIS中的某一种技术往往不能满足综合工程的需要，不能提供精准农业实施过程中所需要的对地测量、存储管理、信息处理、分析模拟的综合能力。这就需要把RS、GIS、GPS有机结合，综合应用，构成一个一体化信息获取、信息处理、信息应用技术系统，这是一个充分利用各自技术特点的空间技术应用体系，并逐步成为一个实践性和应用性较强的新学科，简称为“3S”集成技术。 论文简要介绍了“3S”的概念及相互关系，并通过解读地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感（RS）的技术特点及技术优势，结合工商管理专业阐述了“3S”技术在农业生产中的作用。同时阐述了精准农业的相关概念。

关键字： 3S技术，精准农业，遥感，信息处理 正文： 1.3S技术的概念： 3S 是全球定位系统( GPS)、地理信息系统( G IS)和遥感( RS)的统称。是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。 1.1．全球定位系统( Global Positioning System )技术是美国第二代卫星导航系统, 是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐)等不同领域。 1.2. 地理信息系统简称GIS( Geographical Information System) 就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息；而且还能将它们进行各种组合、分

3S技术在农业中应用

3s技术在农业中的应用 3S技术农业 "3S"技术及其农业应用遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)被称为"3S"技术."3S"综合技术的最新发展是"3S"技术集成,集成反映了空间信息系统从数据获取到数据处理到信息生成的全过程,"3S"集成也就是要解决该过程的全自动化问题,使空间信息学的研究真正进入大规模实用化阶段."3S"技术引入农业研究和实践,可有效地管理具有空间属性的各种农业资源信息,对农业管理和实践模式进行分析测试,便于制定决策、进行科学和政策的标准评价;能有效地对多时期的农业资源及生产活动变化进行动态监测和分析比较;可将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流,提高农业生产效率和效益. 农业资源监测评估"3S"技术可以为农业资源监测评估提供帮助.RS/GPS系统能快速准确地获取研究区域内农业资源的遥感图像及空间位置信息,提供大量其他常规手段难以得到的资源信息,经判读解译、图像分类处理提取专题信息,利用RS/GIS强大的图形分析与制作功能,编绘出所需的各种资源要素的图件,据此可进行多种专题图的叠加分析.同时,利用RS可以对农业资源质和量的变化进行动态的监测,及时更新农业资源数据库,通过GIS的空间数据管理、分析功能和资源分析、评价模型,即可对具有时空变化特点的农业资源进行存量和价值量的测算,实现资源现状、潜力和质量评估. 农业区划"3S"获得的资源分布、土地利用、空间社会经济差异等信息,具有综合性、同源性、宏观性及动态性,GIS数据库管理功能为这些数据的总汇提供支持并能够对其中的空间或非空间信息进行高效的处理,使农业区划工作者可以从更为宏观的角度分析区域农业的差异规律,为区划提供丰富而有效的信息. 土地资源与土地利用研究土地资源与土地利用研究是GIS应用最广的领域,因此早期地理信息系统也叫做土地信息系统,土地信息系统涉及土地利用、开发、整治和保护的各个环节.在GIS支持下,能方便地完成距离与面积量测、空间查询、缓冲区分析.GIS能对地理信息进行动态描述,构建土地利用管理过程中系统要素格局的变化和发展、未来土地资源状态及社会环境状态的演变进行动态的模拟和预测,保证利用管理的策略及目标优化. 作物长势监测与估产作物长势监测是一个动态过程,分析RS影像信息,就能够反映出宏观植被生长发育的节律特征.在实践中,结合相关资料,判读解译RS影像信息,在GIS中对各种数据信息进行信息提取、空间分析,识别作物类型,分析作物生长过程中自身的态势和生长环境的变化,统计量算出其播种面积,也可以发挥GIS系统的模型功能,构建出不同条件下作物生长模型和估产模式,把能反映产量的因素引入模型中,估算大面积作物的产量. 农业灾害预警及应急反应借助于RS的动态监测,利用GIS系统,可以应用于诸如洪涝灾、旱灾、水土污染和作物病虫害等农业灾害的预测预报、灾情演变趋势模拟和灾情变化动态、灾情损失估算等,为防灾、抗灾、救灾的预警及应急措施及时提供准确的决策信息.通过GIS 的分析处理,可给出农作物病虫害的发生图、分布图及可能蔓延区图,为防虫治害提供及时、准确、直观的决策依据. 农业环境监测通过建立农业资源环境空间数据库,管理、分析和处理海量的环境数据,进行农业环境因子的相关性分析;通过建立若干环境污染模型,模拟区域农业资源环境污染演变状况及发展趋势;通过GIS的空间分析,找出造成农业环境污染的原因;通过GIS空间制图功能,提供多种形象、直观的环境状况信息表达方式. 农业基础性生产资料管理与合理利用以土壤肥料为例,土壤肥料是保证农业增产的重要生产资料.GIS空间数据管理与分析技术可以帮助农业、环境、化工、农资、农技推广等部门了解我国土壤肥力状况及化肥利用率的动态变化,进行区域性化肥合理规划和调配.GIS技术也可以应用于种子调配、农药调配等其他农业基础性生产资料上.

3S技术在农业中的应用

3S技术在农业中的应用 摘要： 3S技术和农业是相辅相成的，农业因为3S技术有了全新的发展——精准农业，同时也促进了3S技术的成熟与进步，现代农业的发展已经逐步脱离了以往落后的生产技术, 21世纪的农业要走集约化的道路, 实现节水农业、优质高产无污染农业, 需要与各种新技术的结合应用。而测绘行业的3S技术, 即全球定位系统( GPS)技术、地理信息系统(G IS)技术和遥感( RS)技术, 能为农业发展建立与其相适应的地理信息系统, 提供规划、设计、施工、管理和决策使用, 为现代农业的高科技发展提供了广阔的前景。随着技术的发展，单纯地运用 GPS、RS与 GIS中的某一种技术往往不能满足综合工程的需要，不能提供精准农业实施过程中所需要的对地测量、存储管理、信息处理、分析模拟的综合能力。这就需要把RS、GIS、GPS有机结合，综合应用，构成一个一体化信息获取、信息处理、信息应用技术系统，这是一个充分利用各自技术特点的空间技术应用体系，并逐步成为一个实践性和应用性较强的新学科，简称为“3S”集成技术。

论文简要介绍了“3S”的概念及相互关系，并通过解读地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感（RS）的技术特点及技术优势，结合工商管理专业阐述了“3S”技术在农业生产中的作用。同时阐述了精准农业的相关概念。 关键字： 3S技术，精准农业，遥感，信息处理 正文： 1. 3S技术的概念： 3S 是全球定位系统( GPS)、地理信息系统( G IS)和遥感( RS)的统称。是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。 1.1．全球定位系统( Global Positioning System )技术是美国第二代卫星导航系统, 是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一

3s技术在农业领域的应用

3S技术在农业领域的应用 摘要：简要说明“3S”技术的定义，以及在农业领域的应用。重点介绍了“3S”技术在作物估产和监测、土壤侵蚀调查、农业气象服务应用、土地资源调查、精准农业中的应用，并指出了其不足之处。 关键字：3S技术，农业，地理信息系统，遥感，全球定位系统 农业是国民经济的基础，而我国人口多，耕地少，利用占全球耕地面积7%的土地，养活占世界1/5 的人口。随着人口的持续增长，经济的发展和城市化进程的加快，耕地面积会越来越少。因此，提高农业效率，提高耕地的单位面积产量成了摆在我们面前的一个现实问题。 生产实践的需要是推动科技进步的根本动力，任何一门技术的发展都是生产实践需要和人的智力相结合的产物。而3S技术，即全球定位系统(GPS)技术、地理信息系统(GIS)技术和遥感(RS)技术，能为农业发展建立与其相适应的地理信息系统，提供规划、设计、施工、管理和决策使用，使得现代农业脱离了原来落后的技术，也为现代农业的高科技发展提供了广阔的前景。 1.3S技术 3S技术是全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS）的统称。全球定位系统是美国第二代卫星导航系统，它由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成，可同时测定目标三维坐标，应用范围非常广泛；它的优势就如它定义中提到的是精确定位。遥感(RS)技术是通过遥感平台上搭载的传感器，来探测地表物体反射的电磁波和其发射的电磁波，并按照一定的规律转换为图像，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体；它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检测及草原调查与检测等领域发挥作用。地理信息系统简称GIS，它是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。它的优势在于管理和分析。3S技术将三种技术融合，并将其综合利用。3S技术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、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。其在农业方面的应用领域包括：农作物估产和监测、土壤侵蚀调查、精准农业、农业气象服务、遥感制图与土地资源调查等。 2.3S技术在农业上的应用 2.1作物估产和产量监测 通过对遥感卫星获得的影像进行判读解译、图像分类处理以提取专题信息，及时更新GIS数据库，对农业资源质和量的变化进行动态的监测，使得管理者可以及时发现作物生长出现的问题，采取针对措施进行田间管理如施肥、喷施农药等。管理者还可以根据不同时间段同一地区的遥感图像，了解不同生长阶段中作物的长势，提前预测农作物的产量。热红外波段对水分反应非常敏感，所以利用热红外波段遥感监测对象和作业监测土壤和植被水分十分有效。研究表明，不

3S技术集成在精细农业中的应用

3S技术集成在精细农业中的应用 姓名 学号 摘要：本文分别论述了3S技术中遥感技术（RS），全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）在精细农业中的应用，并总结了它们综合应用给精细农业带来的好处，同时简单分析了目前3S技术应用在精细农业上的不足和缺陷。 关键词：3S技术；精细农业；GPS；RS；GIS 1引言 我国是个以农业为本的国家，同时又是世界第一人口大国，我国的农业必须自给自足，因此提倡“高产，优质，高效”的现代化农业技术迫在眉急。早在1983年国外就有人提出“精细农业”的概念，并在发达国家得到很好的开展应用。所谓“精细农业”[1]指的是：在现代科学技术发展的基础上，特别是在计算机和信息科学技术发展的基础上，适应现代农业“提高产量，减少投入，节约资源，保护环境”的要求而引发的一场新的农业技术革命，代表着信息社会农业的发展方向。发展精细农业可以有效的解决我国农业人多地少，资源浪费的问题，解放农业生产所需的人口，促进农业的现代化、机械化，具有很大的潜力。 精细农业的发展受到3S技术的推动作用。由于民用3S技术的迅猛发展和成本的降低，3S技术在精细农业示范应用中预示着良好的发展前景。在3S技术支持下的精细农业具有技术性强，定量化，定位化的特点，代表了未来农业的发展方向。本文就简单谈谈3S技术在精细农业中的应用。 2 3S技术分别在精细农业上的应用 2.1 遥感（RS）在精细农业中的作用 众所周知，遥感技术指在遥感平台上，通过传感器获取地物的电磁波信息并识别目标几何物理特征的技术，其最大的特点是：对地物不接触而进行大面积的同步观测和具有很好的时效性。在农业生产中，准确及时地了解农作物的生长状况是十分重要的。这刚好给遥感这一先进技术有了发挥的平台，使遥感成为农业数据的重要来源之一。 利用遥感技术可以估算农作物的播种面积。通过较高分辨率的遥感影像可以估算农作物的种植面积；通过遥感影像的判读技术，获取不同农作物的分布区域，

3s技术在农业上的应用资料

3s技术在农业上的应 用

论3S在农业 摘要：本文主要阐述了何为“3S”，以及“3S”技术在农业领域的应用，并简单的论述了“3S”的未来。 关键词：“3S”技术、农业、RS、GlS、GPS 一，“3S”技术： “3S”技术是以遥感技术（RS）、地理信息系统（GlS）、全球定位系统（GPS）为基础,将RS、GlS、GPS三种独立技术领域中的有关部分与其它高技术领域（如网络技术、通讯技术等）有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术。它集信息获取、信息处理、信息应用于一身,突出表现在信息获取与处理的高速、实时与应用的高精度、可定量化方面。 3S系统是三者相互补充相得益彰构成的一个功能完整强大的空间数据采集处理分析系统，3S集成技术已成为农业、生物信息管理的先进技术手段。 1.GPS应用于精准农业中，可进行智能化农业机械作业动态定位、农业信息采样定和遥感信息定位。GPS还运用于地震监测系统、气象学、捕鱼业、放牧和狩猎等方面，形成GPS普及应用的缤纷五彩世界。 2.GIS技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等与国民经济乃至国家命脉相关的重要领域的成功应用，极大地推动了社会生产力的发展，同时也刺激了与GIS技术相关的重要领域的发展。GIS是与人类的生存、发展、进步密切关联的一门信息科学与技术，受到人们愈来愈大的重视，将成为“数字地球”的基础。GIS在精准农业中用于组织、分析、显示区域内各种数据；在GIS平台下，形成作物分布图；在农田信息采集系统方面的应用。应用GIS采集产量图、土壤物理特性、土壤养分、土壤污染物含量和作物农情等信息。此外，GIS还广泛用于资源调查、环境评估、区域发展/城市规划、地籍管理、公共设施管理、交通安全等领域，成为一个跨学科、多方向的研究领域。 总之，由于地理信息在人类生活和国民经济中的重要作用，地理信息系统在未来的几十年中将保持高速发展的势头，成为高科技领域的核心技术. 3.RS是不通过直接接触物体而获得信息的技术。随空间技术、传感器与数字图像处理技术的发展而快速发展。近年来，以航空遥感和卫星遥感技术为代表的现代遥感技术，已逐步实现动态、快速、准确及时地提供多种观测数据。由于遥感所具有的观测范围大、采集信息量大、获取信息速度快的特点，正广泛应用于灾害动态监测、农作物估产、资源勘探、土地规划与利用、城市规划、环境监测、气象预报、地质矿产、水文、城市建设与管理、测绘、军事、国土资源等领域，深入到很多学科，成为获取地球表面多层次、多视角、多方位信息的重要手段，对经济和社会发展有很重要的作用。 二，“3S”集成技术在农业领域中的应用： 1.“3S”技术在农作物估产和监测中的应用： 农作物估产和监测对国家及时了解农作物产量，制定粮食进出口政策和价格至关重要。 1.1“3S”技术在农作物估产中的应用。 作物估产的主要内容是估算作物种植面积和由单产模型、长势遥感监测来确定估产模式。我国农作物遥感估产最初采用FAO推行的美国农业部的框图面积取样法，该方法是集统计估产、农学估产、气象估产和遥感光谱估产于一体的综合遥感估产，是传统的统计估产方法与遥感估产的结合，简易可行。我国遥感估产的第二阶段是1984年由国家气象局主持的“全国冬小麦NOAA卫星遥感

3s技术在农业中的应用及发展

3s技术在农业中的应用及 发展 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

3S技术在农业中的应 用论文 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 摘要： 农业是在信息技术发展的基础上,以地理信息系统(GIS)、全球定

位系统(GPS)、遥感技术(RS)和计算机自动控制技术为核心技术引发的一场新农业技术革命,将对我国农业技术的发展产生重大影响。因此,应在充分了解国际精准农业发展的理论基础和技术原则的基础上,结合我国具体情况,研究发展适合我国国情的精准农业技术体系。3S 系统将信息获取、信息处理、信息应用集结于一身,突出表现在信息获取与处理的高速、实时与应用的高精度、可定量化方面。3S系统是三者相互补充相得益彰构成的一个功能完整强大的空间数据采集处理分析系统，3S集成技术已成为农业、生物信息管理的先进技术手段。 关键字： 3S技术，精准农业，遥感，信息处理 正文： 一、3S技术的概念： 3S 是全球定位系统( GPS)、地理信息系统( G IS)和遥感( RS)的统称。是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。 二、3S技术在农业中的应用： 1.“3S”技术在农作物中的应用： 农作物是一个国家赖以生存的灵魂，以科学技术发展农业是未来发展的必然趋势。 1.1“3S”技术在农作物估产中的应用。

作物估产的主要内容是估算作物种植面积和由单产模型、长势遥感监测来确定估产模式。我国农作物遥感估产最初采用FAO推行的美国农业部的框图面积取样法，该方法是集统计估产、农学估产、气象估产和遥感光谱估产于一体的综合遥感估产，是传统的统计估产方法与遥感估产的结合，简易可行。我国遥感估产的第二阶段是1984年由国家气象局主持的“全国冬小麦NOAA卫星遥感综合估产”项目，这是一种大面积农作物估产方法，在对冬小麦的宏观地理分布了解的基础上，根据气候和生物特点，分区建立绿度修正值，在充分研究了小麦不同生育期的不同绿度值特点之后，利用相应的绿度值日来研究不同的估产模式，在微机网络上实现通讯和产量计算。遥感估产的第三种方法以“八五”攻关项目“重点产粮区主要农作物遥感估产”为代表，估产内容涉及小麦、玉米和水稻，充分利用了TM影像的多波段特性和高几何分辨率” （30m），在农作物套作区进行了提高面积解译精度的研究，同时结合利用NOAA数据，对作物面积、单产和长势变化等进行了估计。 1.2“3S”技术在农业监测和调查的应用。 1.2.1农作物长势监测。作物在生长发育的不同阶段，其内部成分、结构和外部形态特征等都会存在一系列的变化。叶面积指数是综合反映作物长势的个体特征与群体特征的综合指数。遥感具有周期性获取目标电磁波谱的特点，通过建立遥感植被指数和叶面积指数的数学模型，就可监测作物长势，进而根据作物长势能够估测作物产量。 1.2.2土壤水分含量和分布监测。在植被条件和非植被条件下，热红外波段都对水分反应非常敏感，所以利用热红外波段遥感监测对象和作业监测土壤和植被水分十分有效。研究表明，不同热惯量条件下，遥感波谱间的差异性表现最明显，所以通过建立热惯量与土壤水分间的数学模型，就能够监测土壤水分含量和分布状况。 1.2.3土壤养分分布调查。在播种之前，可用一种适用于在农田中运行的采样车辆按一定的要求在农田中采集土壤样品。车辆上配置有 GPS接收机和计算机，计算机中配置地理信息系统软件。采集样品时，GPS接收机把样品采集点的位

3s技术在农业上的应用

论3S在农业 摘要：本文主要阐述了何为“3S”，以及“3S”技术在农业领域的应用，并简单的论述了“3S”的未来。 关键词：“3S”技术、农业、RS、GlS、GPS 一，“3S”技术： “3S”技术是以遥感技术（RS）、地理信息系统（GlS）、全球定位系统（GPS）为基础,将RS、GlS、GPS三种独立技术领域中的有关部分与其它高技术领域（如网络技术、通讯技术等）有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术。它集信息获取、信息处理、信息应用于一身,突出表现在信息获取与处理的高速、实时与应用的高精度、可定量化方面。3S系统是三者相互补充相得益彰构成的一个功能完整强大的空间数据采集处理分析系统，3S集成技术已成为农业、生物信息管理的先进技术手段。 1.GPS应用于精准农业中，可进行智能化农业机械作业动态定位、农业信息采样定和遥感信息定位。GPS还运用于地震监测系统、气象学、捕鱼业、放牧和狩猎等方面，形成GPS普及应用的缤纷五彩世界。 2.GIS技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等与国民经济乃至国家命脉相关的重要领域的成功应用，极大地推动了社会生产力的发展，同时也刺激了与GIS技术相关的重要领域的发展。GIS是与人类的生存、发展、进步密切关联的一门信息科学与技术，受到人们愈来愈大的重视，将成为“数字地球”的基础。GIS在精准农业中用于组织、分析、显示区域内各种数据；在GIS平台下，形成作物分布图；在农田信息采集系统方面的应用。应用GIS采集产量图、土壤物理特性、土壤养分、土壤污染物含量和作物农情等信息。此外，GIS还广泛用于资源调查、环境评估、区域发展/城市规划、地籍管理、公共设施管理、交通安全等领域，成为一个跨学科、多方向的研究领域。 总之，由于地理信息在人类生活和国民经济中的重要作用，地理信息系统在未来的几十年中将保持高速发展的势头，成为高科技领域的核心技术. 3.RS是不通过直接接触物体而获得信息的技术。随空间技术、传感器与数字图像处理技术的发展而快速发展。近年来，以航空遥感和卫星遥感技术为代表的现代遥感技术，已逐步实现动态、快速、准确及时地提供多种观测数据。由于遥感所具有的观测范围大、采集信息量大、获取信息速度快的特点，正广泛应用于灾害动态监测、农作物估产、资源勘探、土地规划与利用、城市规划、环境监测、气象预报、地质矿产、水文、城市建设与管理、测绘、军事、国土资源等领域，深入到很多学科，成为获取地球表面多层次、多视角、多方位信息的重要手段，对经济和社会发展有很重要的作用。 二，“3S”集成技术在农业领域中的应用： 1.“3S”技术在农作物估产和监测中的应用： 农作物估产和监测对国家及时了解农作物产量，制定粮食进出口政策和价格至关重要。 1.1“3S”技术在农作物估产中的应用。 作物估产的主要内容是估算作物种植面积和由单产模型、长势遥感监测来确定估产模式。我国农作物遥感估产最初采用FAO推行的美国农业部的框图面积取样法，该方法是集统计估产、农学估产、气象估产和遥感光谱估产于一体的综合遥感估产，是传统的统计估产方法与遥感估产的结合，简易可行。我国遥感估产的第二阶段是1984年由国家气象局主持的“全国冬小麦NOAA卫星遥感综合估产”项目，这是一种大面积农作物估产方法，在对冬小麦的宏观地理分布了解的基础上，根据气候和生物特点，分区建立绿度修正值，在充分研究了小麦不同生育期的不同绿度值特点之后，利用相应的绿度值日来研究不同的估产模式，在微机网络上实现通讯和产量计算。遥感估产的第三种方法以“八五”攻关项目“重点产粮区主要农作物遥感估产”为代表，估产内容涉及小麦、玉米和水稻，充分利用了TM影像的多波段

3S技术在精细农业中的应用实例分析

计算机在农业中的应用论文 ——3S技术在精细农业中的应用实例 学院：工学院 班级: 姓名: 学号:

“3S”技术在精细农业中的应用实例 【摘要】：精准农业是在信息技术发展的基础上以地理信息系统(GIS)全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)和计算机自动控制技术为核心技术引发的一场新农业技术革命将对我国农业技术的发展产生重大影响。因此应在充分了解国际精准农业发展的理论基础和技术原则的基础上结合我国具体情况研究发展适合我国国情的精准农业技术体系关 【关键字】：精细农业；3S技术；应用 众所周知，农业是一个国家的基本产业，并且农业的发展历程是伴随着科学技术的进步而不断变化的,二十世纪九十年代以来,随着3S(全球定位系统GPS、地理信息系统GIS、遥感RS)技术的研究和发展,使农业原有技术生产体系与现代信息技术相结合形成一种新型先进农业技术体系—精准农业(Precision Agriculture或Precision Farming),它将人类农业的发展带入了数字和信息时代,成为合理利用农业资源、提高农作物产量、降低生产成本、改善生态环境的主要农业生产形式。故“3S”技术是实现农业现代化的必要手段。 第一章精细农业 “精细农业”又称精确农业,是一个综合性的复杂系统,是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径,是二十一世纪全球农业科技革命的方向。精细农业是指在地学空间和信息技术支撑下的集约化和信息化的农业技术，其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。所以,精细农业是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来,实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测,生成动态空间信息系统,对农业生产中的现象进行模拟,达到合理利用农业资源,改善生态环境,提高农作物产品和质量的目的。 第二章“3S”技术在精准农业中的应用 主要表现为借助航空与航天遥感,以高空间和高光谱分辨率,及时提供农作物长势、水肥状况和病虫害情况的“征兆图”(Symptom Maps)供诊断、决策和估产等使用。通过与航空遥感或小卫星群建立全球数据采集网,可获取实时数据。利

浅谈3S技术在精细农业中的应用

浅谈3S技术在精细农业中的应用 【摘要】精细农业是农业的发展趋势，也是农业的主要研究方向。从精细农业的思想内涵为入口，主要介绍3S技术以及各自在精细农业中的应用，并讨论3S集成技术在精细农业中的作用，并指出3S技术在精细农业中面临的主要问题。 【关键词】3S技术；精细农业；应用；发展现状 0.引言 我国是世界上最重要的农业国之一，用占世界7%的耕地面积养活了世界22%的人口。农业是一个国家的基本产业，依据农业地域分布规律，因地制宜发展农业，合理利用农业资源，发挥地区优势，是农业生产的基本原则和规律。农业的发展呼吁新的农业技术革命，农业现代化建设需要高新技术的支持。精细农业代表着农业发展的方向，也是农业研究的重点。 1.精细农业 1.1精细农业的核心思想 传统农业的管理是针对某一片土地的管理，而忽略了大多数土地都存在的时空差异。精细农业是随着信息技术水平的提高而出现的，它是一种战略思想，是信息和人工智能等高新技术在大农业中的微观和宏观运用。其核心意图是实时测知作物（畜禽）个体、小群体、小区地块生长或防疫的是实际需要，而及时确定针对性投入（肥、水、药、饲料等）的量、质、和时机，一反传统农业大群体大面积平均投入的作法，以求最佳效果而付出最低资源成本。 其技术思想是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤结构、地形、土壤营养、含水量、病虫草害等）实际存在的空间和时间差异性信息，分析影响小区产量差异的主要原因，采取技术上可行、经济上合算的调控措施，区别对待，按需实施定位调控的“处方农作”。 1.2精细农业的主要技术支持 要实现精细农业，目前采用的关键技术有全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感(RS)、传感器及检测系统等。而由前三项构成的及“3S”技术，它是精细农业进行抽样调查，获取作物生长的各种影响因素信息的重要技术手段之一。通过“3S”技术，可以实时采集时间、空间变化数据，绘制电子地图，并加工处理形成管理设计，并对精细农业的效果、效益进行评估。 1.3在3S技术支持下的精细农业特点 1.3.1技术性强 3S技术涉及到电磁波理论、图像处理、图像解译、计算机硬件与软件技术、空间分析技术、卫星导航原理、测量等多个领域，将这些理论、方法和技术与农业生产结合，具有很强的技术性。 1.3.2定量化 3S技术应用使新型农田作业机械中的计算机可以根据不同的土质、作物的长势和其他农业生态环境特点精确地控制种子、肥料、农药等的用量等。 1.3.3定位化 GPS可提供准确定位，具有GPS导航仪的农业机械,在经过每块土地时,都记录下了作物的各种数据。农民分析这些资料,就能制定出对每块土地内的作物或土壤区别对待的田间耕作和管理计划,把计划输入到农田作业机械的计算机里。

3S技术在精准农业中的应用_潘明

56 3S技术在精准农业中的应用 潘明 陈艺 (广东省农业机械研究所，广东广州 510630) 摘 要 精细农业是在信息科学发展的基础上，以地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感技术RS和计算机辅助决策技术为核心技术，以获得农田“高产、优质、高效”的现代化农业生产模式和技术体系为目的的农业技术革命，势必对我国农业的发展产生重大的影响。因此，应在充分了解国际精准农业发展的理论基础和技术原则的基础上，结合我国具体情况，研究发展适合我国国情的精准农业技术体系。本文简要介绍了3S技术及其在我国精准农业上的应用。 关键词 精准农业 3S技术 GIS GPS RS 社会的需求推动着技术的发展和进步，3S技术是在解决人类重大问题中发展起来的，是科技进步的产物，世界上许多国家都在积极地发展和运用以地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感RS为代表的空间信息技术。3S技术在管理空间数据方便的强大功能和处理资源与环境可持续发展问题上的突出能力，被广泛地应用于各行各业，有着广阔的应用前景和强大的生命力。3S技术是近年来空间信息科学发展的重要方向，也是国家高新技术研究重点之一，在农业上有很大的应用价值。农业现代化是我国社会主义现代化建设的重要目标之一，在当前国际信息化的大潮中，农业的信息化是农业现代化的必然要求，也是国民经济信息化的重要组成部分。3S技术是实现农业现代化的必要手段。 精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是在现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式，其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。精准农业是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来，实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测，生成动态空间信息系统，对农业生产中的现象进行模拟，达到合理利用农业资源，改善生态环境，提高农作物产品和质量的目的。实施精准农业是促进农业可持续发展的有效 途径，必将对我国农业生产产生重大影响。3S技术是精准农业的技术支柱，实现精准农业是3S技术的农业应用的目标之一[1]。 1 精准农业系统体系结构 一般来说，精准农业系统体系结构可以概括为以下10个系统，即全球定位系统(GPS)、农田信息采集系统、农田遥感监测系统(RS)、农田地理信息系统(GIS)、农业专家系统(ES)、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统，其核心是3S(即GIS、GPS、RS)技术。精准农业系统体系结构图如图1所示： 2 3S相关技术简介 2.1 地理信息系统GIS 地理信息系统GIS是集计算机科学、地理学、环境科学、信息科学和管理科学为一体的新兴学科，其利用计算 图1 精准农业系统体系结构