农业是一个国家的基本产业,按照农业地域分异规律,因地制宜发展农业,这对于合理利用农业资源,发挥地区优势,增加粮食生产,保护生态环境具有重要意义。在信息社会,"精细农业"代表着农业发展的一个方向,也是农业研究领域的热点。精细农业发展受到以gps为代表的“3S”技术的推动。
70年代,遥感与地理信息系统技术的发展,为“精细农业”发展作了技术上的准备。80年代各发达国家在提高农产品市场竞争力目标驱动下,对减少环境污染,节约劳动成本、提高农业利润的大田作物生产的高新技术给予了广泛的关注,遥感与地理信息系统和辅助决策支持系统开始在农业较大范围中应用。90年代初期卫星定位系统技术的民用化,推动了3S在农业生产中的应用,导致了“精细农业”的诞生并推动了精细农业的发展。目前国外关于精细农业的研究,主要内容仍然集中在“3S”技术利用上。可以说精细农业的发展起步不久,“3S”技术在精细农业示范应用中预示了良好的发展前景。在“3S”技术支持下的精细农业具有技术性强、定量化、定位化等特点。
遥感在精细农业中的作用
遥感技术可以客观、准确、及时的提供作物生态环境和作物生长的各种信息。它是精细农业获得田间数据的重要来源。
全球定位系统在精细农业中的作用
全球定位系统是一种同时接收来自多颗卫星的电波导航信号,测量地球表面某点准确地理位置的技术系统,英文简称GPS。近几年来,GPS产业发展很快,一些美国大公司提供了用于农田测量、定位信息采集和与智能化农业机械配套的DGPS产品。
地理信息系统在精细农业中的作用
地理信息系统可以被用于农田土地数据管理,查询土壤、自然条件、作物苗情、作物产量等数据,并能够方便的绘制各种农业专题地图,也能采集、编辑、统计分析不同类型的空间数据。
3S技术在精细农业中的综合应用
全球定位系统的优势是精确定位,地理信息系统的优势是管理与分析,遥感的优势是快速提供各种作物生长与农业生态环境在地表的分布信息,它们可以做到优势互补,促进精细农业的发展。
GPS和GIS结合提供了科学种田需要的定位和定量进行田间操作和田间管理的技术手段。GPS特点是可以确定拖拉机和联合收割机在田间作业中的精确位置。GIS特点是对各种田间数据进行处理和定量分析,二者结合可以提供科学种田需要的定位和定量技术手段,进行田间操作和田间管理。例如:地理信息系统能够根据地块中土壤特性(土壤结构和有机质含量)和土地条件(土地平整度和灌溉),结合GPS接收机提供的位置数据,指挥播种机进行定量播种,播种的疏密程度与土地肥力和土壤质地等作物生长环境相适应。在GIS和GPS指挥下,农药喷洒机可以在病虫害发生地去自动喷洒农药。
遥感和GIS结合提供了多种数据源,这为建立农田基础数据库奠定了基础。农田基础数据库是农田科学管理的基础。搭载在拖拉机和联合收割机上的地理信息系统可以记录下各种农田操作过程中获得的数据,如作物品种、播种深度、喷洒农药类型、施肥和灌溉,以及收获产量,同时记录下田间作业时的位置与范围,灌溉量、化肥使用量、农药喷洒量、喷施部位、使用时间、当时天气状况,这些都可以记录在数据库内,日积月累,形成农田基础数据库。此外,也可以通过观察,将作物生长情况,田间管理措施和生态环境等数据输入到数据库中。农田基础数据是农业生产辅助决策支持系统的重要科学依据。
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