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DMGIS農業信息系統

發布時間:2018-10-29人氣:382

      農作物的生長狀況與產量是全社會都十分關注的問題,對每一種作物在生長過程中會發生什么問題,能取得什么樣的收獲,是國家管理部門和農民們在作物播種后到收獲的一段時間內隨時都想了解的。因此,長期以來對農作物產量的預測是農業戰線的一項重要工作。隨著科學技術的發展,預測的方法和手段逐步完善和提高,不但能較準確地估測出各種作物的最終產量,也能跟蹤監測各類作物在不同生長期的長勢,從而根據需要及時采取有效措施,對農作物的生長進行監控,保證當年產量的穩定增長。


      GIS農業運用

      為了在農作物監測和估產中充分發揮和利用現代科學技術的成果,提高快速、準確、經濟地獲得監測和估產信息,為國家經濟建設和農業生產服務,雖然農作物估產和監測技術與理論十分復雜,若干問題還有待進一步探索,但利用現有的遙感、地理信息技術和資料,從不同于傳統的統計部門得到信息的途徑,已經能夠為決策部門提供輔助性的、快速的、客觀的決策信息。采用 GIS 技術,可在農業資源管理中實現如下領域的應用:

         精細農業

         坡耕地分布

         農作物監測及估產

         農業氣象服務

         農田監管

         綠色農業

         動物疫情管理

         植物病蟲害分析

         土壤養分測定

         農田水淹沒分析


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      1.精細農業

      “精細農業”技術是用現代高新技術特別是信息技術來改造傳統農業,在機械化的基礎上,把地理信息系統( GIS )、定位系統( GPS )、決策支持系統、傳感技術進行集成,定量獲取農田小區作物產量和影響作物生長的環境因素(如土壤肥力、含水量、苗情、病蟲草害等)實際存在的空間和時間差異性信息,分析影響小區產量差異的原因,采取技術上可行、經濟上有效的調控措施,區別對待,按需實施定位調控的“處方農作”。在“精細農業”技術體系中, GPS 的定位應用以及 GIS 的應用開發是實施“精細農業”實踐的關鍵技術之一,即利用 GPS 定位引導定量獲取農田內作物產量和影響作物生長的環境因素的差異性信息,在 GIS 中利用各種空間分析方法生成差異性信息分布圖,通過分析影響小區產量差異的原因,制定經濟、合理的生產決策方案,生成作物管理處方圖,指導農田定位作業。


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圖1  土壤養分堿解氮和產量空間差異信息分布圖 


      2.坡耕地分布

      山坡地的可持續發展研究關系當地的經濟發展、環境保護,有著十分重要的意義。生態環境的好壞,直接影響著整個流域。流域的坡耕地分布狀況與土地適宜性類型,區域內既有經濟較發達的平原,也有經濟欠發達的高原山區。目前在山坡地研究中,大多采用傳統的實地丈量,手工圈繪等方法。在研究中針對這種情況,采用先進的地理信息系統( GIS )方法,通過空間分析、模型運算,對該地區的地理環境、土壤類型、土壤質地等進行了詳細地分析研究,劃分出該地區坡耕地分布范圍,并對該地區進行土地適宜性評價,得到合理有效的結果。


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圖2 土地宜農、宜林、宜牧和評價體系圖


      3.農作物監測及估產

      農作物的生長狀況與產量是全社會都十分關注的問題,對每一種作物在生長過程中會發生什么問題,能取得什么樣的收獲,是國家管理部門和農民們在作物播種后到收獲的一段時間內隨時都想了解的。因此,長期以來對農作物產量的預測是農業系統的一項重要工作。隨著科學技術的發展,預測的方法和手段逐步完善和提高,不但能較準確地估測出各種作物的最終產量,也能跟蹤監測各類作物在不同生長期的長勢,從而根據需要及時采取有效措施,對農作物的生長進行監控,保證當年產量的穩定增長。為了在農作物監測和估產中充分發揮和利用現代科學技術的成果,提高快速、準確、經濟地獲得監測和估產信息,為國家經濟建設和農業生產服務,雖然農作物估產和監測技術與理論十分復雜,若干問題還有待進一步探索,但利用現有的遙感、地理信息技術和資料,從不同于傳統的統計部門得到信息的途徑,已經能夠為決策部門提供輔助性的、快速的、客觀的決策信息。


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 圖3 農作物監測及估產


      4.農業氣象服務

      農業氣象服務系統是在 GIS 和 RS 平臺上開發的集農業氣象、遙感應用于一體的業務運行系統。它集成了農業氣象服務為城市“菜籃子、米袋子”服務的科研成果;建立了遙感、地學、氣象、農情、社會經濟統計等基礎數據庫;建立適應農業發展新需求的服務產品;將 GIS 分析功能應用于洪澇災害監測、災害損失評估、資源合理布局等領域,獲取較好的服務效果。建立了下述分析模型。


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 圖4 農業氣象服務系統


      5.農田監管

      我國人多地少,耕地資源十分貧乏 , 人均耕地面積相當于世界平均數的四分只一,中低產田占三分之二。由于環境污染、水土流失等原因,耕地總體質量還在不斷下降。隨著國民經濟持續高速增長,各項建設占用耕地的問題越來越突出,造成耕地、特別是優良耕地面積不斷減少,人地矛盾不斷加劇。因此,利用 GIS 和 RS 對基本農田進行特殊保護和監管刻不容緩。


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圖5 農田監管和保護


      6.綠色農業

      進行綠色農業工程,對所有農田的土壤重金屬含量進行 GIS 分析,對綠色農作物的生產進行決策。


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圖6 土壤重金屬含量分析


      7.動物疫情管理

       利用 GIS 技術,對重大動物疫情發生點進行直觀有效的管理,并對動物疫情防擴散進行決策。


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圖7 動物疫情發生點管理


      8. 植物病蟲害分析

      利用 GIS 和遙感技術,對植物病蟲害進行分析,高光譜分析也是常用方法。


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圖8 植物病蟲害分析


      9.土壤養分測定

      利用遙感技術,進行土壤養分測定,為精確施肥服務 。


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圖9 土壤養分測定


      10.農田水淹沒分析

      利用 GIS 和遙感技術,實現農田水淹沒分析,評估農田損失情況。


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圖10 農田水淹沒分析


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