精准农业与3s技术精选(九篇)

第1篇：精准农业与3s技术范文

【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。在GPS定位系统的协助下,农田机械可以根据不同地块的差别,自动调节种子、肥料和化学剂的投放量。

2.3S技术在精细农业中的综合应用

2.1 GIS在精细农业中的应用

地理信息系统（GIS）是用于存储、分析、处理和表达地理信息系统的计算机软件平台。它在精细农业技术体系中主要用于建立农田土地管理，土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫草害等发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等，为分析差异性和实施调控提供处方信息。

其在精细农业中的应用主要包括以下几个方面：

(1)GIS是精细农业整个系统的运作平台，起到大脑和神经中枢的作用。精细农业作为一个完整的大系统，各种农业资源数据都通过GIS流入、决策、控制、流出。GIS作为精细农业的核心组件，将RS、GPS、专家系统、决策支持系统等组合起来。

(2)GIS可以作为农田空间数据库的管理系统。在精确农业中，GIS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，也能采集、编辑、统计分析不同类型的空间数据。

(3)绘制作物产量分布图。安装GPS的新型联合收割机,在田间收割农作物时,每隔一定时间记录下联合收割机的位置,同时产量计量系统随时自动称出农作物的重量,置于粮仓中的计量仪器能测出农作物流入储存仓的速度及已经流出的总量,这些结果随时在驾驶室的显示屏上显示出来,并被记录在地理数据库中。利用这些数据,在地理信息系统支持下,可以制作农作物产量分布图。

(4)农业专题图分析。通过GIS提供的复合叠加功能,将不同农业专题数据组合在一起,形成新的数据集。通过对其分析,可以分析出土地上各种限制因子对作物的相互作用与相互影响,从中可以发现它们之间的关系。

2.2 GPS在精细农业中的应用

GPS在精细农业中的作用包括精确定位、田间作业自动导航和测量地形起伏状况.精细农业中的GPS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、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、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、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和管理起导航作用，从根本上来说是提供三维位置和时间。为了实现以上功能, GPS需要与农田机械结合,随着农田机械在田间作业,同时进行精确定位、田间作业自动导航和测量地形起伏。由于具有精确定位功能,农业机械可以将作物需要的肥料送到准确的位置,也可以将农药喷洒到准确位置。这不仅有助于提高作物产量,也可以降低肥料和农药的消耗。

2.3 RS在精细农业中的作用

遥感（RS）是在不接触物体的情况下利用传感器接收的物体的电磁波特性，来识别物体及其存在的环境条件的技术。

第2篇：精准农业与3s技术范文

【关键词】承包经营权；GPS；GIS；RS；登记发证

1 引言

根据农业部等六部门联合下发的《关于开展农村土地承包经营权登记试点工作的意见》，在全国范围内开展土地承包经营权登记工作。农村土地承包经营权确权的任务是“查清承包地块面积，确定空间位置，建立承包经营权登记簿，妥善解决面积不准、空间位置不明确、四至不清、登记簿不健全等问题，把承包地块、合同、面积、权属证书落实到户，赋予农民土地承包经营权”。该工作以户为基本单位，对现有人口、地块、土地面积、承包现状进行核实。传统承包经营权确权使用皮尺丈量，绘制草图即可确权办证，该方法只能基本满足面积和四至的相对准确，但成果没有空间位置，不能满足新时期农村土地承包经营权确权的要求，探讨新的更加准确的方法十分重要。

2 基于3S的农村土地承包经营权确权

2.1 工作流程

近年来由地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）和全球定位系统（GPS） 组成的3S 技术发展迅速，已经在土地调查、林业、环保等领域得到了广泛应用。同样，3S技术的发展极大的方便了土地承包经营权确权工作，基于3S技术的土地承包经营权确权工作流程见图1。

图1农村土地承包经营权登记工作流程图

2.2 基于无人机航摄的工作底图制作和地块图绘制

工作底图是进行土地承包经营权权属调查的基础，在土地承包经营权确权工作中，多使用无人机低空摄影测量获取的影像经过处理后作为工作底图。无人机低空摄影测量的工作内容主要包括获取测区影像数据、野外像控点测设、内业空三加密以及数字测图几个主要步骤。由于农村土地承包经营权确权登记项目精度要求较高，一般采用无人机低空摄影测量方法，成图比例尺为1：500，然后在此基础上得到界址点坐标和地块图。

采用无人机低空摄影测量的方法获取试点区域的影像，经过处理后根据田埂、农村道路等线状地物分割地块，得到界址点成果。采用CORS对航测法界址点成果进行精度检查。经统计，点位较差小于15cm的界址点有234点，占总数的26.71%；点位较差在15-30cm之间的有515点，占58.79总数的%；较差在30-45cm之间的有127点，占总数的14.50%。视CORS测量成果为真值，计算无人机低空摄影测量的界址点的中误差为±16.3cm，可以满足NY/T2537-2014《农村土地承包经营权调查规程》中航测法界址点的精度要求。

2.3 基于CORS的界址点测量和地块图绘制

采用无人机低空摄影测量进行界址点测绘和地块图绘制时，部分区域可能被树林等遮挡，影响判读，精度难以满足要求，此时需要采用CORS进行测量。目前CORS技术已经成熟，根据农村集体土地所有权、使用权和众多测绘项目的检查情况，在满足CORS测量要求的情况下，其测量平面精度优于3cm，可以满足NY/T2537-2014《农村土地承包经营权调查规程》中实测界址点的精度要求。本次测量时，每个界址点均独立观测两次，平面较差小于3cm取平均值作为最终成果。经统计，使用CORS技术每天可以完成300-400个界址点的测量工作，与传统的测绘方法相比，CORS具有数据质量稳定、测量速度快、测量精度高、测量距离远、灵活方便等优点。

2.4 成果公示审核

由村、组土地承包经营权登记工作组审核地籍草图后，在村、组公示。公示应注意以下问题：核实承包人名字是否与身份证一致；核实地块位置、形状是否正确；检查地块与表格是否对应起来，有地块合并、分割的标注在地图上；确定承包面积与实测面积差别较大的情况是否需要变动；查看有无遗漏；本次土地承包经营权承包地面积是按照实测面积或调绘面积计算的，对于土地承包经营权登记家庭承包经营土地调查表上承包面积与实测面积相差过大的情况，需要调查人员核实情况。

对公示中农户提出的异议，及时进行核实、修正，对完善后的工作底图再次进行公示。

2.5 基于GIS的土地承包经营权数据库建设

农村土地承包经营权数据库以GIS平台为基础，主要包括土地权属、土地承包经营权登记、影像等信息，满足土地承包经营权登记需要，同时满足矢量、栅格和与之关联的属性数据的管理，具有数据输入、编辑处理、查询、统计、汇总、制图、输出，及更新等功能。

经过数据集成完成数据库建设工作，实现土地承包经营权管理三个 “一体化”：即登记发证与档案一体化、图数一体化、业务审批和流程控制一体化，提高办事效率，保证土地承包经营权登记和建库符合标准规范。进行数据库试运行，通过数据查询、数据统计汇总、数据分析数据库应用，测试系统的稳定情况，数据库有无死机现象；查询及统计数据的准确性，数据汇总表格及各类图件的输出是否符合要求。

3 结论

土地承包经营权确权是土地管理的大事，时间紧任务重要求高。采用无人机低空摄影测量影像对权属调查、外业指界等工作有非常重要的作用，且可以直接在影像的基础上进行界址点测量和地块图绘制。CORS技术可以进行界址点补测，提高了测量精度和效率，减轻了劳动强度。GIS 为数据管理及登记发证工作提供了很好的平台，实现了信息化、数字化、系统化管理。基于3S技术的农村土地承包经营权确权登记发证，采用无人机低空摄影测量的方法得到界址点坐标和地块图，并辅助CORS实测法，在保证精度的同时，降低了劳动强度，节省工作经费。该经验可以在单位其他区域农村土地承包经营权确权项目中得到推广。

参考文献：

[1]张水华. 3S技术在农村集体土地确权中的应用[J]. 测绘与空间地理信息，2014，02：148-150.

[2]宋化清，徐波. 3S技术在兴平市集体土地所有权登记发证中的应用[J]. 地矿测绘，2014，03：28-30.

第3篇：精准农业与3s技术范文

关键词：3S技术；国土资源； 测绘

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13. 105

1 3S技术概述

所谓的3S，就是GPS、RS、GIS的缩写，它是进行土地测量时所运用的技术，通过这三种技术的综合运用从而来完成对各类土地的地形分布的特征进行测量和绘图。

GPS技术全称是GPS测量系统，在这个全新的现代化科学技术的领导下，GPS技术目前是一种能够实时掌握全新的动态载波相位来查定位技术，主要原因是在GPS技术中引入了RTK技术，这使得GPS技术的实时处理上升到了cm的精准度。另外，GPS还可以通过对基准站的信息进行改正，使其与卫星进行同时接收，最终计算机系统进行解码，得出相应的定位数据，最后再通过计算机将这些数据进行传输至电子簿中进行实地勘测放样。

RS技术是指遥感技术系统，在前期主要是利用在航天上，对航天航空进行遥感航片遥感卫星信息从而来获取一些资料和影像，随后再借助专业化的软件进行正射影图制作。这样的话相比于传统的技术，正射影像更具有一定的色彩，而且信息的可控度很高。将其运用到野外测量勘察工作中，大大降低了实地野外测量勘察的工作量，提高了其效率，而且最终产生的结果简单明了，便于后期进行系统分析。

GIS技术是一种新型的获取地理信息的技术，是将现代信息与传统的地球知识连接在一起的新型的技术。GIS技术在这其中扮演着有序地对数据进行分析、存储及处理，这期间涵盖了大量的信息处理，充分实现对各类数据进行分析。

随着现代技术的不断发展，3S技术的也在不断地提升，这三种技术之间形成了有效的互补，这样不仅为用户提供丰富的空间几何数据，更能够准确的寻求目标所在的区域中各类的信息变化状况，从而实现对待信息的综合处理。

2 3S在国土资源测绘中的应用

虽然我国疆域比较辽阔，国土面积比较大，但可利用的土地不是那么的丰富，而且每年可利用的土地资源都在逐渐地减少。目前随着社会经济的迅速发展，可利用的土地资源愈发的紧张，所以为了解决这一难题，将3S技术引入到国土资源测绘中，加强土地测绘的准确度，提升我国的国土资源测绘的水平。具体来说有三方面的应用：

2.1 进行地籍地政阶段的管理工作中

在进行地籍地政阶段的管理工作中，运用3S技术建立相对应的数据库，然后对其进行合理的测绘管理。这样可以提升其管理工作的工作效率，也使得地籍地政的管理工作在有条不紊的进行。

2.2 土地调查工作

在土地的调查过程中，3S技术所扮演的角色是比较重要的，通过该技术的运用不仅能够全面地了解土地的使用情况，能够对土地的使用进行合理的分配，还能够对土地变更情况实时地掌握。另外再借助于遥感和GPS的定位系统可以准确的对土地资源进行有效的分析，掌握重要的土地信息，这对后期国土资源信息系统的数据库的建立是很重要的，提升了系统的科学性和高效性。

2.3 定期进行农田基本保护

在对农田济宁科学有效的保护中，由于3S技术的科学运用，使得农田巡查工作在定期的进行，而且流程也得到了优化。在国土资源的测绘中运用3S技术，其中在对农田进行保护中PAD和GPS技术也得到了广泛的应用，这两种技术的应用有效的降低了对农田进行定期巡查的工作强度，降低了巡查工作所产生的人力资源成本的消耗。相反地，它们提升了巡查工作的效率，使得巡查工作的时间规划更加的有效率、科学准确。

目前各地的政府部门也在逐步的按照实际的规划，将3S技术运用于其中，政府借助于3S技术了解到了各个方面的信息，更好地协调城乡之间的建设，从而加强了城乡之间的交流，促进了城乡之间的经济发展，实现了土地资源利用率的最大化，提升了其经济效益、社会效益和环境效益。

最后，3S技术在我国的宅基地的勘测中也有广泛的应用，主要是居民住宅的建设标准、面积位置，来进一步提升土地资源的利用率。

3 建立国土资源管理信息系统

我国的国土资源的信息是一个内容复杂、总量庞大的信息管理系统，其具体负责的工作的内容种类繁多，工作的范围比较广，由此可以看出建立良好的国土资源管理信息系统是很有必要的。其中国土资源信息系统的建构不仅仅包括土地的建设与规划，还包括各类工程、地籍与土地及监管部门的管理工作等等。所以在实际建构过程中要充分展现3S技术的优势、实用性和其快捷性，这样才能进一步实现高效率的工作和推广，最终实现人力资源成本的消耗。

此外，在3S技术运用到国土资源管理信息系统中的之后，针对系统的使用和数据的收录也要逐步重视起来，这样可以确认系统的综合性、灵活性、兼容性以及扩展性。另外，对于国土资源单位的工作人员的监管也应该逐步重视起来，提升其待遇，提高工作的效率，贯彻良好地规划总体思想。

4 结束语

综上所述，可以看出3S技术在国土资源测绘中所展现出的科学的优势和发展的前景，目前我们只有不断地开发其最核心的技术并应用与国土资源的实际测绘中，这样才能更好地创造良好的资源信息管理系统，进一步提升3S技术的综合应用，提升其经济效益和社会效益，扩大其应用领域，使得3S技术能够持续稳定的全面发展。

参考文献：

[1]韩杰.土地资源调查中3S集成应用的关键技术[J].测绘通报，2006（05）.

第4篇：精准农业与3s技术范文

关键词：3S技术；土壤肥料系统；研究；农业发展；科技利用

中图分类号：TP182 文献标识码：A

随着科学技术的逐渐成熟以及信息技术的发展，传统农业也开始向精细农业转变。在这样的趋势之下，各种农业专家系统纷纷应运而生，并被广泛应用于农作物的生产管理、灌溉、施肥、品种选择、病虫害控制、温室管理、水土保持等方面且取得了不错的成果。3S技术，则被应用到对于土壤的研究当中，在应用了3S技术前提下，研究人员可以更为方便准确地将信息技术、施肥技术、传统的专家经验和知识融为一体，利用土壤、生物、肥料之间的各种信息，找出肥料用量、土壤供肥量与作物产量间的关系，更好地促进农业发展。本文在基于3S技术的基础之上，针对目前我国土壤养分管理和施肥技术的现状，从与土壤肥力、施肥、作物有关的因素着手，对当前的土壤肥料系统研究做分析。

1 3S技术

所谓的3S技术，指的就是遥感技术，简称RS；地理信息系统，简称GIS以及全球定位系统，简称GPS，3种合在一起，被人们统称为3S技术。

如果单从3种技术中的1种技术着手分析，可能会发现，似乎这3种技术跟土壤肥料系统都没有太大的关系，甚至可以说，基本上帮不上什么忙，但是，当这3种系统合在一起来应用的时候，就会发现，这3种系统，似乎本来就是从1个系统中分离出来的一样，而这个本来的系统，也天生就是为了研究土壤肥料系统而诞生的。

在这3种系统当中，遥感技术能够有效采集以及提取位置信息；全球定位系统接着从遥感技术所提取的信息进行定位，并提供位置坐标；全球定位系统再与地理信息系统进行集成。地理信息系统通过串口通信来接受全球定位系统的数据，然后对数据进行处理，最后进行各种分析运算，以提供能够有效应用的地理位置信息，例如，定位、测量、监控导航等。这样，通过3种技术的有效结合，就能够形成1个动态的、可视的、不断更新的，并且通过计算机网络能够传输的、三维立体的、不同地域和层次都可以使用的科学系统。

2 土壤肥料系统研究

对于农业行业的发展来说，土壤肥料的重要性不言而喻，所以，自古以来，我国作为农业大国对于土壤肥料的研究从来没有懈怠过。如今进入了信息科技时代，对于土壤肥料系统的研究更成了我国农业信息技术的重要组成部分之一，尤其是应用了3S技术之后，土壤肥料系统研究更是可以直接地细化深入到各种地理位置的研究当中，对于土壤养分、肥料试验、作物种植、农化服务甚至是新肥料的开发利用，都能够得以妥善而完美地实施，为我国土壤肥料的研究工程提供了极大的方便。在所有的研究当中，对于土壤以及农作物的配方施肥的研究是最为重要的也是最为繁杂的，配方施肥的原理和算法都要经过详尽的计算和配比。一般来说，在土壤肥料系统的研究当中，常用的配比计算方法主要有目标产量法、土壤肥力指标法、肥料效应函数法和土壤养分校正系数法4种。在这4种方法当中，目标产量法、土壤肥力指标法和肥料效应函数法应用的区域性和经验性比较强，比较适用在基础以及系统性都比较强的地方，而养分校正系数法是应用的最为广泛的一种方法，因此，在对于大面积的土壤肥料系统的研究当中，都会采用这种方法。土壤养分校正系数也是目标产量配方中的主要参数，是优化配方施肥的重要内容。

3 3S技术在土壤肥料系统研究中的应用

3.1 用以监测土地资源

通过3S技术的有效结合，可以实现实时地对大面积土地资源进行动态监测。这样，通过对土地资源的实时监测，研究人员就能够在第一时间对所研究的任何区域的土地资源有一个实时的了解，这一点，对于土地肥料系统的研究有着十分重要的作用。目前，在对大面积土地资源进行监测的时候，所采用的绝大多数的方法都是先通过遥感技术进行定位，接着再采用全球定位系统采集以及提取所研究区域的信息以及图像，最后，在通过接口将所得到数据以及图像传回地理信息系统并利用地理信息系统进行进一步的分析和计算，得到研究人员想要的数据和信息。最为重要的是，在信息技术的作用之下，还可以在3S的基础之上建立数据库，通过数据库将分析所得的信息和数据记录起来，例如，土地的变化及分布、农作物地的种植面积及种类、土壤的水分变化、地域病虫害情况、农作物的长势等，以便于研究人员在相关联的研究当中能够快速地得到想要的诸如土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等有效信息，加快研究效率。

3.2 应用地理信息系统技术进行土壤养分管理

利用地理信息系统技术可以有效地对所要研究地域的数据以及信息进行分析和记录整理，以此来对土壤养分进行有效管理，保证土壤的肥力。利用地理信息系统技术，可以对地域的土壤信息进行采集，再在分析的结果之上分析和计算当地土壤与农作物产量之间的关系，分析土壤的肥力以及需要进行施肥的时间和配比。还要将所研究区域的地形分布以及各部分的土壤肥力制成图纸，并详细标记可能需要重新研究以及可能需要施肥土壤的施肥时间和配比，以此来形成对土壤的养分的详细的管理系统，并保证土壤肥料研究系统的完善性和全面性。

4 结束语

土壤肥料系统的研究一直是促进农业发展的重要因素，尤其是作为农业大国，完善全面的土壤肥料研究系统对于我国的农业发展来说，有着至关重要的作用，所以，必须重视对于土壤肥料研究系统的研究，以保证我国农业行业的有效发展。

参考文献

第5篇：精准农业与3s技术范文

关键词： 农村集体土地确权； 地籍测量； 测绘新技术； 应用

1. 地籍测量中的基本测绘方法

1.1 地籍碎部测量

1.1.1 地面测量方法

新时期，在对地籍要素进行获取的过程中，地面测量中开始广泛使用全站仪，该设备运行中，可以对不同碎部点中产生的相关数据进行全面记录和分析，其中包括斜距、水平角和高度角等，在对这些数据进行自动记载的过程中，可以对掌上电脑或外业电子手簿进行应用，并在此基础上，对界址点三维坐标进行直接的计算[1]。

1.1.2 摄影测量方法

在对目标物体的实际方位进行获取的过程中，需要对测制底片和航摄像片这一媒介进行充分应用，在实际测量中，具体的点位坐标应通过全数字摄影测量法来@取，如果拥有较多的界址点同时没有良好的地面通视条件，最佳测量方法就是摄影测量，该方法在应用的过程中拥有较高的精准度。同时，我国现阶段在城镇地籍测量过程中，最常采用的方式为航测法，并对地籍图进行绘制。

1.2 地籍控制测量

在对地籍控制测量进行应用的过程中，可以对区域内的控制点、空间区域等进行全面视测，其对地籍图和界址点精度拥有较高的要求。在对城镇地籍基本控制网进行测量的过程中，会对GPS定位技术进行应用[2]。目前，部分控制点在原有控制网中已经产生了严重的破损，因此在对控制网进行完善的过程中，需要对GPS定位技术进行应用，在这过程中，必须促使联测现象产生于控制点和GPS定位技术之间，通常情况下，必须确定最少2个联测控制点。

2. 农村集体土地确权中数字测图技术与高分辨率遥感影像图的结合应用

某地区拥有3640km2的陆地面积，其中1800km2为农村土地面积。当地在第二次土地调查的过程中，对D级控制网进行了布置，这成为本次测量过程中选择控制点的主要方式。在实际测量过程中放线，多数点位都实现了相对完整的保存，因此可以被作为起算点应用于首级控制中[3]。受各种测量因素的限制，在实际测量的过程中，首级控制应用了静态GPS，同时，在将图根控制测量应用于各个村落之中时，对GPS―RTK的应用，实现了加密测量。

2.1 GPS外业控制测量

要想促使精准度在测图中有效提升，首先需要对基准点进行选择，基准点为四等控制点，并在城镇区域中有效引入控制点。由于观测数据在GPS实时动态测量中形成的观测数值具有独立性，因此，要想提升检验数值的精确度，无法通过计算数据的方式来实现。因此，在实际进行测量的过程中，工作人员进行了多次重复观测，并在导线复测的过程中，对全站仪进行了应用，一定程度上促使精确度在测量结果中得到了提升[4]。在测量中，对50个点进行了重复观测，其中有26个点是已知的。在反复观测的过程中可以发现，正负2.31cm作为误差存在于反复观测点中。

2.2 权属调查中对遥感摄影影像图进行应用

在权属调查中将遥感影像图当作底图，这一遥感影像图的分辨率相对较高，同传统的线划图相比，遥感影像图在应用的过程中拥有较强的直观性，工作人员在划分宗地和编号的过程中，可以在图纸中直接进行，因此权属调查工作的效率极高[5]。并且，在对数字线划图进行绘制的基础上，通过遥感影像图可以实现有效的检查，在科学转换遥感影像图时，并在内业审核检查工作中，可以将其同数字线划图进行综合利用，如果在审核的过程中发现了测量问题，必须及时处理外业，同时对数字线划图和遥感正射影图进行综合利用，值得注意的是，二者必须拥有较高的分辨率，只有这样，才可以有效展开权属调查工作，促使工作人员对农村的地面建筑物产生全面的了解。

2.3 地籍测量中3S技术一体化运用

3S技术指的是卫星遥感系统、全球定位系统和地理信息系统共同构成了3S技术，3S技术之所以拥有较强的功能，是因为该技术综合了通讯技术、计算机技术和导航等多种技术的功能。因此，在对3S技术进行充分应用的过程中，数据、信息以及相关资料的搜集更加全面和具体，数据分析的效率和精确性也较高，在进行信息传播的过程中，不仅不容易发生丢失，同时，数据结果也更加直观。在农村土地地籍测量工作开展的过程中，对GPS技术的应用，可以促使工作人员在对目标定位坐标进行确定的过程中，时间有效缩短，但是该技术并不可以对地理属性进行明确；而在对RS技术进行应用的过程中，面状信息在测量空间中也可以在较短的时间内获取，但是，相关信息很容易受到光谱波段的限制；在对GIS技术进行应用的过程中，可以综合实现信息分析、处理、查询以及检索等多种功能。但是，在数据的搜集和记录方面是该技术的缺陷，因此在农村集体土地确权调查中，要想提升地籍测量效率，应对3S技术进行综合应用，提升信息、数据的精确性和及时性，促使地籍测量工作的效率有效提升。

3S技术同时还可以将原有的图片以及影响作为重要的依据，对全新的数据进行解析，全新数据在获取的过程中，可以对遥感数字影像进行应用，在解析的基础上，还可以实现有效的读取和数据处理。

3. 结束语

综上所述，近年来，我国社会经济飞速发展，土地资源呈现出紧缺的状态，在这种情况下，国家相关部门必须从长期发展的角度出发，加大对土地的测量力度，从而更加科学地进行土地资源利用规划，为我国实现长期持续发展奠定良好的基础。测绘新技术在农村集体土地确权地籍测量中的应用，有助于相关部门更加有效地掌握农村土地使用状况，是我国地籍测量工作的一大进步。

参考文献：

[1] 李耀辉， 黑文艳. CORS系统在农村集体土地确权颁证工作的探索[J]. 工业b， 2015（36）：67-68.

[2] 张小宁， 王瑞娟. 甘肃CORS网络系统RTK技术在农村集体土地确权中的应用[J]. 甘肃科技， 2014， 30（4）：20-21.

[3] 高舒畅， 杜宗宁， 曹保新. 复杂工程细致“施工”――山东省嘉祥县开展农村集体土地确权登记发证工作侧记[J]. 中国土地， 2012（9）：36-37.

[4] 刘宝建. 网络RTK-全站仪配合正射影像图在农村集体土地确权登记发证中的应用[J]. 矿山测量， 2014（4）：24-26.

[5] 陶倩. GPS实时动态载波相位差分技术在农村集体土地确权测量中的应用――以贺兰县为例[J]. 网友世界・云教育， 2012（18）：25-26.

[6] 赵霞. 浅谈土地确权中的测绘成本预算[J]. 西部资源， 2013（6）.

[7] 万文. 土地调查与集体土地确权浅谈[J]. 西部资源， 2014（1）.

第6篇：精准农业与3s技术范文

一、3S技术概述

1　全球定位系统技术(GPS)全球定位系统是以卫星为基础的无线电测时定位导航系统，可为航空、航天、洼地、海洋等方面的用户提供不同精度的在线或离线的空间定位数据。GPS具有快速、高精度定位、导航、测速和授时等方面的功能，已经在土地管理的测量控制网布设、乡村土地调查和城镇地籍测量中发挥积极作用。

2　航空航天遥感技术(Rs)遥感技术是指从远距离、高空以及外层空间的各种平台上，利用可见光、红外线、微波等探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别探测对象的性质和运动状态的现代化技术体系。它包括空间信息采集系统、地面接收和预处理系统、地面实况调查系统、信息分析应用系统。

3　地理信息系统技术(GIs)地理信息系统是在计算机硬件、软件设备支持下，实现地理空问数据输入、存储、管理、检查、处理和综合分析的技术系统。GIS不仅可以实现资源信息的高效管理，而且能生成常规方法无法获得的信息，提高分析的准确性和灵活性，有效实现对土地资源各项因素的综合分析与动态监测、模式评价与辅助决策，具有巨大的应用潜力。

4　“3S”集成就是对RS、GIS、GPS取长补短，是一个自然发展趋势，也是当今信息技术发展的必然。实践表明，RS、GIS、GPS技术在其应用领域各具特色，但每一种技术单独使用时也显现出了各自的局限性。从未来发展看，利用RS、GPS技术快速准确地获取空间信息和GIS技术强大的空间数据处理功能，即“两只眼睛，一个大脑”有机结合，将实现对信息实时、整体、动态地管理。

二、“3S”测绘技术在土地科学中的应用

1　在土地资源调查中的应用。土地资源指目前或可预见到的将来，可供农、林、牧业或其他各业利用的土地，是人类生存的基本资料和劳动对象。土地资源调查是为查清某一国家、某一地区或某一单位的土地数量、质量、分布及其利用状况而进行的量测、分析和评价工作，目的是为合理调整土地利用结构和生产布局、制定农业区划和土地规划提供依据，并为进行科学的土地资源管理创造条件。土地资源调查主要包括土地利用现状调查、土地质量调查和土地评价及土地监测等。可利用“3S”技术建立土地调查系统，并应用于全国第二次土地调查。

RS、GIS和GPS等为土地调查提供了坚实的技术支撑，RS快捷、实时、高效地获取土地利用变化信息；GPS快速准确地采集土地利用变化图斑的空间位置；GIS对采集的数据进行编辑实现数据管理自动化。当前的全国第二次土地调查的技术流程如下：采用现代遥感技术获取影像资料。完成正射影像和基础图件制作；通过遥感影像和外业自动化调查进行实地调查；进行内业处理，完成信息的汇总统计和分析：实现调查数据的管理和更新机制的建设：逐步建立起土地利用动态监测体系。

2　在土地勘测定界中的应用。土地勘测定界(简称勘界)，是指根据土地征收、征用、划拨、出让、农用地转用和土地整理等工作需要，实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状，计算用地面积，为用地审批和地籍管理等提供科学、准确的基础资料而进行的技术服务性工作。土地勘界主要包括权属调查、土地测绘和编写勘测定界报告。根据土地勘测定界的工作程序，勘测定界分为外业调查、外业测量、内业整理汇总及归档阶段四个主要阶段。

第7篇：精准农业与3s技术范文

关键词：3S技术；第二次；全国土地调查

中图分类号：F301　文献标志码：A　文章编号：1673－291X(2009)05－0245－02

1　序言

第二次全国土地调查已经在全国范围内展开，这对于全面查清全国土地利用状况，掌握真实的土地基础数据，满足经济社会发展、土地宏观调查和国土资源的管理有着及其重要的意义。相对于第一次土地调查，本次调查采用RS、GPS、GIS等高新技术手段，为提高这次土地调查的质量和效率奠定了基础。在第二次全国土地调查中，遥感(Rs)为GIS系统提供了可靠的数据源，卫星定位系统(GPs)在外业调查中获取更新数据，而地理信息系统(GIS)则对GPS获取的数据和Rs提供的数据源进行了详细的信息分析与应用。

2　项目建设的主要目标和任务

采用先进技术方法，在现有的土地调查的基础上，按照国家统一的技术标准，查清武汉市东西湖区柏泉农场土地利用状况掌握准确的土地基础数据，总结经验，为全面铺开武汉市农村及城镇土地二次调查奠定基础。建立和完善土地调查、土地统计、土地登记等制度，实现土地资源信息的社会化服务，满足全市经济社会发展、土地宏观调控及国土资源管理的需要。

3　技术路线和方法

充分利用现有的土地调查成果，利用无争议的土地权属资料，运用航天航空遥感、地理信息系统、卫星定位和数据库及网络通讯等技术，采用内外业相结合的调查方法，形成集信息获取、处理、存储、传输、分析和应用服务为一体的土地调查技术流程，获取调查地区每一块土地的类型、面积、权属和分布信息，建立与国家、省互联互通的武汉市农村土地调查数据库。

3．1　土地调查正射影像图(DOM)制作

武汉市农村土地二次调查正射影像图制作主要以1：12000比例尺DMC数码航空摄影影像为基础，其摄影时间为2005年、2006年、2007年，其中，东西湖区柏泉农场试点调查采用的是2006年上半年摄影的航空影像，制作一套1：10000比例尺DOM。为保证成图精度，提高作业效率，DOM的制作采用武汉市连续运行的卫星定位服务系统(WHCORS)和大地水准面精化等高新技术手段，采用GPS网络RTK技术施测像控点，内业进行空三加密制作正射影像图，并按要求进行整饰和元数据填写。

正射影像图(DOM)既是制作外业工作底图的基础，又是内业建库的基础，所以，DOM的精度对外业调查和内业建库有很大程度的影响，DOM的精度直接影响整个数据库的精度。

3．2　内业判读

以MAPGIS6.7为工作平台，利用检查合格的1：10000比例尺DOM数据，按标准1：10000比例尺图幅进行分幅，与原有土地利用数据库套合配准，按照《第二次全国土地调查技术规程》和《土地利用现状分类》国家标准的要求，对原有土地利用数据库中的地类进行转换，并运用遥感图像解译标志，结合专业知识对影像进行矢量化，勾绘地类界线，初步判定地类、线状地物的走向及零星地物的位置，并对疑问图斑、线状地物、零星地物进行编号，以便进行野外调查、量测线状地物的宽度和零星地物的面积。工作流程如下页图1所示。

3．3　外业调查

3．3．1　土地利用状况调查

采用制作的影像工作底图为基础进行外业实地调查，对内业预先判读的地类界逐一进行核实、校正，并量测线状地物的宽度及零星地物的面积，对影像上没有的新增地物进行补测，附近容易找到明显地物点的，可采用距离交会法、直角坐标法、截距法等进行补测；对新修建的道路和桥梁等大型建筑物，可直接用RTK补测，最后将核实、补测的内容及属性标绘在调查底图上或记录在《农村土地调查记录手簿》中，以此作为内业数据库建设的依据。工作流程如图2所示。

3．3．2　权属调查

权属调查阶段主要工作内容是将权属界线调绘在调查底图上，处理和调处土地权属争议，签订《土地权属界线协议书》或《土地权属界线争议原由书》。以第一次土地调查中的《土地权属界线协议书》、《土地权属界线争议原由书》及原有权属界线为基础，采用有关权利人现场指界确认，签订土地权属界线协议书的方法，已经签署土地权属界线协议书的，经核实无误，可不再重新指界和签订协议书，在工作底图上调绘，转绘权属界线及界址点。工作流程如图3所示。

3．4　土地利用数据库建设的技术流程及方法

根据外业调查成果对内业预判数据进行修改，通过自动剪断线][清除微短线][清除线重叠坐标][自动线结点平差][线转弧段][装入转换后的弧段文件]等一系列步骤进行拓扑错误检查，构建图形拓扑结构，形成全覆盖和不重不漏的土地利用图斑层，建立空间图形数据库，同时录入外业调查的各种信息，如零星地物的地类、面积，线状地物的宽度等，建立属性数据库，并建立图形与属性的关联，进行面积统计，最后建立图幅索引、数据字典，同已经处理好行政界线、权属界线、地类界、线状地物等各层数据文件加入到库文件中，完成土地利用数据库的建设。

4　内外业综合调查中所遇问题及解决方法

4．1　内业判读时线状地物遗漏。线状地物是指宽度大于1米的河流、铁路、公路、林带，固定的农村道路、沟、渠、田坎和管道用地等。它构成整幅图的基本框架，根据DOM的纹理差异及生活常识合理画出线状地物，尤其是耕地中的田坎、水渠等要重点核查，因为计算图斑地类面积时要用系数扣除田坎面积，否则将扩大耕地的面积，造成调查数据不准确。

4．2　地类界线走线不准确。走线要尽量圆滑、准确，用F12捕捉线头线尾，使图斑封闭，可以减少以后的拓扑错误修改的工作量，与耕地有关的地类界限要画到耕地是边界，不要随意扩大或缩小耕地面积。

4．3　零星地物漏判或判断不准确。严格把握零星地物的概念，零星地物是指耕地中小于最小上图图斑面积的非耕地或非耕地中小于最小上图图斑面积的耕地，此次调查只对实地大于100平方米的零星地物进行调查。

4．4　数据所放文件相混淆。可随时打开单文件，看是否只有所需要的数据，例如，零星地物放到地类码文件中，注意正确使用图例板，保证同一地类参数的一致性。

第8篇：精准农业与3s技术范文

关键词3s技术;土地利用规划;应用

abstractland use planning is comprehensive,coordinated and sustainable economic and social development of land protection,rational use of land is the basis and foundation. 3s technology provides scientific and effective methods and means for research and practice of land use planning field. combined with our ongoing new round of land use planning to introduce gis,rs,gps and 3s technology integration,3s technology in land use planning data preparation and processing,planning and preparation and implementation of results-based management at all stages of planning application were analyzed. it is proven that 3s technology in the field of land use planning is very broad.

key words3s technology;land use planning;application

土地利用规划是指以各级行政区划为单位,根据地区的自然、经济、社会条件、土地自身的适宜性以及国民经济发展需要和市场需求,协调国民经济各部门之间和农业生产各行业间的用地矛盾,寻求最佳土地利用结构和布局,对土地资源的开发、利用、治理、保护进行统筹安排的战略性规划[1]。土地利用规划是对一定区域未来土地利用超前性的计划和安排,是依据区域社会经济发展和土地的自然历史特性在时空上进行土地资源合理分配和土地利用协调组织的综合措施。

目前,我国已形成了部级、省级、市(地)级、县(区)级和乡(镇)级5个层次较完整的土地利用总体规划体系。土地利用规划在促进节约集约利用土地、保持土地资源可持续利用、加强土地宏观调控和土地利用空间管制及用途管制等方面起着巨大的作用,为经济社会全面、协调和可持续发展提供土地保障,是合理利用土地的基础和依据。我国从20世纪80年代以来先后2次大规模地开展全国性的土地利用总体规划,规划成果对合理利土地与保护耕地起到了重要作用[2]。但是由于近年来我国城市化水平迅速提高,新型产业大量涌现,土地利用需求出现新的变化,为了适应这些形势,我国开展了新一轮的土地利用总体规划。

13s技术

3s技术是gis、rs和gps的统称,是集高度发展的空间技术、计算机技术、传感器技术、卫星定位技术及通讯技术的多学科现代信息技术。

1.1gis

gis即地理信息系统(geographic information system),是在计算机软硬件支持下,把各种地理信息按照空间分布,以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。利用该系统通过对诸多因素的综合分析,可以迅速地获取满足应用需要的信息,并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。gis技术有2个显著特征:一是它不仅可以像传统的数据库管理系统那样管理属性信息,而且可以管理空间信息;二是它可以利用各种空间分析的方法,对多种不同的信息进行综合分析,寻求空间实体间的相互关系,分析和处理在一定区域内分布的现象和过程[3]。

1.2rs

rs即遥感(remote sensing),是一种远距离不直接接触物体而取得其信息的探测技术。即指从远距离高空的各种平台上利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器,通过摄影和扫描、信息感应、传输和处理,从而研究地面物体的形状、大小、位置及其环境的相互关系与变化的现代综合性技术。现代遥感的主要特征是具有多传感器、高分辨率和多时相性。遥感信息的应用已经从单一遥感资料向多时相、多数据源的融合与分析,从静态分析向动态检测过渡,从对资源与环境的定性调查向计算机辅助的定量自动制图过渡,从对各种现象的表面描述向软件分析和计量探索过渡[4]。近年来,由于航空遥感具有的快速机动性和高分辨率的显著特点使之成为遥感发展的重要方面。

1.3gps

gps即全球定位系统(global positioning system),是美国自20世纪70年代初期开始研制的新一代卫星导航和定位系统。该系统主要有三大组成部分:空间星座、地面监控和用户设备。空间星座部分由24颗均匀分布在6个轨道的卫星组成;gps的地面监控部分由1个主控站、5个全球监测站和3个注入站组成;gps的用户设备部分主要由接收机硬件和处理软件组成。gps具有定位的灵活性和高精度、快速度、全天候作业、操作简便、信息自动接收以及存储等特点,已经在地球学科中得到了广泛的应用。用gps同时测定三维坐标的方法将测绘定位技术从静态扩展到动态,从单点定位扩展到局部与广域差分,从事后处理扩展到实时动态差分定位与导航,从而大大拓宽它的应用范围和在各行各业中的作用。

1.43s技术集成

3s技术主要完成对空间信息的采集、处理、管理、信息表达等功能,具有获取海量信息、并能够准确加以储存和处理的特点。其中,rs技术是以通过从高空或外太空收集地表电磁波信息,并通过对这些信息进行识别、摄影、传输和处理来达到对地表现象进行识别的现代综合技术;gis可以认为是一个关于地理信息的管理系统,它能够通过“可视化”的方式,完成地理信息的分类和管理;而gps则是一个实时的、三维空间的卫星导航和定位系统。近年来,随着gis、rs和gps单项技术的迅猛发展,促成了3个大系统的有机结合,构成了一个强大的技术体系,3s技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段,并且在资源调查、车船导航、环境监测、区域管理、城市规划、商业管理等诸多领域里得到了迅速广泛的应用[5]。但目前3s技术在土地规划中的应用仍多为单项技术应用。在土地资源管理日趋信息化的形势下,对土地资料的快速、准确获取、空间信息分析、动态监测、图形图像处理和数字制图的要求已变得十分迫切。而3s技术集成正为这种需求提供了科学、适用的技术方法和手段,它不仅可为土地管理工作提供及时、可靠的基础信息,而且可以对土地信息进行综合分析、处理,应用前景非常广阔。

23s技术在土地利用规划中的应用

2.13s技术在土地利用规划数据阶段的应用

土地利用规划工作的每一个环节都包含有大量的数据信息。在数据阶段,主要包括土地数据收集和土地数据处理2个方面。土地信息涵盖土地的位置、数量、质量及其价值等重要信息。这些信息具有数量巨大、动态性和相关性的特征。其中动态性特征不但包括其周期性,还有渐变性和波动性[6]。传统的通过实地踏勘的工作方法需要大量的人力和物力,且需要大量的时间。

随着数字图像处理技术的提高和遥感技术向高分辨率的发展,利用遥感技术获取土地信息的方法将越来越普遍。小卫星遥感的空间分辨率不断提高,ikonos达1 m,qui-ckbird达61 cm,都能满足1∶1万比例尺的县乡级土地利用规划。通过遥感技术迅速获取的动态实时信息,再传输给gis,使gis数据库得到及时更新。通过gis技术对土地信息进行处理,可以直接得到理想的图件和数据,及时准确地反映土地信息,不但可以为后续的规划工作提供数据基础,更重要的是明确土地性质、质量,从而明确土地的空间分布,确定各类用地的具体范围。在此阶段,3s技术在数据收集和处理方面展现了其实时性、准确性以及高效的特点。

2.23s技术在土地利用规划编制阶段的应用

土地利用规划的编制及实施中,需要清查土地利用类型的面积、权属、利用现状,保证地类正确、图斑一致、数据可靠,确保土地利用规划成果的科学性和可行性。同时,要采集、储存、管理大量的属性数据和空间数据,而且数据之间关联复杂,失控变异性强。如果没有3s技术的支持,是很难完成的。依靠3s技术平台,在建立土地利用总体规划信息库的基础上,紧密结合土地利用总体规划的业务流程,实现土地利用总体规划编制、修改、实施的自动化管理。利用原有土地信息,分析土地结构,构建各类模型,为土地的评价、预测、结构优化及效益分析提供方法和手段。同时,降低旧有人为进行土地资源分析和决策所带来的主观因素影响,加强了土地利用规划的科学性和合理性。

2.33s技术在土地利用规划成果阶段的应用

土地利用规划的编制、审批和实施涉及大量图件、指标等空间数据,对规划成果质量和管理的时效性要求都很高。长期以来,土地利用总体规划的规划成果(包括图件、文本、说明和表格)基本上都是以图纸、文本的形式保存和管理,存在共享性差、利用效率低、形式单一、成果保存难度大等缺点,无论在对公众宣传推广的范围与效果、传播形式与信息获取方式,还是应用灵活性方面都存在较大的局限性。运用3s技术进行规划成果管理,可以提高管理的科学性、管理质量和管理效率,为土地规划的动态实施和成果管理提供科学的方法和现代化手段。因此,为了更加充分、合理、科学、有效地利用土地利用规划的信息与数据,提高规划的开放性和公众参与性,从而更好地发挥土地利用规划的实际效用,必须综合运用3s技术。

3结语

土地的不可再生性决定了合理利用土地的重要性。土地利用规划需要了解土地资源的各种特征和规律,掌握土地资源的数量、质量及分布格局。因此,土地利用规划涉及的信息丰富、量大繁杂,而且多为地理信息,具有很强的地域性、空间性、时序性和动态性。离开这些信息,就很难实现立体、动态的管理和规划,直接影响到土地利用规划和管理的质量和效果。

gps技术可以对空间数据快速定位,rs技术利用航天、航空遥感提供的航片、卫星照片等影像资料,能精度较高地定位、定量到地块,直观地判读地面物体特性、资源的现势信息。gis利用空间数据库技术可以把属性数据的管理完全一体化,存储和分析处理多种性质的数据。因此,3s技术能有效地管理各类地理信息、统计分析数据,并对之进行分析处理,实现海量数据的管理,促进土地利用规划和信息处理的规范化,为土地利用规划工作打下坚实的基础。伴随空间信息技术的飞速发展,3s技术必定在我国土地利用规划工作中得到更广泛和更深入的应用,为土地利用规划领域的研究和实践提供科学、有效的研究和实施方法,为土地资源的有效利用作出无可限量的贡献。

4参考文献

[1] 吴次芳,叶艳妹.20世纪国际土地利用规划的发展及其新世纪展望[j].中国土地科学,2000,14(1):15-20.

[2] 秦奋,余明全,王家耀.3s技术在土地利用规划中的应用[j].河南农业科学,2006(3):72-76.

[3] 王振中.“3s”技术集成及其在土地管理中的应用[j].测绘科学,2005, 30(4):62-64.

[4] 周桂芳,朱淑丽,鲁春阳.3s技术在土地管理中的应用研究[j].安徽农业科学,2006,34(23):6342-6343.

第9篇：精准农业与3s技术范文

关键字：数字农业，GIS，RS，GPS

Abstract: 3 S technique known as the geographic information system (GIS), remote sensing (RS), global positioning system (GPS) has set up a file in the foreign widely used in digital agriculture engineering, in our country is still at the local scope or the experimental stage. This paper ARCGIS software ERDAS and 3 S technology used in every field of digital agriculture, expounds analysis realizing agricultural informatization and the sustainable development of agriculture in important ways, introduces the current domestic in the application of digital agriculture, explore 3 S technique in the practice of the digital agriculture application and prospect.

Key words: the digital agriculture, GIS and RS, GPS

中图分类号：TN711.5文献标识码：A 文章编号：

一、前言

土地是人类赖以生存和发展的自然资源，我国是一个农业大国，大部分土地在农村，作为国民经济的基础，农业不仅提供食品，还提供工业原料，可直接影响我国的工业总产值的形成。长期以来，由于农业管理技术手段落后，尤其是农业资源的数据和信息缺乏现势性，不能为规划和决策提供及时可靠的数据和信息，制约了我国农业的发展。总之，中国的农业是一个既关系经济繁荣，也关系国家安定稳定的大问题。解决中国农业问题、获取农业信息的一条重要途径就是利用3S技术走数字农业的道路。

二、3S技术的含义及其应用特点

“3S”技术是指全球定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)，是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮管理、更新、分析和应用的三大支撑技术。

GIS是地理信息系统，它是为特定应用目标建立的空间信息系统。是在计算机硬件、软件及网络等支持下，对有关空间数据进行预处理、输入、存贮、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。

RS是遥感技术，遥感就是遥远感知事物的意思，是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性，通过观测电磁波，识别物体以及物体存在环境条件的技术。也就是不直接接触目标物，在距地物几公里到几百公里、甚至上千公里的飞机、飞船、卫星上，使用光学或电子光学仪器（称为传感器）接受地面物体反射或辐射的电磁波信号，并以图像胶片或数据磁带形式记录下来，形成数字影像。该影像传送到地面，经过各种校正后，进行影像分类、解译，最后获取所需要的信息。遥感技术是上一世纪60年代蓬勃发展起来的，随着空间技术、电子技术和计算机技术、信息科学、环境科学等的发展，遥感技术已成为一种影像遥感和数字遥感相结合的先进、实用的综合性探测手段。

GPS是全球定位系统， GPS具有在海、陆、空进行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。经我国测绘等部门的使用表明，GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、资源勘察等多种生产领域。

三、国外数字农业的应用

全世界共有80多个国家，利用3S技术在ArcGIS和ERDAS软件下进行农业监测和管理。比如：

也门农业部门利用ERDAS软件探测灌溉的迁移和评估水资源情况并根据坡度、坡向图、径流方向－确定作物水源位置。

澳大利亚农业部门利用ERDAS软件进行红外波－土壤养分测定，实现精确农业中的精确施肥等。

四、3S技术在数字农业中的应用

利用GIS，RS，GPS技术可在数字农业工程中发挥重要作用，采用ArcGIS和ERDAS先进的技术，加上GPS技术，可在数字农业中实现如下领域的应用。

（一） 精细农业

“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内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。

（二）山坡地的可持续发展研究关系当地的经济发展、环境保护，有着十分重要的意义。生态环境的好坏，直接影响着整个流域。流域的坡耕地分布状况与土地适宜性类型，区域内既有经济较发达的平原，也有经济欠发达的高原山区。目前在山坡地研究中，大多采用传统的实地丈量，手工圈绘等方法。在研究中针对这种情况，采用先进的地理信息系统（GIS）方法，通过空间分析、模型运算，对该地区的地理环境、土壤类型、土壤质地等进行了详细地分析研究，划分出该地区坡耕地分布范围，并对该地区进行土地适宜性评价，得到了较好的结果。

（三） 农作物监测及估产

农作物的生长状况与产量是全社会都十分关注的问题，对每一种作物在生长过程中会发生什么问题，能取得什么样的收获，是国家管理部门和农民们在作物播种后到收获的一段时间内随时都想了解的。

因此，长期以来对农作物产量的预测是农业系统的一项重要工作。随着科学技术的发展，预测的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，从而根据需要及时采取有效措施，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充分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，若干问题还有待进一步探索，但利用现有的遥感、地理信息技术和资料，从不同于传统的统计部门得到信息的途径，已经能够为决策部门提供辅的、快速的、客观的决策信息。

（四）农业气象服务

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。比如建立了下述分析模型。

1．暴雨涝害和叶菜损失综合评估模型

2．蔬菜生产资源综合评价模型

（1）气候适宜性评价模型

（2）土壤适宜性评价模型

（3）暴雨承灾能力评价模型

（4）区位优势评价模型

（5）技术优势评价模型

（6）灌溉水污染评价模型

（五）农田监管

我国人多地少，耕地资源十分贫乏，人均耕地面积相当于世界平均数的四分只一，中低产田占三分之二。由于环境污染、水土流失等原因，耕地总体质量还在不断下降。随着国民经济持续高速增长，各项建设占用耕地的问题越来越突出，造成耕地、特别是优良耕地面积不断减少，人地矛盾不断加剧。因此，利用GIS和RS对基本农田进行特殊保护和监管刻不容缓。

（六）绿色农业

进行绿色农业工程，对所有农田的土壤重金属含量进行GIS分析，对绿色农作物的生产进行决策。

（七）草原防火

利用GIS和遥感技术对草原的火灾进行预防和分析。

（八）捕鱼GPS/GIS定位

利用GPS/GIS定位技术，对鱼群的流向进行监控，指挥渔船实现最佳的捕鱼方案。

（九）牲口疫发生点管理

利用GIS技术，对牲口疫发生点进行直观有效的管理，并对牲口疫防扩散进行决策。

（十）植物病虫害分析

利用GIS和遥感技术，对植物病虫害进行分析，高光谱分析也是常用方法。

（十一）土壤养分测定

利用遥感技术，进行土壤养分测定，为精确施肥服务。

（十二）农业运输GIS调度

利用GIS中路经优化调度功能，实现农业运输GIS调度。

（十三）农田水淹没分析

利用GIS和遥感技术，实现农田水淹没分析，评估农田损失情况。

（十四）园区温控室GIS监控

利用GIS技术，对农业园区的温控室进行GIS监控。

（十五）移动GIS在农业应用

利用ESRI公司的ARCPAD软件技术，在掌上电脑上装入电子地图，农田和作物信息等，并在PDA中插入GPS，供农业工作人员在广阔的田野中进行现场GIS操作，信息查询和分析。

五、结束语

近年来RS、GIS技术在农业资源管理中得到了综合或集成应用，GPS技术也为土地利用的变化的精确定位做出了贡献。这3种空间信息技术的广泛的应用，必将为农业管理和发展的科学决策提供可靠的支撑，必将推动数字农业的建设，推动农业资源管理的信息化、科学化和现代化管理水平。

1．刘刚 张漫 汪懋华，基于DGPS和GIS的农田空间信息管理系统的研制，2000

2．辜寄蓉 苗放 朱章森 王成善蔡靖疆，GIS在岷江流域坡耕地分布与可持续发展研究中的应用，2000