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摘要:精細農業是以作物與資源環境的時空差異為基礎，以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎，以地理信息為載體，以最小投入、最大效益、最小環境危害為目標，以作物與資源環境的時空差異為基礎。以地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)和遙感(RS)為核心。以網絡為紐帶，利用大量的農業信息，實施農業生產辦公本地化管理是農業發展的一種新模式。

關鍵詞:GNSS;GPS;GIS;精準農業

農業信息化是21世紀全球農業發展的趨勢，是農業現代化的基本標志和重要保證。充分利用信息技術等高新技術發展現代農業已成為全球農業發展的熱點和新增長點。傳統農業采用統一耕種、播種、施肥、噴施等農藝措施管理耕地。農業生產成本高、農作物產量和經濟效益低、環境污染等問題。精準農業是農業工程專業的一門專業課。農業的發展呼喚農業技術的新革命，農業現代化需要高新技術的支持。隨著全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感(RS)技術的發展，精準農業已成為集約化農業信息化和高新技術的基礎，而生態農業領域的重點是農業的可持續發展。理論研究與實踐應用，有效地促進了我國農業現代化的發展。精準農業是提高農業生產管理水平、科學有效利用資源和環境保護效益的重要手段。實施精準農業不僅具有重要的經濟效益，而且具有顯著的社會效益和生態效益。傳統農業以耕地為對象，統一作物生長條件。采取農業、播種、灌溉、施肥、噴施等統一的農藝措施。事實上，同一農田存在明顯的時空差異。這些差異主要體現在3個方面:田間條件與收獲的空間差異;年產量的時間差異;預測產量與實際產量的差異。傳統農業忽視了作物與資源、環境的時空差異，采取了均勻施肥、均勻灌溉、均勻噴灌等農藝措施。精密農業是3s技術和自動化技術的綜合應用。根據現場各作業單位的具體情況，更好地利用耕地資源潛力，科學合理地利用物質投入，旨在提高作物產量和質量，降低生產成本，減少農業活動污染，改善環境質量。與傳統農業相比，精細農業具有最大的特點:通過科技投入和科學管理的交流，最大限度地節約自然資源，最大限度地滿足農業生產的需求，主要體現在農業生產手段的精細化、農業資源的精細化投入、農業生產過程的精細化經營和管理、農業生產過程的精細化、農業生產過程的農業土壤的耕作，農業產量的優質、高效、低消耗。精準農業的技術原理是根據土壤肥力和作物生長狀況的空間差異來調節作物的投入。在對耕地和作物生長進行定量實時診斷的基礎上，充分了解田間生產力的空間變化，以平衡土壤肥力、提高產量為目標，實施精確的田間定位和定量管理，實現對各種農業生產要素的有效利用。種植業?？沙掷m發展的目標是改善資源和環境。實施精準農業，不僅可以最大限度地提高農業生產力，而且可以實現高質量、高產、低消耗、環保的農業可持續發展目標。

13S技術

1.1地理信息系統(GlobalPositionSystem，GPS)

地理信息系統是計算機技術和空間數據結構地理分布的一個新的跨學科研究?？梢杂行У厥占⒋鎯?、管理、分析、描述和顯示地球表面以及數據的空間和地理分布。也可用于同一區域內各種類型的空間數據組織、分析和映射。這些信息可以形成一個地理信息系統的層次，不同層次的信息數據也可以被分析和組合成一個新的層次。

1.2全球衛星定位系統(GlobalPositionSystem，GPS)

GPS是以高精度、全天候空間導航衛星網絡、全球定位系統、無線電導航系統和定時系統為基礎的。它由空間部分、控制部分和用戶部分組成。GPS觀測時間短，儀器重量輕，操作簡單，具有統一的坐標系和時間系統。它可以提供連續、實時、高精度、全天候、三維位置、三維速度和時間數據。

1.3遙感技術(RemoteSensing，RS)

RS是利用遙感平臺，攜帶各種傳感器，不遠距離接觸目標物體，根據接收物體反射或發射的電磁波來判斷、測量和分析目標物體特性的現代檢測技術。包括信息的采集、傳輸、處理和分析。

2GIS在精準農業中的應用

地理信息系統(GIS)的主要功能是管理各種空間數據。將地形、土壤類型、土壤試驗結果、化肥和農藥用量及產量等數據輸入GIS系統，進行信息處理，繪制信息電子地圖，提取相關信息提供給GIS系統。施肥專家系統和其他決策支持系統構成了農田施肥、灌溉、噴灌等作業決策。通過各種離散空間數據的采集和GPS傳感器的計算，形成狀態圖。例如:土壤養分分布圖、土壤水分分布、作物產量分布;不同類型的點、線、面空間重疊，基于決策者的數字化和可視化分析;利用GIS的緩沖分析功能?？梢灾庇^地顯示和分析排灌系統，控制水肥利用率。利用GIS路徑分析功能，可以快速確定農業道路、河流、水井等農業基礎設施的最佳空間布局，以及機械噴灑農藥、化肥和農作物收獲的最佳作業路徑。將專家系統與決策支持系統相結合，生成不同生長階段的作物生長診斷圖和播種、施肥、除草、栽培、灌溉、收獲等管理措施的“實施計劃”。計算了地理信息系統數字高程模型、作業面積、周長、坡度和能見度空間屬性值。

3GPS在精準農業中的主要作用

GPS定位技術具有定位精度高、觀測時間短、不需要站間可視通信、提供三維坐標、操作簡便、全天候操作等優點。準確定位水、肥、土、作物生長環境的空間分布，準確定位作物生長和病蟲害的位置，準確定位雜草的空間分布，準確繪制作物產量圖。可配數量自動導航田間機械、施肥、灌溉、變量噴灑作業。為了實現上述功能，需要將GPS接收機與現場變量信息采集儀器、傳感器和農機相結合。

4遙感在精準農業中的作用

遙感和傳感器監測系統主要用于數據采集和現場運行監測?，F代遙感技術分辨率達1m以下。通過多波段遙感和遙感，可以獲得大量的多時段地面信息。應用傳感器可以及時獲取信息，進行作物生長監測與產量估算、土壤水分含量與分布監測、作物水分虧缺監測、作物養分監測、作物病蟲害監測等。精密農業是3S技術和自動化技術的綜合應用。根據現場各作業單位的具體情況，更好地利用耕地資源潛力，科學合理地利用物質投入，旨在提高作物產量和質量，降低生產成本，減少農業活動污染，改善環境質量。與傳統農業相比，精細農業具有最大的特點。通過野外網格取樣和實驗室分析，形成基本過程。制作精確的營養圖，繪制變量管理的控制圖。通過建立集中式數據平臺，將GIS數據、農業信息數據、產品可追溯性數據和電子商務交易數據集成到平臺中，實現項目間的數據共享、統一管理和統一分配。為了開發基于物聯網的農業信息智能管理系統，將農業生產過程中的溫度、濕度、光照、土壤水分、養分、害蟲、雜草和作物生長等信息集成到智能決策中。通過科技投入和科學管理的交流，最大限度地節約自然資源，最大限度地滿足農業生產的需求，主要體現在農業生產手段的精細化、農業資源的精細化投入、農業生產過程的精細化經營和管理、農業生產過程的精細化、農業生產過程的農業土壤的耕作，農業產量的優質、高效、低消耗。

5總結

精準農業是一種以信息為基礎、以知識為基礎的農業生產、管理和管理技術。需要利用先進的田間信息采集技術獲取農田作物產量空間分布信息以及影響作物生長的主要因素。還要處理這些信息，利用農業科學知識制定農田和農作物生長規劃。作物栽培管理決策，以指導分布式配方種植，以達到有效利用資源、高產出、低投入和可持續發展的優化目標。我國是世界上最重要的農業國。占世界耕地的7%，解決了世界22%人口的衣食住行問題，取得了顯著成績。然而，人口增長與土地資源減少之間的矛盾是不可逆轉的。為了滿足日益增長的經濟和人民生活的需要，必須保持農業的可持續發展。解決這一問題的根本途徑在于科學技術。這種形勢迫使我們啟動精準農業技術，尋找發展高效農業的途徑。因此，精準農業在降低投資、降低成本、減少環境污染、控制農產品、標準化和批量生產、易加工、出口等方面具有積極的作用和意義。

參考文獻

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［4］郭菁，范舒爽．愛科全球精準農業戰略［J］．農機質量與監督，2013(08):39.

作者:王維亮 潘多斌 單位:甘肅蘭州資源環境職業技術學院 甘肅民勤縣水務局