摘要：作為重要生產部門的農業部門，GIS發揮的作用更是不可小覷。GIS在農業領域的應用主要體現在一下幾個方面：1）：GIS農業災害預測與控制中的應用；2）：GIS技術在水土保持中的應用；3）：GIS農業資源調查和管理中的應用；4）：GIS開展農業適應性評價中的應用；5）：GIS開展農業生態環境研究中應用；6）：GIS在農業氣候區劃中的應用；7）：GIS在農作物估產與檢測中的應用；8）：GIS自動農作物種植俄作用。

關鍵詞：GIS  農業領域  現狀  前景

GIS即地理信息系統（Geographic Information System），地理信息系統是以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，以提供管理、決策等所需信息的技術系統。它具有數據采集與編輯、屬性數據編輯與分析、空間數據庫管理、制圖、空間分析、拓撲查詢、疊置分析、地學分析等多種功能，是當今世界發展最快，應用廣泛的系統。經過半個世紀的發展，GIS理論與技術已經相當成熟，并得到了廣泛的應用。在資源管理、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、交通運輸、水利水電森林牧業等領域，GIS的作用與貢獻十分顯著。當然作為重要生產部門的農業部門，GIS發揮的作用更是不可小覷。GIS在農業領域的應用主要體現在一下幾個方面：

1）GIS農業災害預測與控制中的應用

2）GIS技術在水土保持中的應用

3）GIS農業資源調查和管理中的應用

4）GIS開展農業適應性評價中的應用

5）GIS開展農業生態環境研究中應用

6）GIS在農業氣候區劃中的應用

7）GIS在農作物估產與檢測中的應用

8）GIS自動農作物種植的作用

下面我就分節對每一個應用進行闡述,并就其發展現狀及前景進行描述。

一  GIS在具體農業領域的應用

GIS在具體農業領域的應用主要有以下七個領域，他們分別是

（一）GIS農業災害預測與控制中的應用

隨著地球氣候的變幻莫測，各種復雜極端的氣候層出不全，水災、旱災、風沙、冰凍都是危害農業的重大氣象氣候災害，在人類與自然災害作斗爭中，GIS可以為人們在這方面做出重大貢獻。在檢測自然災害中GIS與GPS、RS技術相互結合相互利用使得減災防災治災有了科學依據和宏觀世面。對于有災的區域，可根據GIS提供的數據計算出災害面積，須治災人物財力等，同時可以根據GIS的空間特性，對某一地方歷史數據分析，從而推演其災害時空規律，對災害預測并提供宏微觀的數據以分析對策。

（二）GIS技術在水土保持中的應用

目前G IS 已經成為土壤侵蝕分析、水土保持規劃設計、水土保持監測等方面的重要工具。

 1）GIS 技術在土壤侵蝕分析中的應用

GIS 技術在土壤侵蝕分析中, 主要是利用G IS 與RS 技術的有機結合,即利用RS 技術提供的衛星遙感圖片, 通過GIS技術對圖形和屬性進行輸入、 輸出、 修改和查詢的功能,從而建立土壤侵蝕信息系統,為后期水土保持工作的開展提供科學依據。

2）GIS 技術在水土保持監測中的應用

主要用于土壤侵蝕監測、 治理效益監等。G IS 技術的應用使監測工作更加動態化、 科學化, 特別是以小流域為單元的監測管理,能把水土保持工作中的土壤侵蝕和治理效益等情況及時而準確地落實在小流域的地塊上,使得G IS 技術在水土保持監測工作中起著極其重要的作用。

（三）GIS在農業資源調查和管理中的應用

農業資源是人們從事農業生產或農業經濟活動所利用的各種物質與能量。農業資源調查就是針對農業資源的屬性進行清查。GIs建立這些屬性的空問和統計數據庫，信息來源于土壤圖、氣候圖、各種統計報表等。GIS將圖形與數據庫有機結合，可實現農業資源檔案的計算機一體化，為農業資源自動化管理服務。利用GIS建成的信息系統較傳統的數據庫管理系統查詢更科學、空問數據更及時，農業資源統計表和圖形的同時輸出使得信息更直觀。由此我們可以看出GIS在現代農業資源調查和管理中有著非常重要和不可或缺的重要作用。

（四）  GIS開展農業適應性評價中的應用

農業土地適宜性評價是通過對農用土地自然屬性的綜合鑒定，將農用土地按質量差異分級，以闡明在一定科學技術水平下，農用土地在各種利用方式中的優劣及對農作物的相對適宜程度，是農業土地利用決策的一項重要工作。利用GIS進行土壤適宜性評價就是講土壤類型、質地、有機質含量等土地空間和屬性數據進行整合，依據各個因素對作物生長的重要性進行權重運算和評價，實現土地適宜性分級。

（五）  GIS開展農業生態環境研究中應用

農業生態環境是農業發展中的一個重要課題，農業生態環竟直接影響著農業生產和農村人居環境。如何實現好農業生態環境的美好，GIS可以發揮重要的作用。依據GIS的模型功能，結合環境監測日常工作需求，簡歷農業生態環境模型，模擬區域內農業生態環境的動態變化和發展趨勢為決策和管理提供依據；同時，由于污染源的區域性、污染物的流動性以及區域梯度變化，用GIS作為支持系統可以更加科學和直觀的對環境質量進行評估。

（六）  GIS在農業氣候區劃中的應用

農業氣候資源不僅在空間上有變化而且隨著時間的推移也是變化的。用傳統的區劃方法 ，缺乏直觀的空間數據反映， 也難以做到隨時間變化而及時變化。GI S技術的應用就恰恰解決這一 困難。運用地理信息系統軟件建立氣候資源及地理要素信息數據庫 ，并到該地數字高程模型，建立氣象資料推算模型 ，再根據作物氣候區劃指標進行多個氣候要素空間分析綜合評價，得到客觀精細的氣候資源和作物氣候區劃成果。其方法是：

   1）氣象資料數據庫的建立

2）地理信息數據庫的建立

3) 空間分析模型的建立

（七） GIS在農作物估產與檢測中的應用

農作物的估產和檢測對國家的糧食政策和糧食進出口至關重要。它主要包括種植面積及和產量的估計和檢測。目前3S技術已經被許都國家用作是進行來農業行情分析。這么一來既可以減少人財物力的過大投入，又可以比較準確的得到數據，是科學的估計和檢測方法，具有十分重要的作用。

（八）精確農業作物種植的作用

精確農業，他是指在遙感、遙測、GPS\GIS、計算機技術、自灌，自己耕作、自己收獲技術、保存技術等定位到中、小尺度的農田，在微觀尺度上直接與農業生產活動和管理相結合的高新技術系統，GIS在其中是一個重要環節，其在精確農業中的應用主要包括：

1）它是承載平臺與基礎，各種數據的流入流出以及對信息的決策管理都要進過GIS。

2）它是其核心組件，將其他硬件軟件系統的組合起來，起到搜集熔接的作用。

3）它用作各種農田土地數據的采集、編輯統計、分析不同類型的空間數據。

4）它完成作物產量分布圖等農業專業地圖的繪制和分析等重要的工作和環節。

綜上可見在農業各個具體領域GIS發揮者其重大和獨特的作用，當然GIS不止由上面的八大用途，同時在用于評價農業藥品的投入和產生的效益和作用，農田的灌溉空間分布，污染綜合治理，農業氣象規劃等方面也有著重要的作用，相信隨著GIS功能的不斷開拓和農業集約化、現代化、信息化的發展GIS會在更多的具體領域發揮其重大作用。

二 GIS在農業領域的發展現狀

G I S引入到農業研究和實踐當中， 已經用于農業宏觀決策、農業科學研究和生產管理等方面，包括上節內容所述。而上述的應用主要依賴于 G I S對數據處理和分析的強大功能，因此下文將從G I S角度出發，將其在各農業領域中的應用現狀做闡述。   

（一）農業信息的可視化與專題圖制作

GIS與一般的信息系統相比較而言，具有空間信息可視化的功能，可以將不同類型的空間信息以二維平面顯示 、三維立體顯示以及動態顯示等方式形象直觀地傳遞給用戶。而基于GIS所生成的數字高程模型(DEM)不僅制作過程相對簡單而且給人視覺上產生真實感，能夠較為真實的再現區域地形特征， 目前已經在農業被廣泛應用。制圖功能GI是一基本功能，例如，利用GIS不僅可以制作出用于農業研究的基礎專題信息圖，還可以制作出如病蟲災害覆蓋圖、耕地地力等級圖、農作物產量分布圖以及農業氣候區劃等農業專題地圖。

（二）農業信息方便快捷的查詢與統計

 GIS提供了基于空間關系、屬性特征和地址匹配進行信息查詢的查詢方式，其空間查詢能力強大。對于農業信息的查詢，主要是 以G I S所建立的農業信息地理數據庫為基礎，不同級 別的用戶可選擇不同的方式進行查詢獲取所需的農業信息， 此外，G I還具備統計功能，可獲取農業數據的分區域 、分土壤類 型、 分農用地類型和分用戶級別等多方面的統計信息。

（三）海量農業信息的收集存儲與管理

 農業受自然和社會環境的共同影響，農業信息復雜數據量龐大，對于現代農業，傳統的數據管理方式已無法 滿足信息化農業的需求。G I S不僅可以收集和存儲遙感數據、G P S數據、地圖和統計數據等多種數據信息，而且可以高效的管理數據。目前，基于 GIS可以收集存儲和管理多種不同類型的海量農業信息數據。這些不同類型的數據在GIS中是以地理數據庫的方式實現高效存儲和管理，而且從根源上解決數據收集時的錯誤，為后續的處理和分析做了很好的準備，減少了誤差。

（四） 農業信息的空間分析與建模

1)空間分析功能是GIS區別于其他信息系統最大的功能。在農業領域較為常用的空間分析方法包括空間插值、緩沖區分析、疊置分析、地形分析、流域分析以及空間統計分析。這些空間分析方法可以與各種專項模型相結合，進行農業信息的預測 、評估以及劃分等， 為農業決策提供 實時、可靠和快速的依據。

2）G I S的空間分析和模型功能， 可模擬區域內農業生態環境的動態變化和發展趨勢，為決策和管 理( 部門) 提供依據。

3）在耕地土壤空間變異性研 究上常使用 G IS提供的空間插值方法來研究整個區 域上的養分空間變異特性 ， 分析土壤空間分布成因， 以便了解整個區域土壤養分狀況， 及時調節土壤機能。

4）在在農業病蟲害管 理工作中的應用， 可以利用 G I S所提供的疊置分析、緩 沖區分析等分析方法來分析病蟲害規律和環境，對病蟲害進行的有效、可持續控制。

5）在農業氣候區劃應用中，G I S的空間分析功能和傳統的區劃方法結合，可以分析農業氣候資源和空間地理條件對農作物布局的綜合影響，得到客觀精細的農業氣候區劃成果， 給當地農業生 產決策提供可靠依據。

6）在農作物估產方面，可構建出不同條件下作物生長模型和多種估產模式 ，估算出大面積的作物的產量和長相長勢。

7)在農業土地利用適宜性評價中，利用GI對土壤、氣候和農作物數疊置匹配分析，并進行地理建模 ，獲取不同農作物不同土地適宜性程度，從而為合理地調整和規劃農作物布局以及種植制度提供科學依據。G I S 事實上在農業施肥管理、 水資源管理、 保護與規劃等許多方面也有其身影。

（五）：GIS的在農業推廣應用的主要限制因素：

盡管GIS的技術水平及前景廣闊但是其的發展與推廣除了廣泛的用途之外也面臨著發展的瓶頸，其主要表現在：

1)  軟件與硬件的不適宜性。

2)  信息數據的更新遲緩，數據收集難。

3)  系統質量有待提高。

三：GIS在農業方面的發展前景：

GIS隨著技術的不斷進步，應用的不斷廣泛，其發展有著廣闊的前景。在農業方面GIS作為現代化農業得以實現的重要技術支撐，利用其自身優勢已經在農業領域發揮著重要作用，在我國農業領域應用不斷擴大和發展。按G I S發展趨勢在農業中的應用前景有下面的內容：

1 ) 應用型 G I S與專家系統結合，產生智能 GIS系統，可以非常有效的解決農業領域復雜的空間問題 ；

2 ) 真三維GIS將更真實、更具體的展示農業資源信息和 農業信息分析結果；                                                       3 ) 網絡 G I S，利用強大的網絡技術，實現協同工作、數據共享，實現空間信息網絡化，可為農業信息的共享 、分布式查詢 、分析以及輔助決策和管理提供服務；                                    

4 ) 移動 G I S可在不同時空不同用戶供不同的信息服務 ，用戶可以將農業調查數據隨時隨地入庫 ，也可以對各種農業信息進行隨時隨地的查詢 、管理和分析；

 5 ) G I S與遙感( RS ) 、全球定位 系統( G P S ) 等信息技術充分集成， 為各種農業信息的采 集、存儲 、分析、處理和應用提供支持，以實現農業信息化、數字化和現代化。 

GIS不斷地完善技術不斷地進步，在現代農業與農業集約化信息化的趨勢下，GIS在農業方面得到不斷應用和推廣也隨著二者相向發展和需求應用領域不斷深化。他在農業災害預測與控制、自動農作物種植俄、農業資源調查和管理、開展農業適應性評價、農業生態環境研究、農業氣候區劃、農作物估產與檢測、水土保持等方面均有不同程度應用。GIS在農業方面前景也十分廣闊，隨著GIS的發展，農業發展的需求，GIS在農業領域的應用會更廣闊。

 

參考文獻：

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《地理信息系統(GIS)的發展及在農業領域的應用現狀與展望》王璐，翟義欣，王 菲。

《地理信息系統(GIS)的發展及在農業領域的應用現狀與展望》及《GPS和GIS技術在精準農業監控系統中的應用研究進展》史國濱

淺談G I S在農業領域中的應用現狀及前景 朱小燕 ( 甘肅農業大學 資源與環境學院， 甘肅 蘭州 7 3 0 0 7 0 )

《淺談GIS在農業領域中的應用現狀及前景》 朱小燕