地理信息技术专业地理信息系统在农业领域的应用

信息技术的应用共8页 第 页 编辑：凌刚祚 审稿：高三地理备课组 1 专题十六 地理信息技术的应用

高考命题分析

一、考纲及课标解读：

☆ 结合实例，了解RS在资源普查、环境和灾害监测中的应用。

☆ 举例说明GPS在定位、导航中的应用。

☆ 运用有关资源，了解GIS在城市管理中的应用。 了解及数字地球的含义。

二、近三年命题规律分析

1、考查内容：重点考查“３Ｓ”技术的功能及其在生产、生活实践中的应用。尤其是国土资源调查、野外考察、灾害监测中的应用。

2、考查形式：多以示意图、联系图、表格数据的形式呈现信息，以选择题为主。

3、从考查能力上看，侧重于“3S”技术在实践中的具体应用，考查推理论证能力、图文转换能力。

4、2013高考命题预测：

1、 以探月工程、“神舟”号发射、重大灾害监测等时事热点为背景材料，考查“3S”技术的实际应用。

2、通过呈现图表信息考查读图分析能力、有效信息的提取能力。

有序识记

一、“千里指挥眼”GPS——“在哪里，朝哪走”。主要侧重于“看”

1、概念：利用卫星，在全球范围内进全方位、实时导航与定位的系统。

2、三大部分组成：空间部分：GPS卫星星座；地面控制部分：地面监控系统；用户设备：GPS接受机。

卫星星座 ：均匀分布在 六个轨道平面内的21颗工作卫星和3颗备用卫星组成。全球任何地点、任何时刻，地平面上至少有四颗卫星。

3、特点：全球性，全天候、连续性、实时性、全能性和自动测量等特点。

4、应用：主要用于定位、导航。应用于军事、交通、测量、农业、旅游、探险、地壳运动监测等。

二、“千里分辨眼”RS —“是什么，怎么了”。也主要是侧重于“看”

1、概念：人们在航天或航空器上利用一定的技术设备，对地面物体进行远距离的感知。

2、环节：目标物----传感器----遥感地面系统----遥感影像。

3、特点：探测范围广，精度高、速度快，周期短、适应性强、实时监测。节省人力和财力。

２０１４年４月　农机化研究　第４期　Ｇ　ＩＳ技术在农业领域的应用　赵赏，钟凯文，孙彩歌　（中国科学院广州地球化学研究所，广州５１０６４０）　摘要：结合地理信息系统（ＧＩＳ）的概念和特点，分别从农业区划、农业资源管理、农业灾害防治、农业生态环境　管理、精准农业以及其他方面对ＧＩＳ在我国农业领域的应用情况进行了介绍，同时对ＧＩＳ在我国农业中的应用进　行了展望。　关键词：农业；地理信息系统；区划；资源管理　中图分类号：Ｓ１２７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３—１８８Ｘ（２０１４）０４—０２３４—０４　０　引言　我国是农业大国，农业人口占据总人口数的绝大　多数；同时又是一个农业资源小国，人均可耕地面积　只有０．０９ｈｍ　，仅为世界平均水平的４０％。当前的我　国农业尚处于机械化初期阶段，农业资源仍旧以粗放　式利用为主；而农业生产本身又是一个非常复杂的过　程，要想使中国农业走出当前落后、低效的现状，必须　进行农业产业升级，走农业现代化之路。地理信息系　统是近些年来高新技术的代表，在资源管理、环境保　护、交通规划及土地利用等方面有了非常广泛并且实　用的发展，可以为农业生产提供资源信息数字化、空　间信息管理、区域规划、灾害评估、系统模拟和决策支　持等服务，极大地提高了农业生产的信息化和现代化　水平　。　１　地理信息系统概述　地理信息系统（ＧＩＳ）是从２０世纪６０年代发展起　来的一门崭新的信息技术手段。作为一门交叉学科，　地理信息系统涵盖了计算机科学、地理科学、测绘科　学、环境科学、空间科学、信息科学和管理科学等诸多　学科的知识和内容。一个完整的地理信息系统包括　收稿日期：２０ｌ　３—０４—１９　基金项目：广东省自然科学基金项目（１０１５１００７００３０００００２）；广东省　科技计划项目（２０１１Ｂ０６０５０００５６）；广东省现代信息服务业　发展专项资金项目（ＧＤＩＩＤ２００９ＩＳ００１）；数字广东空间遥感　信息公共服务平台研究及应用示范建设项目（２０１０Ｂ０９０３０　００６９）　作者简介：赵赏（】９８７一），男，湖北黄冈人，硕士研究生，（Ｅ—ｍａｉｌ）　７０９４２９４Ｉ８＠ｑｑ．ＣＯＩＩ１　通讯作者：钟凯文（１　９７２一），男，广东兴宁人，研究员，（Ｅ—ｍａｉｌ）　ｚｋｗ＠ｇｄａｓ．ａｃ．ｃＴ１　有数据的采集、存储、管理、分析、显示和分析等组成　部分，是分析海量数据，尤其是空间信息数据的通用　技术。它能把各种对象的地理位置和相应的视图结　合起来，根据用户的需要将信息进行重新组织，通过　数据挖掘、空间查询分析、网络分析、缓冲区分析、　ＤＴＭ分析、叠置分析、神经网络分析等手段得到能满　足用户需求的信息，为相应的分析和决策提供技术支　持，具有科学、直观、实时、快速、准确的特点，是一个　完美的决策支持手段口　。　地理信息系统有着非常广泛的应用，在金融、国　土资源、农业和环境保护等各个领域发挥了非常重要　的作用。权威的统计资料和研究报告表明，国民经济　数字化的８０％以上都和地理信息系统有着直接或者　间接的关系。从２０世纪９０年代开始，互联网技术伴　随着我国经济的信息化快速崛起，与计算机技术密切　相关的地理信息系统也得到了长足的发展，趋于多维　化、开放化、组件化、网络化、虚拟现实化和面向对象　化，未来的应用范围和应用程度将会有着质的提高，　对于国民经济的发展所做的贡献也会越来越大　Ｊ。　２　ＧＩＳ在农业领域的应用现状　在我国，Ｇ１Ｓ进入农业领域开始于２０世纪８０年　代中期，从国土资源管理逐渐发展到农业资源信息、　区域农业规划、粮食作物估产、病虫灾害研究和农业　生态环境监测等领域，近年来又逐渐扩展到精细农业　等新型农业领域，取得了非常大的成绩。其中，一些　重要的研究成果得到了应用，取得了很好的经济效　益。作为一种数据容量巨大的数据库，ＧＩＳ能够为农　业提供快速的信息查询和检索服务；作为一种强大的　空间分析工具，ＧＩＳ能够以图形数据为农业提供叠加　

农业地理信息系统的研究及应用

随着信息技术的不断发展和应用，农业地理信息系统也随之应运而生。农业地理信息系统是指应用地理信息技术对农业资源进行数据采集、处理、分析、存储和展示的系统。通过建立农业地理信息系统，可以提高农业生产效率、促进科学决策、优化资源配置、提高环境保护水平等。下面就农业地理信息系统的研究及应用进行探讨。

一、农业地理信息系统的研究

1.数据采集

农业地理信息系统的数据采集主要包括遥感数据和地面数据两种。遥感数据是指通过航空摄影、卫星遥感等手段获取的图像数据，可以对农业资源进行高效、全面地监测；地面数据是指对农业资源进行实地勘察得到的数据，包括土地利用、土地类型、地形地貌等信息。

2.数据处理与分析

农业地理信息系统在数据处理方面应用非常广泛，主要包括数据清洗、数据分类、数据拓扑、数据转换、图像处理等多个阶段。在数据分析方面，农业地理信息系统可以将数据分析储存起来，以便进一步应用于土地资源评估、土地利用规划等。

3.数据库设计

农业地理信息系统需要对数据进行分类储存，设计数据库时应科学合理地设计数据表结构，建立索引和视图等，同时保证数据的完整性、可靠性和实时性，以便实现数据的快速查找与检索。

二、农业地理信息系统的应用

1.农业生产规划

通过收集和分析各种农业数据，农业地理信息系统可以为农业生产提供科学依据，帮助制定农业生产规划，评估农作物生长情况和土壤水分、肥力等指标，为农业增产和减灾提供技术支持。

2.土地资源管理

农业地理信息系统可以对不同农业资源进行统计、分析和管理，实现耕地管辖和拓展，为农业经营提供优质土壤资源数据支持。

3.环境保护

农业地理信息系统可以对农田地形、土质、水分和气候进行自动监测和预测，预测火灾等环境灾难，对于环境污染和生态破坏等问题要提前进行评估和管理。

4.农业科研

农业地理信息系统也可以应用于农业科研，在农作物生长过程中利用各种地理数据进行分析和预测，在研究和开发新农业技术上起到重要的作用。

地理信息系统技术在智慧农业中的研究与应用

摘要：智慧农业是现代信息技术综合应用的结果。它完美结合了时空大数据、云计算、物联网、地理信息系统等技术，让农业信息智能感知，同时也让数据资源的采集和管理更加便捷。它与其他科学技术的结合，对建设世界水平的农业具有重要意义。农村地区的数字化发展是乡村振兴战略的重要组成部分，是建设数字中国的重要内容。事实上，智慧农业的发展不仅是农业技术升级迭代的过程，更是我国资源性、生态性产业实现要素、技术、产品等可控的关键一环，智慧农业无疑会成为未来农业的发展趋势。当前正值“十四五”规划的开局之际，全面建成小康社会后，乡村振兴迈上新台阶，地理信息系统技术在智慧农业中全面应用，可以积极发挥时空大数据可视化分析、智能决策等优势，为乡村振兴战略进行科学分析与精准把脉。

关键词：地理信息；智慧农业；应用

引言

从人类发展的历史轨迹来看，人类人口数量与农耕收入密切相关，即从理论上讲，人们从农耕中获得的食物越多，人口就会增加越多，这意味着农业自古以来就是人类生活的最大主题之一。与此同时，现代信息技术、工程技术不断发展，机械化、智能化对各个产业都带来了巨大影响。如何推新型技术，特别是地理信息系统技术在农业中的应用，推进智慧农业发展，既是解决农业劳动力问题的需要，也是提高农业竞争力与高质量发展的需要。

1、物联网控制器

传统农业设备如何接入物联网云平台，是传统农业向智慧农业转型的一大技术瓶颈。此外，一般农场或农业加工厂有许多不同品牌的异构农业机械和设备，传统农业设备没有任何物理接口或通信协议与外界连接。 为解决这个技术问题，借鉴工业互联网的 PLC 顶层设计和控制原理， 基于地理信息系统技术，独立研发一款适用于不同农业场景的物联网通用云平台控制器，从软件和硬件双管齐下，支持传统农业机械的智能化改造， 以及支持农业设备多元化通信协议的兼容性， 实际应用场景下的技术优势显著。 这款物联网通用云平台控制器不仅实现了传统农业机械设备的升级改造， 也使海量异构农业设备连接到智慧农业云平台，同时可支持 5G 无线连接，可实现基于时空维度的低延时、广连接、高带宽的远程管理，以及城市里的农业专家与农户的咨询互动。此外，物联网通用云平台控制可实现本地边缘计算、本地控制指令执行、农业设备状态实时查询、农业设备地域分布分析、农业设备“一张图”监管等。