精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3S技術(shù)

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)GISGPSRS民以食天！為農(nóng)業(yè)3S技術(shù)SubTitle精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)1.GIS,RS,GPS簡(jiǎn)介2."3S"整體集成方式1.精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)概述2.3S技術(shù)的詳細(xì)運(yùn)用3.我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)存在的問題及開展前景GIS—地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于它的集地理數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示與輸出于一體的數(shù)據(jù)流程，在于它的空間分析、預(yù)測(cè)預(yù)告和輔助決策的才干。地理信息系統(tǒng)從外部來看它表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，而其內(nèi)涵是由計(jì)算機(jī)程序和地理數(shù)據(jù)組織而成的地理空間信息模型，是一個(gè)邏輯減少的，高度信息化的地理系統(tǒng)。RS—遙感1.定義：不直接接觸物體，從遠(yuǎn)處經(jīng)過探測(cè)儀器接納來自目的地物的電磁波信息，經(jīng)過對(duì)信息的處置，判別出目的地物的屬性。2.空間特性：視域范圍大，具有宏觀特性。光譜特性：探測(cè)的波段從可見光向兩側(cè)延伸,擴(kuò)展了地物特性的研討范圍。時(shí)相特性：周期成像，有利于進(jìn)展動(dòng)態(tài)研討和環(huán)境監(jiān)測(cè)。3.特點(diǎn)：大面積的同步觀測(cè)、時(shí)效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性、經(jīng)濟(jì)性。GPS—全球定位系統(tǒng)GPS定位技術(shù)是利用高空中的GPS衛(wèi)星，向地面發(fā)射L波段的載頻無線電測(cè)距信號(hào)，由地面上用戶接納機(jī)實(shí)時(shí)地延續(xù)接納，并計(jì)算出接納機(jī)天線所在的位置。因此，GPS定位系統(tǒng)是由以下三個(gè)部分組成：〔1〕GPS衛(wèi)星星座〔空間部分〕〔2〕地面監(jiān)控系統(tǒng)〔地面控制部分〕〔3〕GPS信號(hào)接納機(jī)〔用戶設(shè)備部分〕運(yùn)用特點(diǎn)：定位精度高，觀測(cè)時(shí)間短，測(cè)站間無需通視，可提供三維坐標(biāo)，操作簡(jiǎn)便，全天候作業(yè)，功能多、運(yùn)用廣“3S〞整體集成方式"3S"整體集成包括：以GIS為中心的集成方式〔目的：非同步數(shù)據(jù)處置。經(jīng)過利用GIS作為集成系統(tǒng)的中心平臺(tái)，對(duì)包括RS和GPS在內(nèi)的多種來源的空間數(shù)據(jù)進(jìn)展綜合處置、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)和集成管理?！骋訥PS/RS為中心的集成方式〔目的：同步數(shù)據(jù)處置。經(jīng)過RS和GPS提供的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)空間信息，結(jié)合GIS的數(shù)據(jù)庫和分析功能，為動(dòng)態(tài)管理、實(shí)時(shí)決策提供在線空間信息支持效力。該方式要求集成多種信息采集和信息處置平臺(tái)，同時(shí)需求實(shí)時(shí)通訊支持，實(shí)現(xiàn)代價(jià)高。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)概述1定義“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)〞：按照田間每一操作單元的環(huán)境條件和作物產(chǎn)量的時(shí)空間差別性，精細(xì)準(zhǔn)確地調(diào)整各種農(nóng)藝措施，最大限制地優(yōu)化各種投入(水、肥、種子、農(nóng)藥等)的量、質(zhì)和時(shí)機(jī)，以期獲得最高產(chǎn)量和最大經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)維護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，維護(hù)土地等農(nóng)業(yè)自然資源，是農(nóng)業(yè)可繼續(xù)地開展下去。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)要?jiǎng)?wù)虛現(xiàn)3個(gè)準(zhǔn)確：一是定位的準(zhǔn)確，準(zhǔn)確確定灌溉、施肥、殺蟲等的地點(diǎn)；二是定量的準(zhǔn)確，準(zhǔn)確確定水、肥藥、種子等的施用量：三是定時(shí)的準(zhǔn)確，準(zhǔn)確確定各種農(nóng)藝措施實(shí)施的時(shí)間。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系框架精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實(shí)施過程簡(jiǎn)圖主要內(nèi)容精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)主要包括精準(zhǔn)種子工程(含生物工程與機(jī)械工程)、精準(zhǔn)播種、精準(zhǔn)施肥、精準(zhǔn)灌溉、作物動(dòng)態(tài)調(diào)控及精準(zhǔn)收獲六大技術(shù)系統(tǒng)。精準(zhǔn)種子工程經(jīng)過加快種子產(chǎn)業(yè)化體系建立，添加種子本身的科技含量。提高種子質(zhì)量．為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)播種奠定根底。精準(zhǔn)種子工程是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)優(yōu)質(zhì)高效的物質(zhì)根底，也是農(nóng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的生物工程，更是良種繁育、種子加工以順應(yīng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)要求的物質(zhì)保證，其科技奉獻(xiàn)率約為5％～10％。1、精準(zhǔn)種子工程2、精準(zhǔn)播種精準(zhǔn)播種(包括精準(zhǔn)栽植)是在精準(zhǔn)種子的前提下對(duì)土地潛力(水分、肥料)的最正確利用，也是對(duì)光能、空氣的最大限制利用。精準(zhǔn)播種不僅要求種子質(zhì)量(發(fā)芽率、整齊度)優(yōu)良，更要求播種到田后的種子分布“三維空問〞坐標(biāo)位置精準(zhǔn)、均勻一致、深淺一致．為作物發(fā)明最正確的生長(zhǎng)空間。精準(zhǔn)播種是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的中心技術(shù)，其科技奉獻(xiàn)率約為10％～15％。3、精準(zhǔn)施肥精準(zhǔn)施肥不僅表達(dá)在對(duì)土壤肥力的科學(xué)補(bǔ)充和對(duì)作物所需營(yíng)養(yǎng)的精準(zhǔn)調(diào)配上，而且表達(dá)在按作物生育規(guī)律的動(dòng)態(tài)營(yíng)養(yǎng)需求適量供應(yīng)。它不僅要求肥料質(zhì)量、質(zhì)量精優(yōu)，更要求“三要素〞調(diào)配和施肥位置精準(zhǔn)。因此．精準(zhǔn)施肥是農(nóng)藝與農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的高度嚴(yán)密結(jié)合。4、精準(zhǔn)灌溉精準(zhǔn)灌溉技術(shù)是按照田間每一操作單元的詳細(xì)條件，精細(xì)準(zhǔn)確地調(diào)整各項(xiàng)土壤和作物管理措施。最大限制地優(yōu)化灌溉水用量，以獲得最高產(chǎn)量和最大經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)維護(hù)生態(tài)環(huán)境的一種高科技灌溉技術(shù)。精準(zhǔn)灌溉是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的重要支持系統(tǒng)。5、作物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)控經(jīng)過作物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)控系統(tǒng)對(duì)水、肥、藥和化學(xué)制劑進(jìn)展調(diào)控，使農(nóng)業(yè)的投人和產(chǎn)出到達(dá)最正確效果。目前作物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)仍依托傳統(tǒng)農(nóng)藝方法和常規(guī)手段。精準(zhǔn)收獲是指根據(jù)地理信息系統(tǒng)或遙感技術(shù)掌握作物的生長(zhǎng)情況，適時(shí)利用精準(zhǔn)收獲機(jī)械做到顆粒歸倉．并根據(jù)一定規(guī)范對(duì)作物進(jìn)展準(zhǔn)確分級(jí)。它要?jiǎng)?wù)虛現(xiàn)對(duì)作物收獲過程的最少損失和最快捷搜集，同時(shí)又要求對(duì)作物秸稈進(jìn)展科學(xué)處置。6、精準(zhǔn)收獲3S技術(shù)的詳細(xì)運(yùn)用21)智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的動(dòng)態(tài)定位GPS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的運(yùn)用根據(jù)管理信息系統(tǒng)發(fā)出的指令，實(shí)施田間耕作、播種、施肥、灌溉、排水、噴藥和收獲的準(zhǔn)確定位。在農(nóng)田設(shè)置的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、自動(dòng)或人工數(shù)據(jù)采集點(diǎn)和環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)均需GPS定位數(shù)據(jù)，以便構(gòu)成數(shù)字信息進(jìn)展存貯與共享。2)農(nóng)業(yè)信息采集樣點(diǎn)定位3)遙感信息GPS定位對(duì)遙感信息中的特征點(diǎn)用GPS采集定位數(shù)據(jù)，以便于與GIS配套運(yùn)用。GIS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的運(yùn)用1)在防蟲治病方面包括分析病蟲害發(fā)生的空間動(dòng)態(tài)；評(píng)價(jià)其發(fā)生的適宜生活環(huán)境及影響因子；監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)病蟲害發(fā)生趨勢(shì)等，經(jīng)過結(jié)合網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、模型庫、專家系統(tǒng)等組建基于網(wǎng)絡(luò)的病蟲害綜合管理地理信息系統(tǒng)。G1S主要用于在水資源管理決策支持系統(tǒng)、區(qū)域水資源管理、地下水資源管理和水資源維護(hù)。2)水資源管理方面運(yùn)用相關(guān)的地理信息系統(tǒng)軟件，可以建立用于準(zhǔn)確農(nóng)業(yè)變量施肥的田間土壤營(yíng)養(yǎng)信息數(shù)據(jù)庫及田間施肥管理方式。根據(jù)土壤采樣數(shù)據(jù)生成田間土壤營(yíng)養(yǎng)分布圖，依此可以了解田間土壤營(yíng)養(yǎng)差別，并根據(jù)該差別進(jìn)展變量施肥決策和變量施肥作業(yè)。3)農(nóng)業(yè)消費(fèi)中施肥管理RS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的運(yùn)用1)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)和大面積農(nóng)業(yè)估產(chǎn)。作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)是利用遙感數(shù)據(jù)對(duì)作物的實(shí)時(shí)苗情、環(huán)境動(dòng)態(tài)和分布情況進(jìn)展宏觀的估測(cè)，及時(shí)了解作物的分布概略、生長(zhǎng)情況、肥水行情以及病蟲草害動(dòng)態(tài)，便于采取各種管理措施，為作物消費(fèi)管理者或管理決策者提供及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息平臺(tái)。2)提供大量數(shù)據(jù)源在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)體系中，遙感(特別是高光譜遙感)將為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實(shí)施提供大量的田間時(shí)空變化信息，遙感技術(shù)將成為監(jiān)測(cè)土壤和作物營(yíng)養(yǎng)變化、水分脅迫和病蟲害等的主要數(shù)據(jù)源。3)用于災(zāi)禍遙感監(jiān)測(cè)和損失評(píng)價(jià)例如從1995年開場(chǎng)，我國(guó)就開展了利用衛(wèi)星等資料進(jìn)展黃淮海平原地域旱災(zāi)監(jiān)測(cè)的業(yè)務(wù)化運(yùn)轉(zhuǎn)任務(wù)，到1999年旱災(zāi)監(jiān)測(cè)由監(jiān)測(cè)黃淮海平原地域擴(kuò)展到了全國(guó)冬小麥主產(chǎn)區(qū)。我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)存在的問題及開展前景3存在問題1)現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)運(yùn)營(yíng)體制限制。2)技術(shù)人才和設(shè)備缺乏。3)創(chuàng)新才干缺乏。開展方向一是大力開展節(jié)水精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。水資源短缺是中國(guó)許多地域農(nóng)業(yè)消費(fèi)的主要制約要素，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)農(nóng)田灌溉水的有效利用率缺乏35％。因此，根據(jù)農(nóng)田作物需水特點(diǎn)、適種條件和土壤墑情實(shí)施定位、定時(shí)、定量的精準(zhǔn)灌溉，最大程度的提高田間水分利用率是我國(guó)農(nóng)業(yè)資源利用的主要方向。二是大力開展節(jié)肥精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。我國(guó)的化肥利用率相當(dāng)?shù)停瑑H為30％～40％，氮肥損失率高達(dá)70％～80％，浪費(fèi)非常嚴(yán)重，還呵斥生態(tài)環(huán)境污染。根據(jù)不同地域、土類、作物種類、產(chǎn)量程度，實(shí)施準(zhǔn)確施肥，因時(shí)、因地、因作物科學(xué)施肥，不但可以提高化肥資源利用率，還可降低本錢，提高作物產(chǎn)量。三是自創(chuàng)國(guó)外精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)理念和閱歷，以智