3S技術在精準農業中的應用研究

周培誠

精準農業是通過3S技術與自動化技術的綜合應用，文章簡單介紹了3S技術即RS、GIS、GPS的概念，并概述分析了3S技術在精準農業領域如作物長勢監測與作物估產、農業災害、精準化施肥與灌溉、農業資源管理、智能農業機械、農田信息等方面的具體應用，明確了3S技術在農業領域的重要地位。

一、3S技術概述

1.地理信息系統GIS

地理信息系統GIS是一個較為新興的主要學科，是將計算機科學與地理學知識內容進行結合的學科。經過綜合使用計算機技術對空間進行嚴格管理，對數據信息的整體進行布局。此外，對空間的實際操作流程進行動態化的探索分析為數據信息與規劃設計的內容進行整理對以往的農業產量以及最終，獲取糧食的數量進行信息、圖畫形式的分析與管理。并通過圖表明確農業生產與產量之間存在的差異。并對較低位置區域進行重點關注，對農業產量圖以及土層因素進行對比探索。

2.全球定位系統GPS

全球定位系統GPS主要分為三個部分。分別是地面控制部分、空間結構部分以及用戶裝置部分。這三種部分都需要使用GPS技術的全球性特征，能夠全天進行無間段的定位導航服務，導航的精密程度較強。此外，GPS系統還具有較強的抗干擾能力。自身所具備的保密性能也較為完善。如果想要增強GPS系統的精準度，則需要使用DJPS技術。DJPS技術是GPS技術的優化升級版本，且技術的定位功能更加準確，能夠按照系統后臺所設定的終極目標，選擇最合適的路線。

3.遙感系統RS

遙感系統能夠在空間平臺的支持下對檢測儀器做出感應。遙感系統主要分為四個方面，分別是信息源、信息處理、獲取信息處理以及信息應用。其中信息源可以借助遙感技術的優勢對目標物體進行深入探析。而信息獲取可以通過遙感技術對監測目標所反饋的相關信息進行系統化整理。數據信息的有效獲取，通過觀測平臺或是遙感設備就能掌握。簡單來講，遙感系統就是信息數據的傳輸媒介，能夠將不同形式的數據信息傳輸到遙感系統中，實現對目標物體進行高效設置。從本質上來講，遙感系統技術能夠探測與監管相關實踐的全部過程，保證其穩定運行。

二、3S技術在精準農業應用概述

在我國社會水平及科學技術不斷發展的大背景下，產生了3S技術，如今GIS、GPS與RS技術被普遍使用，3S技術不僅能夠對整體管理空間優化，還能夠減輕相關數據信息的處理人員的工作壓力，并且其處理資源以及環境發展等層面具有極強的效用，3S技術已經被廣泛地應用到我國的各個領域當中，并占有核心地位，其發展前景較為深遠。

精準農業屬于農業發展中的新型模式，能夠將現代農業發展信息技術與不同類型的科學技術進行融合，從而形成了一種符合現代農業發展的高效生產模式。精準農業中包含大量的理論性學科知識，通過使用3S技術，能夠便于相關農業生產管理工作人員對農業生產過程進行全方位的監督。

三、精準農業系統體系結構

精準農業系統是由十個子系統相組合而成的，而3S技術在其中發揮主導性作用。其中全球定位系統、地理信息系統及管理操作系統相結合，形成了一種能夠實現自動化用量的控制體系。而由地理信息系統、決策支持系統與農作物的生產模型相結合，形成了較為完善的信息管理體系。相關農業管理人員應該制定出詳細的經濟效應管理方案，實現對農業資源的保護，從而提升農業生產的環境，保障農作物產品質量。通過利用精準農業體系，能夠提升對農業自動化技術的管理與控制，從而提升農業產業的經濟收入，將環境污染控制在標準范圍內。

四、3S技術在精準農業中的應用

1.GIS精準農業中的應用

地理信息系統在精準農業中所起到的主要作用是處理與分析農田土地遭受病蟲害影響的原因與狀況分析，能夠有效掌握與了解農作物的實際生產數量。結合生長農作物的土壤條件進行分析，對相關數據信息進行優化與整理，將所得結論及時分享給相關農業管理人員，以避免此類問題再次發生。

2.GPS在精準農業中的應用

全球定位系統主要在精準農業的智能化農業機械作業中發揮自身優勢，能夠實現精準的動態定位。在符合相關管理信息系統所提出的規范要求基礎上，對農田進行實驗播種，從而保障GIS定位系統的精準程度。在對相關農業數據信息集中采樣時，可以利用定位技術，對農田數據采集點進行設置，實現數據信息的資源共享。此外，在使用全球定位系統時，還可以利用遙感信息技術，將此二者進行融合，實現精準農業的高效發展。

3.RS在精準農業中的應用

遙感技術可以通過多波段的反射光譜數據作為依據，對其進行系統化分析，從而保證能夠得到關于農作物發展狀態與發展習性的準確信息，幫助農田管理人員了解農田土壤作物的發展情況，為農田管理工作者提供科學防范措施，從而提升農田生產質量。

五、精準農業發展現狀以及存在問題

1.精準農業發展現狀

對農村土地資源及使用情況進行調查是促進農業良好發展的重要保障，只有對農業土地進行科學調查，才能夠避免土地資源的浪費，以最大限度維護農民的經濟收入與根本權益，為實現城鄉共同發展提供便利基礎。開展農村土地調查工作能夠為社會經濟的發展提供保障，以科學方法進行農業土地調查工作，確保數據信息的真實有效性。隨著地理信息系統軟件技術的開發與使用，在對農業土地的使用情況進行調查時，可以充分發揮GIS技術的作用，以促進農業土地調查工作的高效發展。為我國農業管理的實施提供有效的數據信息，確保土地調查工作順利進行。農業管理工作是我國國土資源管理工作中的重要組成部分。當下，我國農業管理工作不斷完善，其標準與環境控制程度也有所提升。所以，要想增強土地管理工作需要對城鄉規劃管理工作加強管控，提升城鄉規劃建設的整體水平與質量，確保農民耕作者的根本利益。還需要提升與農業相關數據信息真實性，從而滿足社會經濟建設與國家土地資源管理工作的正常運行。

2.精準農業中應用存在的問題

從我國農業發展現狀來看，其經營管理模式還存在一定的不足。我國各區域農業經營體制以聯產承包責任制為主要形式，由于農民沒能集中連片的開展農業耕種工作，導致農業模式化經營趨于表面形式化。由于我國人口基數大，且人口分布密集，導致人力資源分布不均，進而造成信息化農業發展沒能充分發揮其作用。此外，我國缺乏專業型農業技術人才，相關農業設備設施的配備也不足。大多數農民對于高新型農業機械設備不會使用，而導致農業發展機械化程度較低。還存在農業生產設備水平難以滿足智能化標準問題，從而限制農業研究工作的治理水平。因為農民不具備開展精準農業的創新思維，相關科學技術還需要借助發達國家的設備及其作為支持，這不僅提高了農業生產成本，也降低了農業發展的經濟效益。

六、3S技術在精準農業應用的發展前景

精準農業的高效開展需要信息技術作為支持，需要建立健全一套完整的現代化農業管理技術系統。依據農作物的生長習性及土壤狀況進行改變，不僅需要對土壤的現狀進行調節與分析，還需要明確農作物的生產時間、規劃與調動土壤生產力，以保證實現以最低生產成本獲取更高經濟效益的農業發展目標。對農作物的生長環境進行優化與改變，充分利用農業資源，從而增強經濟效益保障。簡單來講，精準農業的主旨思想是獲取影響農作物生產數量與整體質量、影響農作物生長環境因素的主要成因，并采用科學、合理的方法對其進行調控。

目前，精準農業是當下我國農業科學的重點研究方向，主要依附于現代農業生產精準管理作為技術支持。從根本上凸顯因地制宜以及科學管理方面的特征，能夠對區域范圍內土地資源的生產潛力進行深入探析與研究，從而為農業發展提供良好的生態環境。還需要將治理農業生產的措施方法與現代科學技術進行有效的融合，充分發揮3S技術的優勢與特點，對相關技術人員自身技術能力與技術水平做出規范與提升，利用信息技術，對農業生產的整體流程做出創新與優化，對操作方法進行變革與調整，開辟全新的精準農業科學發展道路，促進我國農業的發展。

七、結語

精準農業是將信息技術作為主要發展依據，以理論知識作為基礎的農業生產技術保障。需要利用先進的農田信息技術對相關數據信息進行掌握與了解。還需要充分利用農業科學知識制定相應的農業發展規劃。此外，對農作物的播種進行管理與決定時，應該以指導分布的方式進行農作物的合理搭配，從而實現農田土地資源的高效利用，將高產出、低投入與可持續發展戰略作為農業發展的根本目標。