摘要:智慧農業是智慧地球的重要組成部分，它將成為我國現代農業未來的發展趨勢，以遙感、地理信息系統、全球定位系統為一體的3S技術為智慧農業的實現提供了技術支撐。本文在對國內外相關文獻資料分析研究的基礎上，首先探討了遙感技術（RS）在智慧農業中土地資源信息、作物長勢信息和作物生態環境信息的采集和作物產量估產、災害損失評估中的應用。然后分析了地理信息系統（GIS）在智慧農業中信息存儲、分析和智能化處理方面的應用，著重研究了農田信息可視化與專題圖制作、農業信息空間分析與建模、田間管理智能決策等應用。其次又對衛星定位（GPS）技術在智慧農業中空間和時間定位、土地更新調查、監測作物產量等方面的應用進行了探討。最后，針對3S集成技術在智慧農業中的應用進行了總體分析研究。

　　關鍵詞:智慧農業;3S技術;空間分析;集成應用

　　我國十分重視農業信息化的發展，2005~2013年中央1號文件均提出要積極推進農業信息化。加大農業科技創新、加強農業信息基礎建設、促進農村信息化和發展現代農業已成為我國新時期的重大歷史任務。隨著3S(RemoteSensing，RS，遙感；GeographyInformationSystem，GIS，地理信息系統；GlobalPositioningSystem，GPS，全球定位系統)、物聯網、云計算等技術的在農業領域的應用，傳統農業正在加快向現代農業轉型，智慧農業成為現代農業未來發展的趨勢[1]。

　　1RS技術在智慧農業中的應用

　　RS技術是指以飛機、人造地球衛星、航天飛機等為運載工具，通過其上安裝的探測儀器，獲取和記錄地球表面上物體或景觀的電磁輻射信息，并經過信息的傳輸及處理，識別出地物或景觀的屬性、分布及其發展演化的規律，進而對地球的資源、環境等進行研究分析的綜合技術。農業信息全面感知是智慧農業的基礎，是整個智慧農業鏈條上最基礎的環節，RS技術在智慧農業中利用高分辨率傳感器，采集地面空間分布的地物光譜反射或輻射信息，在不同的作物生長期，實施全面監測，根據光譜信息，進行空間定性、定位分析，為定位處方農作提供大量的田間時空變化信息[2]，RS技術是智慧農業實現全面感知的核心技術之一。

　　2GIS在智慧農業中的應用

　　GIS是在計算機硬、軟件系統支持下，對整個或部分地球表層空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。由于物聯網和遙感技術在智慧農業中的深化應用，農業信息具有了多種數據采集的手段和感知終端，所以智慧農業龐大的數據集有著比以往更大的容量、更高的多樣性和復雜性。要想使這些大數據更好的服務于農業，必須要從農業大數據產生、存儲、分析、管理等各個角度管理好這些大數據，因此農業信息的智能處理與分析是智慧農業建設中需要解決的重要問題。GIS作為智慧農業的核心組件，將RS、GPS、專家系統、決策支持系統等組合起來，可以實現農業信息的存儲、分析和智能處理[2]。

　　3GPS在智慧農業中的應用

　　GPS可以提供實時、全天候和全球性的導航、定位、定時服務。農業信息空間和時間變化量的采集是實現智慧農業的關鍵之一，GPS在智慧農業中具有核心地位，其實時定位和精確定時功能可為智慧農業提供實時、高效、準確的點位信息，從而實時地對農田水分、肥力、雜草和病蟲害、作物苗情及產量等進行描述和跟蹤；為農機作業提供高效導航信息，使農業機械將作物需要的肥料送到準確的位置，將農藥噴灑到準確位置[2]。

　　43S技術的集成應用

　　RS具有周期性、大范圍、多時相、多波譜、高分辨率地獲取地面物體面狀信息的特點，可以獲取農田作物的生長環境、生長狀況和空間變異的大量時空變化信息；GIS在存儲管理和分析處理空間點、線、面信息方面具有強大的空間與屬性信息一體化處理能力，可以建立農田土地管理、自然條件、作物產量的空間分布等空間數據庫；GPS具有全球性、全天候、高精度實時動態地獲取全球范圍內任意實體點、線信息的優勢，可以準確獲取農田信息并快速定位。在智慧農業中，單純地運用RS、GIS與GPS中的某一種技術往往不能滿足需要，不能提供智慧農業實施過程中所需要的對地測量、存儲管理、信息處理、分析模擬的綜合能力。將RS、GIS、GPS有機結合，構成一個一體化信息獲取、處理、應用的技術系統。在3S集成技術中，RS是GIS的一個重要數據源和強有力的數據更新手段，GIS作為一種空間數據管理、分析的有效技術，可以為RS提供各種有用的輔助信息和分析手段，而GPS則為RS、GIS系統中處理的空間數據獲得準確的空間坐標提供了獲取和定位手段，并且可以作為一個數據源為GIS提供相關數據，三者已發展成為不可分割的整體，相互滲透相互補充，3S技術真正將農業空間信息的精確采集和利用變成了現實[24]。李文璐在其碩士論文中以山東省東營市廣饒縣丁莊鎮為研究對象分別對基于RS的農業資源信息感知、基于GIS的農業資源信息智能管理與決策、RS-GIS集成的農業資源動態監測以及GPS-GIS集成的土壤理化性狀信息感知模式進行構建并應用[25]，為3S集成技術在智慧農業信息感知和智能化處理方面的應用提供了參考。母金梅等將3S集成技術在應用于我國作物估產、長勢檢測、氣象和病蟲害預報、精細施肥、灌溉等，達到了精準施肥、精確灌溉、節肥節水、智能決策等目的[26]，對推動3S集成技術在智慧農業的應用具有重要的理論和現實意義。

　　5結束語

　　我國是一個農業大國，各地區農業資源條件差異顯著。智慧農業的建設對我國農業增產、農民增收以及實現我國耕地總量動態平衡具有重要意義。隨著空間信息技術的日益發展和完善，3S技術作為智慧農業的技術基礎和核心將得到迅速發展，一方面智慧農業的研究和建設為3S技術的發展創造了條件，另一方面3S技術的發展為實現智慧農業的全面感知和智能處理提供了技術支撐。目前3S技術在智慧農業的應用研究已經取得了一定的成績，但是由于受現有的農業經營體制限制，在農業領域的應用還不夠深入，具體應用方案和技術還需要進行不斷地探索和研究。

　　參考文獻

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