注册测绘师

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现代测绘技术与精确农业

精确农业是现代农业的发展方向，它以最少的水、肥、药、种等物质与能量消耗，最大地生产出高质量的粮食，而给环境造成最小的污染并给予土壤肥力以良性循环，防止土壤退化。以3S技术为核心的现代测绘技术的应用将使农业信息的提取、分析与综合决策变得更加准确、及时和方便。精确农业从宏观和微观两方面对农业生产进行指导和决策，被认为是保障农业可持续发展的技术前提。

精确农业的概念

精确农业包含精确农作、精确养殖和精确加工等方面我国重力基本网的建立情况。目前国内外关于精确农业的研究，基本上仍是集中于利用现代测绘技术、农业专家系统和作物生产管理决策支持技术为基础的面向大田作物生产的精确农业技术，其中“精耕细作”是直接面向农业生产者服务的技术。

20世纪80年代初，发达国家的农学家开始从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害防治在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践，进一步揭示农田内小区作物产量和生长环境条件的时空差异性，从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入，或称“处方农作”。

精确农业中，利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位，利用RS技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息，利用GIS技术建立农田土地管理、土壤、地形、地貌、水分条件等自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库；对作物苗情、墒情的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息；在获取上述信息的基础上，利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控，合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施，以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取最大产量。

精确农业的发展

精确农业是现代农业发展的必然产物，与现代测绘技术的发展密不可分。目前国内外的发展趋势是集成化、自动化、智能化，RS技术获取实时信息，实行快速数据更新，利用GIS技术建立背景本底数据库，GPS技术实施空间定位，完成田间作业，从而实现农业信息的历史与实时、空间与地面、点与面的有机结合。20世纪90年代以来，随

着GPS、RS、GIS、农业应用电子技术和作物栽培有关模拟模型、农业专家系统以及决策支持系统技术的发展，精确农业已成为合理利用农业资源、提高农作物产量、降低生产成本、改善生态环境的一种重要的现代农业生产方式。近20年来，基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信

息采集技术、农业工程技术、系统优化决策支持技术等，在现代测绘技术支持下组装集成起来，形成和完善了一个新的精确农业技术体系。

目前，发达国家的农业生产基本上已经进入精确农业阶段。我国已经在北京、上海、河北等地进行了精确农业技术应用示范区工程建设，取得了显着成效。根据美国最新的科技预测，精确农业是未来10年全球的10大科技工程之一。精确农业是当前全球农业发展的潮流和方向，也是一个国家农业核心竞争力的关键所在精确农业的指导思想

精确农业技术思想的核心是获取农田小区作物产量和影响作物生产的环境因素如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等实际存在的空间和时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，改变传统的农业大面积、大群体平均投入的资源浪费型做法。

精确农业的技术体系包括四个方面：一是随时间、空间的变化数据采集技术。二是根据数据绘制电子地图，进行加工、处理，形成管理设计或作业执行电子地图的计算机制图技术。三是精确控制田间作业的智能分析管理系统和变量投入技术。四是对精确农业的农业效果、经济效益进行评估的专家决策支持系统。

精确农业技术过程为：带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据，通过计算机处理生成作物产量分布图，根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图，作物生长发育模拟模型，投入、产出模拟模型，作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统，并在决策者的参与下生成作物管理处方图，根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精确农业管理。

精确农业生产，精确农业生产包括信息采集、信息分析和决策、生产实施三个部分。例如：车辆定位技术、农业信息地面采集技术、基于实施感应的农机喷药技术、基于实施感应的农业施肥专家系统、变量速率技术、农业机械电子监控设备等。

精确农业生产过程一般包括四个阶段：随时间及空间变化采集数据；根据数据绘制电子地图，经加工、处理，形成管理设计执行图件；精确控制田间作业；对执行效果进行评估。主要支持技术包括GPS、RS、传感及监测系统、计算机控制器及变量执行设备。

精确种植中，通过装有GPS的装置，在农户地里采集土壤样品，取得的资料通过计算机处理，得到不同地块的养分含量，精准度可达1m2~3m2。技术人员据此诊断制定配方，并输入施肥播种机械的电脑中。这种机械同样装有定位系统，操作人员进行施肥和播种可以完全做到定位、定量。还可将GPS安装在联合收割机上，并配置相连的电子传感器和计算机，收割机工作时可自动记录每平方米农作物产量、土壤湿度和养分等精确数据。应用GIS技术将土壤和作物信息资料整理分析，制成具有时效性和可操作性的田间管理信息系统，在此基础上，利用GPS、RS技术以及计算机自动控制技术，根据空间每一操作单元的具体条件，通过调整资源投入量，达到增加产量、减少投入、保护农业资源和环境质量的目的。

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