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1、龙岩学院龙岩学院 毕业论文（设计）毕业论文（设计） 题目： 3S 集成技术在精细农业中的应用 专业： 测绘工程 学号： 作者： 指导教师(职 2010 年 6 月 1 日 龙岩学院龙岩学院 毕业论文（设计）开题报告毕业论文（设计）开题报告 2010 年 1 月 8 日 论文（设计）题目：3S 集成技术在精细农业中的应用 姓名年级06 级所在院系资源工程系 专业测绘工程指导教师 开展本课题的意义及工作内容：由于环境恶化、资源衰竭、人口剧增等 一系列生态问题日趋严重，精细农业对可续发展战略起着无可替代的作 用。精细农业是农业发展的方向，也是农业研究的重点。将围绕 3S 技 术在精细农业中的作用和综
2、合应用展开讨论。 总体安排及进度： 3 月 3 日4 月 10 日：根据所研究课题提炼出论文提纲并收集相关材料； 4 月 11 日4 月 21 日：在导师的指导下完成材料的精选组合并初步形成论 文; 4 月 22 日5 月 12 日: 修改完善 论文，完成论文编写； 5 月 13 日5 月 31 日：论文定稿，论文提交，答辩准备。 课题预期达到的效果：通过对此课题的研究，了解精细农业在国内外的发 展，以及 3S 技术在精细农业方面的重要作用；对 3S 技术有更加全面的了 解。提高自身对文献的搜索、组织能力。 指导教师意见： 签名： 资源工程学院 测绘工程专业 【摘 要】纵观国内外的诸多研究，环
3、境恶化、资源衰竭、人口剧增等一系列生态问题日趋严重，精细农业对可续 发展战略起着无可替代的作用。精细农业是农业发展的方向，也是农业研究的重点。将围绕 3S 技术在精细农业 中的作用和综合应用展开讨论。首先分析农业资料的利用现状，论述了实施精细农业的必要性，叙述精细农业的 基本概念和内涵以及它的技术支持系统之一3S 技术，讨论两者之间的关系，3S 技术对精细农业的发展的推 动作用。针对 3S 技术，分别介绍遥感、地理信息系统和全球定位系统的实质和它们在精细农业中的应用，3S 集 成的关键技术，3S 集成技术在精细农业中的广泛的应用，最后，提供了一些 3S 技术在精细农业应用中面临的问 题，并参照
4、我国农业自身的条件、特点，对发展我国精细农业提出一些可行性建议。 【关键字】3S 集成 精细农业 地理信息系统 遥感 全球定位系统 【Abstract【Abstract】Many studies both at home and abroad, Environmental degradation, Resource exhaustion, Population explosion and a series of failure of the increasingly serious ecological problems, Precision Agriculture to develop st
5、rategies for plays an irreplaceable role. Precision Agriculture is the direction of the agricultural development, the focus of Agricultural research. Here we discuss centreing on the 3S Integration technology and comprehensive application .First, analysis the utilization of agricultural information,
6、 discusses the necessity of the implementation of precision agriculture, state the basic concepts and connotations of agriculture and its technical support system of technology the relationship between the precision agriculture and “3S“ technology, “3S“ technology as an improving role in precision a
7、griculture . Contrapose of the “3S“ technology, remote sensing, gis, and global positioning system and their application in precision agriculture are introduced, the key technology and integrated “3S“ technology in the precision agriculture， “3S“ integration of wide application, and finally provides
8、 some “3S“ technology in the precision agriculture in the application and problems faced in agriculture and the conditions and characteristics of development of China, and put forward some feasible Suggestions precision agriculture. 【KeyKey wordswords】 “3S“ integration technology Precision agricultu
9、re GIS RS GPS 目录目录 第第 1 1 章章 绪论绪论1 1 1.1 论文研究的背景及意义1 1.1.1 论文研究的背景.1 1.1.2 精细农业及 3S 技术2 1.2 国内外研究现状.3 1.2.1 国外研究概况.3 1.2.2 国内研究现状.4 第第 2 2 章章 3S3S 集成技术在精细农业中的应用集成技术在精细农业中的应用 4 4 2.1 GIS、RS、GPS 在精细农业中的不同作用.4 2.1.1 遥感（RS）以及其在精细农业中的应用4 2.1.2 全球定位系统（GPS）以及在精细农业中的应用6 2.1.3 地理信息系统（GIS）及其在精细农业中的应用7 2.2.在精细
10、农业中 GIS、RS、GPS 之间的结合.8 2.2.1 GIS 与 RS 的结合.8 2.2.2 GPS 与 RS 的结合.9 2.3 3S 集成技术在精细农业中的应用10 2.3.1 概述 3S 技术在精细农业中的作用.10 2.3.2 3S 技术在精细农业中的应用实例.11 第第 3 3 章章“3S”3S”技术在精细农业应用中面临的问题与对策技术在精细农业应用中面临的问题与对策1414 第第 4 4 章章 结论结论1515 致谢语致谢语1616 参考文献参考文献1717 1 1 绪论 1.1 论文研究的背景及意义 1.1.1 论文研究的背景 农业是一项基础性产业，是世界食物安全和社会经济
11、可持续发展的可靠保障。由于世界人口的剧 增、农业资源的有限性及不同程度的浪费、农业传统投入管理方式导致农业环境的不断恶化，致使世 界性的农业可持续发展严重受阻。该如何从战略的角度真正作到可持续发展从而有效的解决这一世界 性难题，已经成为新世纪世界各国关注和研究的核心问题。 以生物技术、信息技术为先导的现代科学技术及其在农业中的广泛应用，为世界各国农业发展提 供了前所未有的机遇。精细农业技术正是在这种环境下应运而生的，并且成为农业信息技术的一个重 要分支。1 精细农业也称“数字农业” ， 是指基于变异的一种田间管理手段。农田里田间土壤、作物的特性 都不是均一的，是随着时间、空间变化的。而在传统的
12、、目前仍在采用的农田管理中，都认为是均一 的，采用统一的施肥时间、施肥量，在管理上缺乏针对性。提出精细农业，根据田间变异来确定最合 适的管理决策，是在降低消耗、保护环境的前提下，获得最佳的收成。精细农业本质上是一种可持续 发展的理念，是一种管理方式。实施好这种管理方式我们首先要获取田间数据，分析数据信息，提出 作业决策，然后利用先进的技术和机器达到预期目标。绘制产量图的数据来源于产量监控系统，大体 上分为机车定位系统，谷物流量计和产量记录系统三部分。精细农业的技术体系图如图1-1所示。 接 收 G P S 图1-1 精细农业的技术体系图 “3S”技术是精细农业的技术支柱，实现精细农业是“3S”
13、技术的农业应用目标之一。 “3S”技术 引入农业研究和实践,可有效地管理具有空间属性的各种农业资源信息,对农业管理和实践模式进行分 卫星 联合收获机 gps 产量计量器 结果 FIELDSTAR 数据卡 植保机械 gps 施肥植保 gps 机械 调控方案实施 SEECNE gps 挖地机械gps FIELDSTAR 数据卡 APPUCATION MAPS 个人计算机 土壤分析 产量图 个人计算机 作物管理处方制定 土壤潜力评估 决策支持 评估 2 析测试，便于制定决策、进行科学和政策的标准评价；能有效地对多时期的农业资源及生产活动变化 进行动态监测和分析比较；可将数据收集、空间分析和决策过程综
14、合为一个共同的信息流,有效提高农 业生产效率和效益。2 随着精细农业的日趋成熟， “3S”技术在精细农业示范应用中扮演重要的角色。精细农业发展受到 “3S”技术的推动。自上个世纪 70 年代至到 90 年代间，随着遥感与地理信息系统技术的发展，各发 达国家在提高农产品市场竞争力逐渐加强，初期卫星定位系统技术的民用化，精细农业在技术上得到 了保证，同时提高农业利润的大田作物生产的高新技术得到给予了广泛的关注，遥感与地理信息系统 和辅助决策支持系统开始在农业较大范围中应用， “3S”技术在农业生产中的应用，导致了精细农业 的诞生并推动了精细农业的发展。 精细农业是机电一体化、农业机械智能化发展的必
15、然结果。至今，农业仍然是投入产出比较低的 产业，其中一个重要原因是由于对作物的投入存在产出与需求上的不平衡；从另一个方面看，农业造 成的环境污染及农产品残留毒害也愈益严重。所以精细农业战略是势在必行的。长远来看，农产品效 益、环境效益、社会经济效益的统一也只有在采取精细农业战略的前提下，才有可能真正实现。因此， 3S 技术在精细农业中的发展前景是非常可观的。 1.1.2 精细农业及 3S 技术 （1)精细农业 “精细农业”又称精细农作或计算机辅助农业。所谓精细农业是将遥感、地理信息系统、全球定 位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高科技与地理学、农业、生态学、植物生理学、 土壤学等
16、基础学科有机地结合，实现在农业生产全过程中对农作物、土地、土壤从宏观到微观的实时 监测，以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境状况进行定期信息获取和 动态分析，通过诊断和决策，制定实施计划，并在GPS和GIS集成系统支持下进行田间作业的信息化。 精细农业一词译自国外近几年来趋于共识的“Precision Agriculture”技术思想。由于精细农业目前 国外仅局限于种植业的精细准确的经营管理，因此，我国有些农业专家也称之为“精细农作”。 精细农业是一种农业管理系统的战略思想，不仅仅解决田间作业的变量投入问题，近年来出现的 许多农业新技术及农业管理系统理念也属于精细农业的范畴。 用装在平台上的传感器来收集关于一定对象的电磁波，再通过对这些数据进行分析、处理，获得 对象信息。全球定位系统（GPS）是以卫星为基础的无线电导航系统。GPS利用分布在全球上空两万公 里的24颗卫星发出的信号，确定地球空间中任何一点的三维空间坐标。在3S技术中，RS主要进行信息 采集和数据更新，是一个准确调查
