3S技术在精准农业中的应用研究

周培诚

精准农业是通过3S技术与自动化技术的综合应用，文章简单介绍了3S技术即RS、GIS、GPS的概念，并概述分析了3S技术在精准农业领域如作物长势监测与作物估产、农业灾害、精准化施肥与灌溉、农业资源管理、智能农业机械、农田信息等方面的具体应用，明确了3S技术在农业领域的重要地位。

一、3S技术概述

1.地理信息系统GIS

地理信息系统GIS是一个较为新兴的主要学科，是将计算机科学与地理学知识内容进行结合的学科。经过综合使用计算机技术对空间进行严格管理，对数据信息的整体进行布局。此外，对空间的实际操作流程进行动态化的探索分析为数据信息与规划设计的内容进行整理对以往的农业产量以及最终，获取粮食的数量进行信息、图画形式的分析与管理。并通过图表明确农业生产与产量之间存在的差异。并对较低位置区域进行重点关注，对农业产量图以及土层因素进行对比探索。

2.全球定位系统GPS

全球定位系统GPS主要分为三个部分。分别是地面控制部分、空间结构部分以及用户装置部分。这三种部分都需要使用GPS技术的全球性特征，能够全天进行无间段的定位导航服务，导航的精密程度较强。此外，GPS系统还具有较强的抗干扰能力。自身所具备的保密性能也较为完善。如果想要增强GPS系统的精准度，则需要使用DJPS技术。DJPS技术是GPS技术的优化升级版本，且技术的定位功能更加准确，能够按照系统后台所设定的终极目标，选择最合适的路线。

3.遥感系统RS

遥感系统能够在空间平台的支持下对检测仪器做出感应。遥感系统主要分为四个方面，分别是信息源、信息处理、获取信息处理以及信息应用。其中信息源可以借助遥感技术的优势对目标物体进行深入探析。而信息获取可以通过遥感技术对监测目标所反馈的相关信息进行系统化整理。数据信息的有效获取，通过观测平台或是遥感设备就能掌握。简单来讲，遥感系统就是信息数据的传输媒介，能够将不同形式的数据信息传输到遥感系统中，实现对目标物体进行高效设置。从本质上来讲，遥感系统技术能够探测与监管相关实践的全部过程，保证其稳定运行。

二、3S技术在精准农业应用概述

在我国社会水平及科学技术不断发展的大背景下，产生了3S技术，如今GIS、GPS与RS技术被普遍使用，3S技术不仅能够对整体管理空间优化，还能够减轻相关数据信息的处理人员的工作压力，并且其处理资源以及环境发展等层面具有极强的效用，3S技术已经被广泛地应用到我国的各个领域当中，并占有核心地位，其发展前景较为深远。

精准农业属于农业发展中的新型模式，能够将现代农业发展信息技术与不同类型的科学技术进行融合，从而形成了一种符合现代农业发展的高效生产模式。精准农业中包含大量的理论性学科知识，通过使用3S技术，能够便于相关农业生产管理工作人员对农业生产过程进行全方位的监督。

三、精准农业系统体系结构

精准农业系统是由十个子系统相组合而成的，而3S技术在其中发挥主导性作用。其中全球定位系统、地理信息系统及管理操作系统相结合，形成了一种能够实现自动化用量的控制体系。而由地理信息系统、决策支持系统与农作物的生产模型相结合，形成了较为完善的信息管理体系。相关农业管理人员应该制定出详细的经济效应管理方案，实现对农业资源的保护，从而提升农业生产的环境，保障农作物产品质量。通过利用精准农业体系，能够提升对农业自动化技术的管理与控制，从而提升农业产业的经济收入，将环境污染控制在标准范围内。

四、3S技术在精准农业中的应用

1.GIS精准农业中的应用

地理信息系统在精准农业中所起到的主要作用是处理与分析农田土地遭受病虫害影响的原因与状况分析，能够有效掌握与了解农作物的实际生产数量。结合生长农作物的土壤条件进行分析，对相关数据信息进行优化与整理，将所得结论及时分享给相关农业管理人员，以避免此类问题再次发生。

2.GPS在精准农业中的应用

全球定位系统主要在精准农业的智能化农业机械作业中发挥自身优势，能够实现精准的动态定位。在符合相关管理信息系统所提出的规范要求基础上，对农田进行实验播种，从而保障GIS定位系统的精准程度。在对相关农业数据信息集中采样时，可以利用定位技术，对农田数据采集点进行设置，实现数据信息的资源共享。此外，在使用全球定位系统时，还可以利用遥感信息技术，将此二者进行融合，实现精准农业的高效发展。

3.RS在精准农业中的应用

遥感技术可以通过多波段的反射光谱数据作为依据，对其进行系统化分析，从而保证能够得到关于农作物发展状态与发展习性的准确信息，帮助农田管理人员了解农田土壤作物的发展情况，为农田管理工作者提供科学防范措施，从而提升农田生产质量。

五、精准农业发展现状以及存在问题

1.精准农业发展现状

对农村土地资源及使用情况进行调查是促进农业良好发展的重要保障，只有对农业土地进行科学调查，才能够避免土地资源的浪费，以最大限度维护农民的经济收入与根本权益，为实现城乡共同发展提供便利基础。开展农村土地调查工作能够为社会经济的发展提供保障，以科学方法进行农业土地调查工作，确保数据信息的真实有效性。随着地理信息系统软件技术的开发与使用，在对农业土地的使用情况进行调查时，可以充分发挥GIS技术的作用，以促进农业土地调查工作的高效发展。为我国农业管理的实施提供有效的数据信息，确保土地调查工作顺利进行。农业管理工作是我国国土资源管理工作中的重要组成部分。当下，我国农业管理工作不断完善，其标准与环境控制程度也有所提升。所以，要想增强土地管理工作需要对城乡规划管理工作加强管控，提升城乡规划建设的整体水平与质量，确保农民耕作者的根本利益。还需要提升与农业相关数据信息真实性，从而满足社会经济建设与国家土地资源管理工作的正常运行。

2.精准农业中应用存在的问题

从我国农业发展现状来看，其经营管理模式还存在一定的不足。我国各区域农业经营体制以联产承包责任制为主要形式，由于农民没能集中连片的开展农业耕种工作，导致农业模式化经营趋于表面形式化。由于我国人口基数大，且人口分布密集，导致人力资源分布不均，进而造成信息化农业发展没能充分发挥其作用。此外，我国缺乏专业型农业技术人才，相关农业设备设施的配备也不足。大多数农民对于高新型农业机械设备不会使用，而导致农业发展机械化程度较低。还存在农业生产设备水平难以满足智能化标准问题，从而限制农业研究工作的治理水平。因为农民不具备开展精准农业的创新思维，相关科学技术还需要借助发达国家的设备及其作为支持，这不仅提高了农业生产成本，也降低了农业发展的经济效益。

六、3S技术在精准农业应用的发展前景

精准农业的高效开展需要信息技术作为支持，需要建立健全一套完整的现代化农业管理技术系统。依据农作物的生长习性及土壤状况进行改变，不仅需要对土壤的现状进行调节与分析，还需要明确农作物的生产时间、规划与调动土壤生产力，以保证实现以最低生产成本获取更高经济效益的农业发展目标。对农作物的生长环境进行优化与改变，充分利用农业资源，从而增强经济效益保障。简单来讲，精准农业的主旨思想是获取影响农作物生产数量与整体质量、影响农作物生长环境因素的主要成因，并采用科学、合理的方法对其进行调控。

目前，精准农业是当下我国农业科学的重点研究方向，主要依附于现代农业生产精准管理作为技术支持。从根本上凸显因地制宜以及科学管理方面的特征，能够对区域范围内土地资源的生产潜力进行深入探析与研究，从而为农业发展提供良好的生态环境。还需要将治理农业生产的措施方法与现代科学技术进行有效的融合，充分发挥3S技术的优势与特点，对相关技术人员自身技术能力与技术水平做出规范与提升，利用信息技术，对农业生产的整体流程做出创新与优化，对操作方法进行变革与调整，开辟全新的精准农业科学发展道路，促进我国农业的发展。

七、结语

精准农业是将信息技术作为主要发展依据，以理论知识作为基础的农业生产技术保障。需要利用先进的农田信息技术对相关数据信息进行掌握与了解。还需要充分利用农业科学知识制定相应的农业发展规划。此外，对农作物的播种进行管理与决定时，应该以指导分布的方式进行农作物的合理搭配，从而实现农田土地资源的高效利用，将高产出、低投入与可持续发展战略作为农业发展的根本目标。