论测绘新技术在农业土地及精准农业中的应用

山东省寿光市市政工程建设中心 胡晓东

潍坊胜伟测绘仪器有限公司 柳宪超

随着科技的飞速发展，测绘新技术在农业领域的应用越来越广泛，测绘保障力度越来越高效、快捷、信息化，为农业土地管理提供了强大的技术支持，提高了农业生产效率，推动了精准农业的健康发展。本文旨在探讨测绘新技术在农业土地和精准农业中的应用，并分析其保障作用对于提高土地规划利用、提高农业生产效率和农产品质量的影响。

一、测绘新技术概述

（一）全球导航卫星系统

全球导航卫星系统（GNSS）是一种以卫星导航技术为基础的全球定位系统，它具有全球覆盖、高精度、实时性强等特点，广泛应用于各个领域，包括市政、交通、农业等。在农业领域，GNSS 的应用为农田规划和精细管理提供了重要的技术支持，其可以精确确定农田位置、面积、形态，为农田布局、种植结构优化和农业机械导航提供准确数据。在农田管理中，可以帮助实现精准播种、施肥和灌溉等作业，提高农作物的产量和质量。除了在农业生产中的应用，GNSS 系统还在农业科研中发挥着重要作用，可以精确地监测和研究农田生态系统的变化和趋势，为农业可持续发展提供科学依据。

（二）遥感技术

遥感技术（RS）是指通过非接触式的手段远距离感知目标对象的一种技术，它可以通过卫星或飞行器搭载的传感器，获取地球表面各类信息，如地形地貌、植被覆盖、建筑物分布等，RS技术具有覆盖范围广、信息量大、实时性强等特点，被广泛应用于农业领域。RS技术的应用为农田监测和农田管理提供了重要的技术支持。通过RS技术可以快速准确地获取农田的生长情况、病虫害发生情况、土地利用变化等信息，这些信息对于农业生产具有重要的指导意义，可以帮助农民及时发现和解决问题，提高农作物的产量和质量。同时，RS 技术还可以与GNSS 系统等结合，实现农田的精准定位和智能化管理。

（三）地理信息系统

地理信息系统（GIS）是一种集信息采集、存储、处理、分析和可视化于一体的技术，它以地理空间数据为基础，通过对地理数据的数字模拟和空间分析，提取有用的信息，帮助人们更好地了解和掌握地理环境。在农业领域，GIS 的应用为农业生产提供了重要的技术支持，通过GIS 技术可以整合各种农业资源和信息，实现农业信息的共享和协同工作。例如，通过GIS 技术可以分析农田的土壤类型、气候条件、水资源分布等信息，为种植结构的优化和农业生产的规划提供科学依据。同时，GIS 还可以与GPS、RS 技术等结合使用，实现农田的精准定位和智能化管理。

二、测绘新技术在农业土地中的应用

（一）农业用地调查

农业用地调查是农业土地管理的基础工作，目的是全面了解和掌握农业用地的数量、质量、权属和利用状况等信息，在对农村土地进行规划设计前，先由测绘技术人员对土地的实际情况进行测绘并收集详细数据，之后由规划设计部门根据测绘图纸及相关资料制订规划方案。进行测绘时要全面了解地块的位置、形状、边界、四至和权属，以及土质情况、植被情况和土地属性等，若像以前那样依靠人工进行测绘，工作难度是非常大的。随着测绘新技术的不断发展，农业用地调查的方法和手段也在不断更新完善。GNSS和GIS 系统为农业用地调查提供了强大的技术支持，GNSS 系统可以精确地确定农业用地的位置、面积和形态，提高调查的精度和效率；GIS 系统则可以采集土地中的各种属性信息，并导入数据库中，然后利用其可视化功能，将实时测绘数据与土地实况进行加工处理，生成三维模型图，工作人员就可以直观地了解和掌握土地信息。测绘新技术的应用有效减少了各种资源的投入以及工作人员信息搜集的时间，提高了土地规划的设计效率。通过精准的测量和定位，还减少了调查过程中的误差和不确定性，提高了调查结果的准确性和可靠度。

（二）农业土地规划

农业土地规划设计是农业土地管理的重要环节，旨在合理规划农业用地，优化资源配置，提高农业生产效益。测绘新技术在农业土地规划设计中发挥着至关重要的作用，GNSS 系统为农业土地规划设计提供了精确的位置信息，可以准确测量农业用地的地理位置、地形地貌、土壤性质等，为规划设计提供基础数据。GIS 系统则为农业土地规划设计提供强大的空间分析工具，可以对农业用地信息进行查询、整合、分析和可视化，帮助决策者更好地了解农业用地的分布和特点。通过GIS 技术可以模拟不同规划方案对农业用地的影响，为决策者提供科学依据。在农业土地规划设计过程中，测绘新技术可以帮助确定规划的目标和重点区域，制订科学的规划方案，通过精准的测量和定位，提高了规划方案的可行性和可持续性。

（三）农业土地勘测

农业土地勘测旨在通过实地调查和测量，获取农业用地的详细信息，为农业生产和土地管理提供科学依据。遥感技术为农业土地勘测提供了重要的信息来源，通过遥感技术可以快速获取大面积的农业用地信息，监测土地利用变化和土地资源状况。例如，遥感图像可以反映农业用地的植被覆盖、土壤质量、水系分布等信息，为土地勘测提供丰富的数据支持。此外，无人机技术也为农业土地勘测提供了新的手段，无人机可以搭载高分辨率相机、多光谱成像仪等传感器，对农业用地进行低空拍摄和测量，通过无人机技术，可以快速获取农业用地的详细信息，提高勘测的效率和精度。

（四）农业用地确权登记

农业用地管理工作中，对土地进行确权登记是非常重要的一部分,在土地确权工作中可以运用遥感技术，具体包括灵活地收缩土地景观、全面记录地表物、精准确定地表物特征和位置等。通过遥感技术对底图信息进行增强处理，让土地实景在遥感影像技术下更好地展现，并可以对土地的地形地貌进行全面复刻。在使用遥感技术时，可以利用高分辨率航拍影像来完成摄影图，从而对土地的地物情况和土地权属进行调查。

三、测绘新技术在精准农业中的应用

（一）精准种植与施肥

当前，精准农业已成为我国农业发展的大趋势，涉及很多领域。“互联网+全球导航卫星系统+传感器”的有机结合，使得精准变量播种和精准施肥得以实现。研究表明，利用GNSS 定位技术监测播种，准确度可达到2.5 cm，作业效率可提高近4 倍，不但可实现准确的种子定位，还可准确判断漏播等情况。国内多项研究表明，利用GNSS 系统定位技术融合GIS 技术，可对土地进行精确的分割施肥，可对种子的漏播、重播，以及种子位置进行实时监测，从而精确指导农业生产。

（二）精准灌溉

精准灌溉是精准农业中的一个功能，旨在通过科学的管理和技术手段，实现水资源的精准利用，提高灌溉效率，减少水资源的浪费。随着测绘新技术的不断发展，其在精准灌溉中的应用也越来越广泛。GNSS 和GIS 系统为精准灌溉提供了高精度的定位和空间分析工具，通过GNSS 技术可以准确地确定灌溉区域的地理位置和边界，为灌溉计划提供基础数据；GIS 系统则可以对灌溉区域内的土壤类型、含水量、作物生长状况等环境因素进行空间分析和可视化，帮助灌溉者更好地了解作物需水状况，通过GIS 技术可以模拟不同灌溉方案对作物生长的影响，为灌溉者提供科学依据，优化灌溉计划。RS技术也为精准灌溉提供了重要的信息来源,遥感图像可以快速获取大面积的农田信息，监测作物生长状况和环境变化，通过RS技术可以及时发现作物缺水问题，可为灌溉者提供修正优化方案。

在精准灌溉过程中，测绘新技术可以帮助确定灌溉的目标和范围，制定科学的灌溉方案。通过精准的测量和定位，可以减少灌溉过程中的误差和不确定性，提高灌溉效率和水分利用率。同时，测绘新技术还可以与其他技术结合，实现农业用地的精准管理和智能化决策。

四、山东寿光案例分析

山东寿光作为全国知名的蔬菜之乡，在农业土地管理和精准农业方面的实践具有代表性。近年，测绘新技术的综合应用为该市的高标准农田、各类农业园区、高端蔬菜产业基地及新农村建设等，及时提供了高效率、高质量的测绘保障，通过科学规划、有序实施、分类建设，有效提高了土地质量和利用率，提高了农业生产效率和农产品质量，同时，也促进了农业的可持续发展。

（一）寿光蔬菜产业现状

近年，山东寿光致力于实施“藏粮于技、藏粮于地”的战略，将高标准农田建设置于“三农”工作的核心位置。这不仅巩固和提高了粮食生产能力，保障了国家粮食安全，同时，也推动了农业和农村的现代化进程。自“十二五”以来，该市已成功建设了4.15万hm2的高标准农田（见图1），其中，2022 年建成了0.18 万hm2，2023 年又增加了0.09 万hm2。同时，对项目区的基础设施进行了高标准改造提升，形成了“田成方、林成网、路相通、渠相连”的新型农田模式，这些举措不仅提高了耕地质量和粮食生产能力，也为农业的可持续发展、经济效益、生态效益和社会效益的全面提高打下了坚实的基础。

图1 寿光高标准农田

山东寿光因其卓越的蔬菜产业而闻名全国，尤其是其设施农业、精准农业和高附加值蔬菜产业等，都代表了该地区蔬菜产业的新发展模式。这种模式不再仅仅局限于增加农民收入，而是从全产业链布局角度出发，重新塑造了现代农业企业的商业模式，打造出中国农业的独特竞争力，为中国农村建设之路提供了宝贵的经验和借鉴。为了进一步推动农业产业的高质量发展，寿光市投资了15亿元规划并建设了万亩寿光蔬菜小镇、出口基地和现代农业产业园项目为代表的0.67万hm2高端蔬菜产业基地（见图2）。这些举措为国家乡村振兴战略和精准扶贫提供了可复制、可推广的寿光模式，该市积极探索并实施产业全链条融合、城乡全要素融合和治理全领域融合的发展策略，优化了乡村的经济结构、人口结构和空间结构，改进了生产生活方式和治理方式，实现收入水平、文明水平和生态水平的同步提高，这种由以城带乡到一体均衡、再到无差别融合的发展新模式，为该市的农业和农村发展注入了新的活力。

图2 寿光农业园区和蔬菜高科技示范园

为实现城乡均衡发展，该市聚焦于城乡全要素融合，不断提升生活富裕度、设施完备度、服务便利度，按照“建设宜居宜业和美乡村”的总体部署，以整市推进为手段，以城乡融合为重点，以全域振兴为目标，通过大力推进农业高质量发展、规划建设农业园区等方式，不断提高蔬菜品质、打造蔬菜品牌，以及推动蔬菜产业转型升级，推动农业发展不断迈上新台阶，确保农民能够充分享受改革发展红利。

无论是在高标准农田建设、万亩蔬菜小镇、出口基地等农业园区建设，还是在和美乡村建设中，测绘技术人员综合运用各类测绘新技术为项目建设提供全过程服务。建设前期，利用无人机摄影、全球导航卫星系统、遥感技术、地理信息系统结合传统的全站仪、高精度水准仪等，对相关区域进行详细勘测和信息获取，及时为规划设计单位提供全数字化地形图及详实的数据资料；在建设过程中，运用高精度水准仪等进行精确定位、放线、标高控制，利用无人机摄影技术实时反馈建设情况，为方案的修改完善提供依据。测绘新技术的综合应用，既提高了成果精度，又提高了作业效率，保证了各类项目的如期建成，促进了该市农业的转型升级和快速发展。

（二）寿光蔬菜产业的现代化转型

寿光蔬菜产业的现代化转型中，测绘新技术的保障作用不容忽视，高效及时的测绘服务加快了该市高档园区和高标准蔬菜大棚的建设进度，间接推动了产业的技术进步，提高了蔬菜的品质和产量。通过综合应用全球导航卫星系统、地理信息系统和遥感技术等测绘新技术，该市实现了对蔬菜种植区域的精准定位和信息获取，使种植者能够精确地了解土地的肥力、水分、光照等条件，为科学种植提供了有力支持。同时，借助无人机和智能传感器等测绘工具，实现了对蔬菜生长过程的实时监测，通过搜集大量数据，如叶面积指数、植物生长速率等，可以及时发现生长异常，并采取相应的管理措施，确保蔬菜的健康生长。此外，测绘新技术在设施农业中也发挥了重要作用，通过精确测量和规划，种植者能够合理布局蔬菜大棚和智能温室，优化空间利用，这不仅提高了生产效率，还有助于减少资源浪费。基于大数据和云计算的农业物联网技术，为该市蔬菜产业的现代化转型提供了有力支持，通过实时收集和分析种植、管理、销售等环节的数据，可以制定更加科学合理的决策，提高生产效益。

综上所述，测绘新技术的综合应用极大提高了测绘在农业土地及精准农业建设方面的服务效率，提高了成果质量，保障了各类项目的顺利建设并如期实现设计效果，推动了寿光蔬菜产业现代化转型的进程。结合生产技术创新和智能化管理，该市实现了蔬菜产业的可持续发展，也为全国乃至全球的农业现代化提供了有益的经验和借鉴。