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3S技术在农业中的应
用

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

3S技术在农业中的应用

摘要：

3S技术和农业是相辅相成的，农业因为3S技术有了全新的发

展——精准农业，同时也促进了3S技术的成熟与进步，现代农业的

发展已经逐步脱离了以往落后的生产技术,21世纪的农业要走集约

化的道路,实现节水农业、优质高产无污染农业,需要与各种新技术

的结合应用。而测绘行业的3S技术,即全球定位系统(GPS)技术、地

理信息系统(GIS)技术和遥感(RS)技术,能为农业发展建立与其相适应

的地理信息系统,提供规划、设计、施工、管理和决策使用,为现代

农业的高科技发展提供了广阔的前景。随着技术的发展，单纯地运

用GPS、RS与GIS中的某一种技术往往不能满足综合工程的需要，

不能提供精准农业实施过程中所需要的对地测量、存储管理、信息

处理、分析模拟的综合能力。这就需要把RS、GIS、GPS有机结合，

综合应用，构成一个一体化信息获取、信息处理、信息应用技术系

统，这是一个充分利用各自技术特点的空间技术应用体系，并逐步

成为一个实践性和应用性较强的新学科，简称为“3S”集成技术。

论文简要介绍了“3S”的概念及相互关系，并通过解读地理信

息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感（RS）的技术特点及

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技术优势，结合工商管理专业阐述了“3S”技术在农业生产中的作

用。同时阐述了精准农业的相关概念。

关键字：

3S技术，精准农业，遥感，信息处理

正文：

1.3S技术的概念：

3S是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)的统

称。是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技

术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处

理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

1.1．全球定位系统(GlobalPositioningSystem)技术是美国第二

代卫星导航系统,是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全

面建成，具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代

卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等

三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、

线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精

度、自动化、高效益等显着特点，广泛应用于军事、民用交通(船

舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土

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地利用调查、精确农业以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐)等不同领

域。

1.2.地理信息系统简称GIS(GeographicalInformationSystem)就

是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、

分级分层地去管理各种地理信息；而且还能将它们进行各种组合、

分析、再组合、再分析等；还能查询、检索、修改、输出、更新

等。地理信息系统还有一个特殊的“可视化”功能，就是通过计算

机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图上，成为信息可视化工具，

清晰直观地表现出信息的规律和分析结果，同时还能在屏幕上动态

地监测“信息”的变化。总之，地理信息系统具有数据输入、预处

理功能、数据编辑功能、数据存储与管理功能、数据查询与检索功

能、数据分析功能、数据显示与结果输出功能、数据更新功能等。

通俗地讲，地理信息系统是信息的“大管家”。地理信息系统一般

由计算机、地理信息系统软件、空间数据库、分析应用模型图形用

户界面及系统人员组成。地理信息系统技术现已在资源调查、数据

库建设与管理、土地利用及其适宜性评价、区域规划、生态规划、

作物估产、灾害监测与预报、精确农业等方面得到广泛应用。

1.3.航空航天遥感(RS)技术是通过遥感平台(像卫星、飞机、气

球等)稳定地运载传感器,来探测地表物体对电磁波的反射和其发射

的电磁波,并按照一定的规律转换为原始图像,从而提取这些物体的

信息,完成远距离识别物体。遥感技术可用于植被资源调查、气候

气象观测预报、作物产量估测、病虫害预测、环境质量监测、交通

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线路网络与旅游景点分布等方面。例如，在大比例尺的遥感图像

上，可以直接统计烟囱的数量、直径、分布以及机动车辆的数量、

类型，找出其与燃煤、烧油量的关系，求出相关系数，并结合城市

实测资料以及城市气象、风向频率、风速变化等因数，估算城市大

气状况。同样，遥感图像能反映水体的色调、灰阶、形态、纹理等

特征的差别，根据这些影像显示，一般可以识别水体的污染源、污

染范围、面积和浓度。另外，利用热红外遥感图像能够对城市的热

岛效应进行有效的调