GIS 在農業資源環境領域的應用歷史、現狀及發展前景 馮忠科 1 熊妮娜 1 董斌 1 蔡華麗 (1 北京林業大學測繪與 3S 技術中心) 摘要:農業是我國國民經濟的基礎,農業上運用的高新技術是我國關注的重點,其中地理信息系統技術在農業領域發揮著重要作用。本文從地理信息系統技術在農業領域的發展入手,在介紹 GIS 概念的基礎上,介紹了 GIS 在大尺度農業、林業、水利、氣象等領域應用的歷史、現狀,闡述了科研機構、企業及大專院校等在農業工程中的應用。最后展望了 GIS 的開放性、集成性和系統智能化的發展前景,期待 GIS 能給農業帶來更加美好的未來。 關鍵詞:地理信息系統;農業;林業; 應用 第一作者:馮忠科 單位:北京林業大學測繪與3S技術中心 地址:北京市海淀區清華東路35號北京林業大學111 郵編:100083 郵箱:fengzhongke@126.com 電話:010-62337963 農業問題是全球可持續發展的基礎問題,一直是國際關注的焦點之一。經過改革開放10多年,我國農業從單一的以糧食生產為主的農業生產體系發展到現在“農林牧副漁”綜合發展和“山林水田路”綜合治理的生產體系??。
我國農業正在由指令性、指導性計劃向政府宏觀調控下的市場經濟過渡;由傳統的粗放型模式向高科技密集型模式轉變。3S技術對農業發展做出了巨大的貢獻農業資源與環境的前景,隨著地理信息系統(GIS)理論的發展、方法和技術的成熟,在農業領域的應用逐漸深入。一方面GIS存儲各種與農業有關的數據,包括屬性數據、圖形、圖像和多媒體數據,形成各種門類的數據庫農業資源與環境的前景,提供直觀、準確的信息;另一方面通過GIS的空間分析功能,進行多方位、多渠道的統計和矢量分析。GIS與農業專家知識、模型相結合,形成功能強大的智能化農業專家系統,用于農業管理和分析。因此,具有強大空間數據操作、管理和分析功能的GIS與農業生產管理的結合是必然的。1地理信息系統概述1.1組成典型的地理信息系統包括計算機系統、地理數據庫系統、應用人員和組織結構三個基本部分。 (1)計算機系統:包括硬件系統和軟件系統。硬件系統主要用于存儲、處理、輸入和輸出數字地圖和數據,軟件系統主要負責提供系統的各種運算和分析功能。(2)地理數據庫系統:主要用于數據的維護、運算和查詢檢索,是GIS應用的重要資源和基礎。
(3)系統組織與管理人員:包括系統建設管理人員和最終對系統進行操作的用戶。他們決定系統的工作方式和信息的表達方式,是GIS中最活躍、最重要的組成部分。1.2 功能(1)GIS作為地理信息自動處理與分析系統,其功能涵蓋了采集—分析—決策—應用的全過程。由于地理信息系統的多源發展,其功能可擴展、適用性廣泛。Mauguire等根據地理信息系統中數據流向,將地理信息系統功能分為5大類10種類型:①采集、查閱和編輯;②格式化、轉換、綜合;③存儲和組織;④分析;⑤顯示。其中,分析功能中的空間分析和模型分析功能被稱為地理信息系統的高級功能特征。 GIS在問題的分析和處理中綜合運用空間數據和屬性數據,通過數據庫管理系統把二者連接在一起,進行聯合管理、分析和應用,從而為認識地理現象提供了一種新的思路。(2)以地理研究和地理決策為目的,以地理模型方法為手段,進行區域空間分析和動態預測。