什么是3s技術？在農業中的應用有哪些？

1.什么是3s技術

3s技術是GIS(地理信息系統)、GPS(全球定位系統)、RS(遙感技術)的統稱。3S技術概念源自2000年，其發展歷程僅短短二十年時間不到，但其技術已經達到成熟階段。3S技術的特點是快速、經濟、方便等,在資源調查、蘊藏量估算及動態監測方面顯示出很大的優勢,已在農、林、牧、漁業等領域得到了應用與推廣。

2.3s技術在農業中的應用

GPS技術及其在精準農業中的應用

(1)智能農機導航

在耕種、收割、施肥、噴藥的農業機械上安裝車載GPS定位器，能程序化地跟從已定的路線進行耕種施肥或者進行農藥噴灑，由于具有精確定位功能，農機可以將作物需要的肥料與農藥運送到準確的位置，合理化的路線有效減少了肥料和農藥的使用。同時，在GPS系統支持下，可以確保智能農業設備在作業過程的一致性、便捷性，減少人力成本投入，有效提高農業作業效率，提高了作物產品。

(2)病蟲草害災情監測

由于病蟲草害具有易爆發、傳播快、流行性廣等特點，所以傳統的災情監測十分困難。GPS技術支持下的精準農業，在農田遇到災情情況下能夠精確定位受災地段，特別是能夠準確判斷災情輕重，并將信息內容傳輸至云平臺，依據這類云平臺數據判定在不同受災地段的投藥量，同時也可以借助GPS定位器進行精確投藥。

(3)科學農機調度

通過GPS可以快速采集和實時監測農機信息，準確分析農機作業面積和作業質量,追溯農機的歷史移動軌跡，實現對作業農機的遠距離快速調度,使農機管理部門能夠科學調度農機服務組織作業機具,減少了農忙時期農機流動的隨機性和盲目性，避免了農機扎堆搶農活現象的發生。

GPS技術適用于精準農業生產的產前、產中全過程，實施精準農業所需的農業數據采集、田間管理、農業病蟲害預警等內容，均依賴于GPS及時獲取準確、適時、動態的農業資源空間信息。

RS技術及其在精準農業中的應用

(1)農作物長勢動態監測

根據遙感技術及成像和處理技術獲取的農田和作物多光譜圖像信息，對于農作物生產管理十分重要。通過分析不同時段內獲取的RS圖像的光譜變化，可以實現作物長勢監測的動態過程,RS多時相的影像數據可以反映出宏觀作物生長發育的規律性特征，應用于了解作物的生長信息，如根據作物葉片的形狀和顏色判斷其健康狀況，以便及時有效的灌溉、施肥、施藥。由王道龍研究員主持完成的“星陸雙基遙感農田信息協同反演技術”課題，探索了綜合應用陸基無線傳感器網絡技術、多源衛星遙感定量反演技術、時空耦合和數據同化技術進行快速獲取農田環境和作物時空連續參數的新技術和新方法，填補了國內技術的空白。

(2)作物遙感估產

RS技術通過分析獲取影像的光譜信息，可以分析作物的生長信息，通過建立生長信息與產量的關聯模型或函數(可結合一些農學模型和氣象模型)，就可以完成對作物的估產。作物遙感估產系統主要集成了作物種植面積調查、長勢監測和最后產量估測整個業務流程。目前國內外主要的作物遙感監測運行系統在美國、歐盟和中國。

歷經多年的技術發展與應用實踐，我國農作物估產與監測的研究工作取得了明顯進展，估產對象已經從單一的冬小麥擴大到小麥、水稻和玉米等多種農作物，遙感輻射的區域也已得到很大的擴展。中國全球農情遙感速報系統自1998年建成運行，經過多年開發、升級，目前已成為國際上領先的三大農情遙感監測系統之一。該系統不僅為服務于中國糧食作物生產調控，同時為全球147個國家和地區提供農情信息服務。

此外，氣象遙感可以及時準確獲取天氣預報(如降水)信息，并實現對氣象災害和病蟲害的早期預警。RS技術還廣泛應用于農業資源監測、土壤墑情監測、土壤侵蝕調查等多項農業服務。

GIS技術及其在精準農業中的應用

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(1)農田信息可視化與專題圖制

GIS可以完成空間信息可視化。通過各種離散空間數據的采集和GPS傳感器的計算，完成對各種田間信息圖形化處理。GIS技術將繪制的各種田間信息的空間分布圖，以二維平面、三維立體以及動態等更形象、立體和直觀的方式形象展現，有利于用戶的分析和統計工作。GIS具有制圖功能，它可以將各種專題要素地圖組合在一起，產生新的地圖，為智慧農業信息提供一個直觀的展示平臺。如：制作病蟲災害覆蓋圖、耕地地力等級圖、農作物產量分布圖以及農業氣候區劃圖等農業專題地圖。

(2)農業生態環境研究

地理信息系統廣泛應用于農業生態環境研究的多個場景，包括環境監測、生態環境質量評價與環境影響評價、環境預測規劃與生態管理以及面源污染防治等。在農業環境監測方面，結合GIS的模型功能和環境監測日常工作需求，可以建立農業生態環境模型，模擬區域內農業生態環境的動態變化和發展趨勢，為相關決策提供更為科學的依據。

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