农业资源环境领域 GIS 应用的历史、现状与发展前景

GIS 在农业资源环境领域的应用历史、现状及发展前景 冯忠科 1 熊妮娜 1 董斌 1 蔡华丽 （1 北京林业大学测绘与 3S 技术中心） 摘要：农业是我国国民经济的基础，农业上运用的高新技术是我国关注的重点，其中地理信息系统技术在农业领域发挥着重要作用。本文从地理信息系统技术在农业领域的发展入手，在介绍 GIS 概念的基础上，介绍了 GIS 在大尺度农业、林业、水利、气象等领域应用的历史、现状，阐述了科研机构、企业及大专院校等在农业工程中的应用。最后展望了 GIS 的开放性、集成性和系统智能化的发展前景，期待 GIS 能给农业带来更加美好的未来。 关键词：地理信息系统；农业；林业； 应用 第一作者：冯忠科 单位：北京林业大学测绘与3S技术中心 地址：北京市海淀区清华东路35号北京林业大学111 邮编：100083 邮箱：fengzhongke@126.com 电话：010-62337963 农业问题是全球可持续发展的基础问题，一直是国际关注的焦点之一。经过改革开放10多年，我国农业从单一的以粮食生产为主的农业生产体系发展到现在“农林牧副渔”综合发展和“山林水田路”综合治理的生产体系​​。

我国农业正在由指令性、指导性计划向政府宏观调控下的市场经济过渡；由传统的粗放型模式向高科技密集型模式转变。3S技术对农业发展做出了巨大的贡献农业资源与环境的前景，随着地理信息系统（GIS）理论的发展、方法和技术的成熟，在农业领域的应用逐渐深入。一方面GIS存储各种与农业有关的数据，包括属性数据、图形、图像和多媒体数据，形成各种门类的数据库农业资源与环境的前景，提供直观、准确的信息；另一方面通过GIS的空间分析功能，进行多方位、多渠道的统计和矢量分析。GIS与农业专家知识、模型相结合，形成功能强大的智能化农业专家系统，用于农业管理和分析。因此，具有强大空间数据操作、管理和分析功能的GIS与农业生产管理的结合是必然的。1地理信息系统概述1.1组成典型的地理信息系统包括计算机系统、地理数据库系统、应用人员和组织结构三个基本部分。 （1）计算机系统：包括硬件系统和软件系统。硬件系统主要用于存储、处理、输入和输出数字地图和数据，软件系统主要负责提供系统的各种运算和分析功能。（2）地理数据库系统：主要用于数据的维护、运算和查询检索，是GIS应用的重要资源和基础。

（3）系统组织与管理人员：包括系统建设管理人员和最终对系统进行操作的用户。他们决定系统的工作方式和信息的表达方式，是GIS中最活跃、最重要的组成部分。1.2 功能（1）GIS作为地理信息自动处理与分析系统，其功能涵盖了采集—分析—决策—应用的全过程。由于地理信息系统的多源发展，其功能可扩展、适用性广泛。Mauguire等根据地理信息系统中数据流向，将地理信息系统功能分为5大类10种类型：①采集、查阅和编辑；②格式化、转换、综合；③存储和组织；④分析；⑤显示。其中，分析功能中的空间分析和模型分析功能被称为地理信息系统的高级功能特征。 GIS在问题的分析和处理中综合运用空间数据和属性数据，通过数据库管理系统把二者连接在一起，进行联合管理、分析和应用，从而为认识地理现象提供了一种新的思路。（2）以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，进行区域空间分析和动态预测。