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地理信息系统在农业中的应用论文

发布时间:2024-07-08 12:46:53

地理信息系统在农业中的应用论文

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农业地理信息系统( GIS)目前已应用在农用地分等、农业气候区划、农业生态环境的监测和分析、农作物估产和监测中、精细农业中以及农业领域其他方面。

信息技术是当今世界发展最快的高新技术, 它正推动着全球经济朝着以计算机及信息网络为基础的信息化方向发展。农业信息化已成为现代农业的重要标志。我国农业开始从传统农业向现代农业转变, 信息技术目前被广泛应用在农业各个领域,一、信息技术信息技术是应用信息科学的原理和方法, 同信息打交道,以扩展人类信息器官的功能的技术。它集通信( C om m unication)、计算机( C om puter) 和控制( C ontrol) 技术于一体, 国外又称之为“3C ”技术, 其内容包括信息接受技术、信息传递技术、信息处理技术及信息控制技术。信息技术的四大内容中, 信息传递技术和信息处理技术是整个信息技术的核心,而信息接受技术、信息控制技术是核心与外部世界的接口,四者构成一个完整的功能体系, 并与人的信息器官及其功能系统相对应。其内容互相综合, 已形成多项应用开发技术, 如数据库技术、人工智能、专家系统、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统、计算机辅助决策系统、自动控制技术、多媒体技术、计算机网络技术等, 它们渗透到农业的各个方面, 充分展示了信息技术强大的生命力和广阔的应用前景。二、信息技术在农业中的主要应用(一)对农情的监测。农情监测的主要任务是监测耕地的变化、粮棉作物的面积、长势、灾害与产量。由于信息技术的发展,“3S”技术( 遥感技术, 地理信息系统, 全球定位系统) 已应用于国家和全球尺度的农情监测。1、自然灾害监测。在G IS 技术支持下, 可实现对遥感获取的灾情信息与地面现实信息的有机结合, 进行干旱、洪涝、森林灾情、雪灾、水土侵蚀、病虫害等方面的动态监测。由于遥感与地理信息技术能及时准确地获取有关信息, 已广泛应用于信息采集和信息处理, 实现灾前预警、灾情监控、灾后评估。目前我国主要用于洪灾、作物病虫灾害、旱灾、土地荒芜沙化监测、森林火灾等。2、农业估产及生长动态监测。信息技术在农业生产中的应用主要在四个方面, 即作物生长模拟模型、农业专家系统、农业生产实时控制系统及作物遥感估产。作物生长模拟是利用专业知识和数学模型, 通过计算机分析模拟作物生长过程, 协助解决多样化和不确定问题, 作物估产(含生长势监测)历来就是人们十分关注的农业情报。美国于1975- 1979 年完成了大面积作物清查试验(LA C I 计划), 并在国内推行以Landsat的T M 资料为基础的面积框图抽样遥感估产取得成功。我国于1983- 1985 年就应用Landsat资料进行了小麦遥感综合测产研究。专家系统是以知识为基础, 在特定问题领域内能像人类专家那样解决复杂现实问题的计算机系统。我国自80 年代开始, 已研制出近40 种专家系统, 如砂礓黑土小麦施肥专家系统, 水稻主要病虫害诊治专家系统, 小麦、玉米、桑蚕品种选育专家系统, 农业气象专家系统等。农业生产实时控制系统主要用于灌溉, 耕耘作业, 果实收获, 畜牧生产过程自动控制, 农产品加工自动化控制及农业生产工厂化。我国还利用遥感与地理信息系统技术, 研制出耕地变化监测系统, 棉花种植面积遥感调查系统, 作物产量气候分析预报系统, 作物短、中、长期预报模型, 小麦、水稻遥感估产信息系统等。这些成果的实用化将极大地推动我国农业生产管理的现代化、信息化。3、农业环境监测。随着人口的增长, 人类对资源的掠夺式的开发, 造成了严重的环境问题, 影响了农业生产。信息技术快速查清各类农业资源及其分布, 了解和掌握环境状况; 对有限的农业资源及环境变化进行有效监测; 预测各种措施对农业资源及环境带来的可能影响, 实现资源合理开发利用,保护生态环境。(二)农产品质量检测。我国加入W T O 后, 农产品面临着国际化竞争, 农产品能否进入国际市场, 取决于产品品质的好坏, 因此, 农产品品质的检测就显得非常重要。1995 年美国成功研制出M erling 高速高频计算机视觉水果分级系统, 用于苹果、梨、桃等的水果的分等定级和品质监测。我国农业工作者为了提高农产品质量, 应用现代信息技术致力于产品品质检测系统的研究, 这些系统的研究与应用能够及时地检测产品品质质量指标, 分析模拟品质好坏。生产者根据这些信息及时地控制或调整化学肥料和农药的施用, 避免化肥和农药的不必要施用而造成在产品中的残留, 影响产品品质。(三)农地分等和土壤养分管理。农用地分等定级是对决定土壤生产力的内在属性和影响土壤生产力的外部环境条件进行综合评价, 用量化指标确定土地质量等级, 为制定有关农业政策、综合治理中、低土壤, 建立高产稳产田、促进农业持续、稳定和协调发展提供依据。G IS 强大的空间数据分析处理能力和制图功能为完成农用地分等提供了技术支持。(四)在管理和经营决策中的应用。我国正在抓紧建设国家公用数字通信网, 国家公用经济信息基干通信网等国家信息国道的建设, 全面实施" 金" 字工程。国家农业信息网络已具规模, 信息扶贫致富工程正在实施, 农业部自1994 年开始,在中国农业信息网的基础上, 逐步开发农产品产销信息系统网络, 这些网络的建成将改变我国农业信息服务体系的环境, 有利于各级政府部门对农业发展的宏观决策指导, 提高办公自动化水平, 快速准确向农村、农户提供全方位的信息服务。农户只要有一台微机终端, 通过网络就能够及时获得农业法规、农业政策、市场行情、产品销售等信息, 合理地进行农资购置与产品销售, 促进农村市场繁荣和经济增长。(五)在农业研究及技术推广中的应用。我国已建成农业科研项目计算机管理系统( A R IC M S) , 中国农业文献数据库,中国农业科技成果库, 中国农业研究项目数据库, 农业实用技术数据库等, 同时还引进了世界上几个最主要的农业数据库, 目前, 全世界建立了4 个大型的农业信息数据库, 即联合国粮农组织的农业数据库(A G R IS)、国际食物信息数据库(IFIS)、美国农业部农业联机存取数据库(A G R IC O LA )、国际农业与生物科学中心数据库(C A B I)。我国除引进以上世界大型数据库外, 自己建立了数十个农林数据库。这些数据库的运行和服务都取得了社会效益和经济效益, 为农业生产提供了大量农业信息资源和科学技术, 推动了生产的发展。三、我国信息技术在农业应用中存在的问题(一)农民文化素质低,高层农业信息技术开发人才缺乏,信息化意识和利用信息的能力不强。信息技术是一项高科技, 其开发应用需要高科技人才。由于农民的文化素质较低,农民对信息的利用能力差, 成为信息农业实施的一大障碍。(二)信息农业成本过高,信息农业普及难度大。信息农业以信息技术为支撑, 信息农业技术装备如监测仪、计算机、G IS 软件、G PS 装置等设备价格昂贵。全国农民人均纯收入仅34 元, 农民无力购买昂贵的技术装备, 使信息农业难以推广。(三)农业信息化基础工作水平低,信息化、网络化程度低。我国已建成一批农业信息资源库, 但其数量和质量均远不足以形成信息产业。农业信息技术总体水平不高,信息化、网络化程度低主要表现在两个方面: 一是我国虽然已全面起动" 金" 字工程, 加快各种信息网及高速信息公路的建设,但不同地区发展很不平衡, 我国局域网连接的PC 数目平均水平很低, 只有12 个, 而美国、日本、澳大利亚、韩国分别达68、26、64、35 个; 二是数据库的开发、各种应用软件的网络化水平低, 严重制约信息技术的推广应用。(四)信息农业体系整体服务水平不高。高层农业信息技术开发人才缺乏, 利用信息技术能力低。到目前为止, 我国还没有建立起一支专业化的农业信息服务队伍, 现有的信息技术人才不足, 服务人员素质不高, 影响了信息服务质量。四、促进农业信息技术革命,加速农业信息化发展的对策(一)建立和完善农业信息产业和农业信息化体系。政府应承担起农业信息化的引导责任, 同时积极发挥社会组织、广大农民及社会其它力量的作用进行农业信息开发。应普及计算机及计算机知识, 培育农业信息市场和信息产业, 促进和完善农业信息体系, 为信息技术在农业上的应用及推广提供良好环境。(二)加强信息市场管理。应加强对农业信息资源开发和利用的统一规划和指导, 逐步建立并完善各级信息资源, 建立标准和数据更新体系, 加强数据更新技术的研究与应用。同时加强信息市场的管理和立法, 避免信息数据库的重复建设, 提高数据库的网络化水平, 增强数据的共享性, 开发和利用各省、市、县等地区的农业数据库, 促进地方农业信息化建设进程。(三)大力加强国家信息网络建设。农业信息化和信息技术的应用要依托全国信息主干网, 加快“农”工程建设。在发挥国家投资主渠道作用下, 各地及有关农业部门应加大投入, 建立区域网、局部网, 并与国内主干网、互联网接轨, 实现农业技术人员、管理人员、农户入网。加强高层农业信息技术人才培养, 增强全民信息意识。加强农业应用软件网络化、多媒体化及可视化研究, 使农业信息技术可实行远程推广, 远程教育。(四)建设农业信息技术基地,加强信息技术的示范推广。选择民众信息意识强、信息基础设施较好的地区, 建立农业信息技术示范基地, 组织农学家、信息专家、经济学家参与规划建设和实施。并加快成熟信息技术成果的推广, 边试验边应用, 根据试验情况总结经验, 成熟后向其它地区大力推广,使农业信息技术走向实际应用的“试验———推广”的道路。

地理信息系统应用论文

楼主,别人给你的回答一定是空谈,因为只有你多搜索相关类型的文章,才知道哪几项是空白。然后寻找突破口。我的研究生也学信息技术,我的建议只有一个:利用搜索、信息库、图书馆等资源,多看文章!看的多了,自然有灵感了!

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一、国际发展状况 地理信息系统的存在与发展已历经30余年。用户的需要、技术的进步、应用方法论的提 高,以及有关组织机构的建立等因素,深深地影响着地理信息系统的发展。 综观GIS发展,尤其是北美地区的实际情况,可将地理信息系统发展分为以下几个阶段: (1)60年代为地理信息系统开拓期,注重于空间数据的地学处理。例如,处理人口统计 局数据(如美国人口调查局建立的DIME)、资源普查数据(如加拿大统计局的GRDSR)等 。许多大学研制了一些基于栅格系统的软件包,如哈佛的SYMAP、马里兰大学的MANS等。 综合来看,初期地理信息系统发展的动力来自于诸多方面,如学术探讨、新技术的应用 、大量空间数据处理的生产需求等。对于这个时期地理信息系统的发展来说,专家兴趣 以及政府的推动起着积极的引导作用,并且大多地理信息系统工作限于政府及大学的范 畴,国际交往甚少。 (2)70年代为地理信息系统的巩固发展期,注重于空间地理信息的管理。地理信息系统 的真正发展应是70年代的事情。这种发展应归结于以下几方面的原因:一是资源开发、 利用乃至环境保护问题成为政府首要解决之疑难,而这些都需要一种能有效地分析、处 理空间信息的技术、方法与系统。二是计算机技术迅速发展,数据处理加快,内存容量 增大,超小型、多用户系统的出现,尤其是计算机硬件价格下降,使得政府部门、学校 以及科研机构、私营公司也能够配置计算机系统;在软件方面,第一套利用关系数据库 管理系统的软件问世,新型的地理信息系统软件不断出现,据IGU调查,70年代就有 80 多个地理信息系统软件。第三,专业化人才不断增加,许多大学开始提供地理信息系统 培训,一些商业性的咨询服务公司开始从事地理信息系统工作,如美国环境系统研究所 (ESRI)成立于1969年。这个时期地理信息系统发展的总体特点是:地理信息系统在继 承60年代技术基础之上,充分利用了新的计算机技术,但系统的数据分析能力仍然很弱 ;在地理信息系统技术方面未有新的突破;系统的应用与开发多限于某个机构;专家个 人的影响削弱,而政府影响增强。 (3)80年代为地理信息系统大发展时期,注重于空间决策支持分析。地理信息系统的应 用领域迅速扩大,从资源管理、环境规划到应急反应,从商业服务区域划分到政治选举 分区等,涉及到了许多的学科与领域,如古人类学、景观生态规划、森林管理、土木工 程以及计算机科学等。许多国家制定了本国的地理信息发展规划,启动了若干科研项目 ,建立了一些政府性、学术性机构。如中国于1985年成立了资源与环境信息系统国家重 点实验室,美国于1987年成立了国家地理信息与分析中心(NCGIA),英国于1987年成立 了地理信息协会。同时,商业性的咨询公司,软件制造商大量涌现,并提供系列专业性 服务。这个时期地理信息系统发展最显著的特点是商业化实用系统进入市场。 (4)90年代为地理信息系统的用户时代。一方面,地理信息系统已成为许多机构必备的 工作系统,尤其是政府决策部门在一定程度上由于受地理信息系统影响而改变了现有机 构的运行方式、设置与工作计划等。另一方面,社会对地理信息系统认识普遍提高,需 求大幅度增加,从而导致地理信息系统应用的扩大与深化。国家级乃至全球性的地理信 息系统已成为公众关注的问题,例如地理信息系统已列入美国政府制定的“信息高速公 路”计划;同美国副总统戈尔提出的“数字地球”战略、我国的“21世纪议程”和“三 金工程”也包括地理信息系统。毫无疑问,地理信息系统将发展成为现代社会最基本的 服务系统。二、国内发展状况 我国地理信息系统方面的工作自80年代初开始。以1980年中国科学院遥感应用研究所成 立全国第一个地理信息系统研究室为标志,在几年的起步发展阶段中,我国地理信息系 统在理论探索、硬件配制、软件研制、规范制订、区域试验研究、局部系统建立、初步 应用试验和技术队伍培养等方面都取得了进步,积累了经验,为在全国范围内展开地理信息系统的研究和应用奠定了基础。 地理信息系统进入发展阶段的标志是第七个五年计划开始。地理信息系统研究作为政府 行为,正式列入国家科技攻关计划,开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用 实验和工程建设工作。许多部门同时展开了地理信息系统研究与开发工作。如全国性地 理信息系统(或数据库)实体建设、区域地理信息系统研究和建设、城市地理信息系统 、地理信息系统基础软件或专题应用软件的研制和地理信息系统教育培训。通过近五年 的努力,在地理信息系统技术上的应用开创了新的局面,并在全国性应用、区域管理、 规划和决策中取得了实际的效益。

地理信息系统的应用论文范文

地理信息系统(GIS),它与全球定位系统(GPS)及遥感图象处理系统(RS)合称为3S技术,是信息化和数字化的重要手段,也是目前应用领域最为广泛的技术之一。 地理信息系统是通过综合使用数字化图像和高级数据库技术,使用户摆脱纸质“文字”、“地图”限制而存储、应用信息的系统。“数字地球”是21世纪知识战略的制高点,是计算机与网络、地球信息、遥感遥测、卫星定位及仿真虚拟技术的结合与深化,这一战略将支持国家整体的可持续发展。地理信息系统作为“数字地球”的骨架支撑技术之一,关系到国民经济建设、社会发展和国家安全。以下简要介绍地理信息系统的一些主要应用方面: 一、测绘与地图制图: 地理信息系统技术源于机助制图。地理信息系统(GIS)技术与遥感(RS)、全球定位系统(GPS)技术在测绘界的广泛应用,为测绘与地图制图带来了一场革命性的变化。集中体现在:地图数据获取与成图的技术流程发生的根本的改变;地图的成图周期大大缩短;地图成图精度大幅度提高;地图的品种大大丰富。数字地图、网络地图、电子地图等一批崭新的地图形式为广大用户带来了巨大的应用便利。测绘与地图制图进入了一个崭新的时代。 二、资源管理: 资源清查是地理信息系统最基本的职能,这时系统的主要任务是将各种来源的数据汇集在一起,并通过系统的统计和覆盖分析功能,按多种边界和属性条件,提供区域多种条件组合形式的资源统计和进行原始数据的快速再现。以土地利用类型为例,可以输出不同土地利用类型的分布和面积,按不同高程带划分的土地利用类型,不同坡度区内的土地利用现状,以及不同时期的土地利用变化等,为资源的合理利用、开发和科学管理提供依据。再如,美国资源部和威斯康星州合作建立了以治理土壤侵蚀为主要目的的多用途专用的土地GIS。该系统通过收集耕地面积、湿地分布面积、季节性洪水覆盖面积、土壤类型、专题图件信息、卫星遥感数据等信息,建立了潜在威斯康星地区的土壤侵蚀模型,据此,探讨了土壤恶化的机理,提出了合理的改良土壤方案,达到对土壤资源保护的目的。 三、城乡规划: 城市与区域规划中要处理许多不同性质和不同特点的问题,它涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等多个地理变量和大量数据。地理信息系统的数据库管理有利于将这些数据信息归并到统一系统中,最后进行城市与区域多目标的开发和规划,包括城镇总体规划、城市建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划、公共设施配置,以及城市环境的动态监测等。这些规划功能的实现,是以地理信息系统的空间搜索方法、多种信息的叠加处理和一系列分析软件(回归分析、投入产出计算、模糊加权评价、0-l规划模型、系统动力学模型等)加以保证的。我国大城市数量居于世界前列,根据加快中心城市的规划建设,加强城市建设决策科学化的要求,利用地理信息系统作为城市规划、管理和分析的工具,具有十分重要的意义。例如:北京某测绘部门以北京市大比例尺地形图为基础图形数据,在此基础上综合叠加地下及地面的八大类管线(包括上水、污水、电力、通讯、燃气、工程管线)以及测量控制网,规划路等基础测绘信息,形成一个测绘数据的城市地下管线信息系统。从而实现了对地下管线信息的全面的现代化管理。为城市规划设计与管理部门、市政工程设计与管理部门、城市交通部门与道路建设部门等提供地下管线及其它测绘部门的查询服务。 四、灾害监测: 利用地理信息系统,借助遥感遥测的数据,可以有效地用于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和洪水淹没损失的估算,为救灾抢险和防洪决策提供及时准确的信息。1994年的美国洛杉机大地震,就是利用ARC/INFO进行灾后应急响应决策支持,成为大都市利用GIS技术建立防震减灾系统的成功范例。通过对横滨大地震的震后影响作出评估,建立各类数字地图库,如地质、断层、倒塌建筑等图库。把各类图层进行叠加分析得出对应急有价值的信息,该系统的建成使有关机构可以对象神户一样的大都市大地震作出快速响应,最大程度地减少伤亡和损失。再如,据我国大兴安岭地区的研究,通过普查分析森林火灾实况,统计分析十几万个气象数据,从中筛选出气温、风速、降水、温度等气象要素、春秋两季植被生长情况和积雪覆盖程度等14个因子,用模糊数学方法建立数学模型,建立微机信息系统的多因子的综合指标森林火险预报方法,对预报火险等级的准确率可达73%以上。 五、环境保护: 利用GIS技术建立城市环境监测、分析及预报信息系统;为实现环境监测与管理的科学化自动化提供最基本的条件;在区域环境质量现状评价过程中,利用GIS技术的辅助,实现对整个区域的环境质量进行客观地、全面地评价,以反映出区域中受污染的程度以及空间分布状态;在野生动植物保护中的应用,世界野生动物基金会采用GIS空间分析功能,帮助世界最大的猫科动物改变它目前濒于灭种的境地。都取得了很好的应用效果。 六、国防: 现代战争的一个基本特点就是"三S"技术被广泛地运用到从战略构思到战术安排的各个环节。它往往在一定程度上决定了战争的成败。如海湾战争期间,美国国防制图局为战争的需要在工作站上建立了GIS与遥感的集成系统,它能用自动影像匹配和自动目标识别技术,处理卫星和高空侦察机实时获得的战场数字影像,及时地将反映战场现状的正射影影像叠加到数字地图上,数据直接传送到海湾前线指挥部和五角大楼,为军事决策提供24小时的实时服务。 七、宏观决策支持: 地理信息系统利用拥有的数据库,通过一系列决策模型的构建和比较分析,为国家宏观决策提供依据。例如系统支持下的土地承载力的研究,可以解决土地资源与人口容量的规划。我国在三峡地区研究中,通过利用地理信息系统和机助制图的方法,建立环境监测系统,为三峡宏观决策提供了建库前后环境变化的数量、速度和演变趋势等可靠的数据。 总之,地理信息系统正越来越成为国民经济各有关领域必不可少的应用工具,相信它的不断成熟与完善将为社会的进步与发展作出更大的贡献。

遥感技术,即RS(remote sensing),遥感顾名思义,就是从遥远处感知,地球上的每一个物体都在不停的吸收、发射和反射信息和能量。其中的一种形式电磁波早已被人们所认识和利用。人们发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。遥感是在航空摄影测量的基础上,随着空间技术、电子技术和地球科学的发展而发展起来的,它的主要特点是:已从以飞机为主要运载工具的航空遥感发展到以人造卫星为主要运载工具的航天遥感;它超越了人眼所能感受到的可见光的限制,延伸了人的感官;它能快速、及时地监测环境的动态变化;它涉及天文、地学、生物学等科学领域,广泛吸取了电子、激光、全息、测绘等多项技术的先进成果;它为资源勘测、环境监测、军事侦察等提供了现代化技术手段。概言之,遥感是运用物理手段、数学方法和地学规律的现代化综合性探测技术。 全球定位系统,即GPS(Global Positioning System),它是一个中距离圆形轨道卫星定位系统,可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准。该系统是通过太空中的24颗GPS卫星来完成的。最少需要其中3颗卫星,就能迅速确定您在地球上的位置。所能接收到的卫星数越多,译码出来的位置就越精确。在汽车定位时,只需要在汽车上装一台比32开书本略小的“车载终端”就可以了。 在森林资源连续清查中应用GPS技术的优势: 可直接按坐标确定样地的位置。 解决了小比例尺地形图找明显地形地物为引点的难题。 克服了地形图本身有误差、传统的罗盘仪引线测量引起误差以及其它因素造成样地定位不准的问题。 定位精度高于罗盘仪引线定位,大大减少了野外作业时间和工作量,节省了时间,提高了工作效率。 地理信息系统,即GIS(Geographic Information System),是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科,是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科,它是在计算机软件和硬件支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。 数字地球是遥感、数据库、地理信息系统、全球定位系统、宽带网络及仿真虚拟等现代高科技的高度综合和升华,是当代科学技术发展的制高点。林业资源信息具有数据量大、种类多、来源广、结构复杂和获取成本高等特点,随着国家信息基础设施建设的发展,数字林业的发展是时代的要求,也是林业发展的必然趋势。

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地理信息系统的应用论文题目

额额,你是啥子专业的啊?是地理专业还是计算机专业啊?

长江黄河 长城黄山 西高东低

你想做哪方面的gis课题呢,大体给个方向,空间数据库方向,遥感应用还是gps方向,如果你对数据库和编程比较熟悉的话建议选择空间数据库方向的吧,你是转专业过来的,对gis的了解可能还不是特别多,空间数据库方面对gis基础要求不是特别严格,arccatalog多了解一点问题就不大,这方面做的人已经有很多了,查资料也比较好查,你可以去网上看一下,这方面的课题不少,借鉴一下

地理信息系统的应用论文选题

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