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摘要:农业资源监测就是针对农业资源的属性动态变化的跟踪。测绘地理信息GIS建立这些属性的空间和统计数据库,信息来源于土壤图、气候图、各种统计报表等。测绘地理信息GIS将图形与数据库有机结合,可实现农业资源一体化,为农业资源自动化监测和管理服务。
关键词:测绘 GIS 监测 管理
引言:
测绘地理信息GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础,具有数据采集与编辑、属性数据编辑与分析、空间数据库管理、制图、空间分析、拓扑查询、叠置分析、地学分析等多种功能,是当今世界发展最快,应用广泛的系统。在农业资源监测、管理、农业生态环境评估、农业灾害预测、农业气候、农作物估产与检测、农作物种植等领域,测绘地理信息GIS的作用与贡献十分显著。
1.测绘地理信息GIS在农业领域的发展现状
1)农业信息的可视化与专题图制作
测绘地理信息GIS与一般的信息系统相比较而言,具有空间信息可视化的功能,可以将不同类型的空间信息以二维平面显示 、三维立体显示以及动态显示等方式形象直观地传递给用户。而基于GIS所生成的数字高程模型不仅制作过程相对简单而且给人视觉上产生真实感,能够较为真实的再现区域地形特征, 目前已经在病虫灾害覆盖图、耕地地力等级图、农作物产量分布图以及农业气候区划等农业专题地图等农业方面被广泛应用。
2)农业信息方便快捷的查詢与统计
测绘地理信息GIS提供了基于空间关系、属性特征和地址匹配进行信息查询的查询方式,其空间查询能力强大。对于农业信息的查询,主要是以测绘地理信息GIS所建立的农业信息地理数据库为基础,不同级别的用户可选择不同的方式进行查询获取所需的农业信息,此外,测绘地理信息GIS还具备统计功能,可获取农业数据的分区域 、分土壤类型、分农用地类型和分用户级别等多方面的统计信息。
3)农业信息空间分析功能
测绘地理信息GIS在农业领域较为常用的空间分析方法包括空间插值、缓冲区分析、叠置分析、地形分析、流域分析以及空间统计分析。这些空间分析方法可以与各种专项模型相结合,进行农业信息的预测 、评估以及划分等, 为农业决策提供实时、可靠和快速的依据。
4)测绘地理信息GIS的空间模型的功能
可模拟区域内农业生态环境的动态变化和发展趋势,为决策和管理( 部门)提供依据。
2.利用地理信息测绘地理信息GIS进行监测主要几种方法
1)分类比较监测法
该方法首先对覆盖区的多时相遥感数据进行裁剪、几何精度纠正、影像增强处理,以增强原始图像的光谱信息,消除噪声,提高信噪比,以有利于遥感图像植被信息的提取;然后对影像进行监督分类,并通过目标判读以及结合地面调查数据对分类影像进行分类精度评价,对分类图像进行各类地物像元统计计算,计算出各类地物特别是各类植物的面积大小;最后对各个时相遥感影像中各类植物的面积进行比较计算,以此得到变化矩阵。
2)图像差值法
通过遥感数据TM7、TM5、TM4三个波段作差值,得到差值图像ΔTM7、ΔTM5、ΔTM4,将这差值图像配以红、绿、蓝进行彩色合成,从彩色合成图可以看出用不同颜色显示的森林植被增加、减少、轻微变化或不变的位置和范围,同时也可以计算出变化的面积值。
3)比值植被指数差值法
比值植被指数(IR/R)与植被的生长有着直接关系,所以通过比较不同时相的植被指数图像,可以有效地监测植被的变化情况。而且,比值还能够消除太阳高度角、大气状况、土壤水分等因素对遥感图像的影响,对非地类变化引起的差异进行压缩,进而突出地类的变化。根据植被指数变化程度对植物生长进行检测,并依据一定阈值划分比值植被指数差值图像来检测变化区域的位置和面积大小。
4)归一化差值植被指数法
由植被的光谱反射特性可知,红光波段(R)是叶绿素的吸收带,对应TM影像的3波段TM3;近红外波段(IR)是植被的强烈反射波段,对应于TM影像的4波段TM4。植被在这两个光谱范围的反射差异极大。归一化差值植被指数(NDVI)应用了植被红光区的强吸收、近红外波段高反射的特性,通过比值变换,使植被信号放大,并使植被群内方差缩小、群间方差变大,消除或减弱了地形阴影的影响,从而易于提取植被信息,区分植被的动态变化。
3.测绘地理信息GIS在农业资源监测和管理中的应用的实例
1)测绘地理信息GIS在农业灾害预测与控制中的应用
在检测自然灾害中GIS与GPS、RS技术相互结合相互利用使得减灾防灾治灾有了科学依据和宏观世面。对于有灾的区域,可根据GIS提供的数据计算出灾害面积,须治灾人物财力等,同时可以根据GIS的空间特性,对某一地方历史数据分析,从而推演其灾害时空规律,对灾害预测并提供宏微观的数据以分析对策。息GIS在农业灾害预测与控制中的应用示例1
2)测绘地理信息GIS在农业保险承保定损中应用
农业灾害时常发生,农业保险是确保农民稳定增收的一个重要举措。目前这项事业的发展非常迅速,现在通过遥感、GIS、无人机技术体系,实现了按图标定、按图定损、按图理赔。这套技术使得保险公司和农民的利益得到了良好保障。通过这样的空间监测,在面对一些重大的灾害和损失时可进行精准的评估定损。GIS在农业保险承保定损中应用的示例2
4.结术语:
随着地理信息系统测绘地理信息GIS技术不断地完善,在现代农业与农业集约化、信息化的趋势下,测绘地理信息GIS在农业方面得到不断应用和推广。测绘地理信息GIS在农业灾害预测与控制、自动农作物种植、农业资源调查、监测和管理、开展农业适应性评价、农业生态环境研究、农业气候区划、农作物估产与检测、水土保持等方面均有不同程度应用。测绘地理信息GIS在农业方面前景也十分广阔。
参考文献
[1]《测绘地理信息GIS成为农业的底盘技术》 赵春江.
[2]《浅谈测绘地理信息GIS在农业领域中的应用现状及前景》 朱小燕.
(自然资源部第二地形测量队)
关键词:测绘 GIS 监测 管理
引言:
测绘地理信息GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础,具有数据采集与编辑、属性数据编辑与分析、空间数据库管理、制图、空间分析、拓扑查询、叠置分析、地学分析等多种功能,是当今世界发展最快,应用广泛的系统。在农业资源监测、管理、农业生态环境评估、农业灾害预测、农业气候、农作物估产与检测、农作物种植等领域,测绘地理信息GIS的作用与贡献十分显著。
1.测绘地理信息GIS在农业领域的发展现状
1)农业信息的可视化与专题图制作
测绘地理信息GIS与一般的信息系统相比较而言,具有空间信息可视化的功能,可以将不同类型的空间信息以二维平面显示 、三维立体显示以及动态显示等方式形象直观地传递给用户。而基于GIS所生成的数字高程模型不仅制作过程相对简单而且给人视觉上产生真实感,能够较为真实的再现区域地形特征, 目前已经在病虫灾害覆盖图、耕地地力等级图、农作物产量分布图以及农业气候区划等农业专题地图等农业方面被广泛应用。
2)农业信息方便快捷的查詢与统计
测绘地理信息GIS提供了基于空间关系、属性特征和地址匹配进行信息查询的查询方式,其空间查询能力强大。对于农业信息的查询,主要是以测绘地理信息GIS所建立的农业信息地理数据库为基础,不同级别的用户可选择不同的方式进行查询获取所需的农业信息,此外,测绘地理信息GIS还具备统计功能,可获取农业数据的分区域 、分土壤类型、分农用地类型和分用户级别等多方面的统计信息。
3)农业信息空间分析功能
测绘地理信息GIS在农业领域较为常用的空间分析方法包括空间插值、缓冲区分析、叠置分析、地形分析、流域分析以及空间统计分析。这些空间分析方法可以与各种专项模型相结合,进行农业信息的预测 、评估以及划分等, 为农业决策提供实时、可靠和快速的依据。
4)测绘地理信息GIS的空间模型的功能
可模拟区域内农业生态环境的动态变化和发展趋势,为决策和管理( 部门)提供依据。
2.利用地理信息测绘地理信息GIS进行监测主要几种方法
1)分类比较监测法
该方法首先对覆盖区的多时相遥感数据进行裁剪、几何精度纠正、影像增强处理,以增强原始图像的光谱信息,消除噪声,提高信噪比,以有利于遥感图像植被信息的提取;然后对影像进行监督分类,并通过目标判读以及结合地面调查数据对分类影像进行分类精度评价,对分类图像进行各类地物像元统计计算,计算出各类地物特别是各类植物的面积大小;最后对各个时相遥感影像中各类植物的面积进行比较计算,以此得到变化矩阵。
2)图像差值法
通过遥感数据TM7、TM5、TM4三个波段作差值,得到差值图像ΔTM7、ΔTM5、ΔTM4,将这差值图像配以红、绿、蓝进行彩色合成,从彩色合成图可以看出用不同颜色显示的森林植被增加、减少、轻微变化或不变的位置和范围,同时也可以计算出变化的面积值。
3)比值植被指数差值法
比值植被指数(IR/R)与植被的生长有着直接关系,所以通过比较不同时相的植被指数图像,可以有效地监测植被的变化情况。而且,比值还能够消除太阳高度角、大气状况、土壤水分等因素对遥感图像的影响,对非地类变化引起的差异进行压缩,进而突出地类的变化。根据植被指数变化程度对植物生长进行检测,并依据一定阈值划分比值植被指数差值图像来检测变化区域的位置和面积大小。
4)归一化差值植被指数法
由植被的光谱反射特性可知,红光波段(R)是叶绿素的吸收带,对应TM影像的3波段TM3;近红外波段(IR)是植被的强烈反射波段,对应于TM影像的4波段TM4。植被在这两个光谱范围的反射差异极大。归一化差值植被指数(NDVI)应用了植被红光区的强吸收、近红外波段高反射的特性,通过比值变换,使植被信号放大,并使植被群内方差缩小、群间方差变大,消除或减弱了地形阴影的影响,从而易于提取植被信息,区分植被的动态变化。
3.测绘地理信息GIS在农业资源监测和管理中的应用的实例
1)测绘地理信息GIS在农业灾害预测与控制中的应用
在检测自然灾害中GIS与GPS、RS技术相互结合相互利用使得减灾防灾治灾有了科学依据和宏观世面。对于有灾的区域,可根据GIS提供的数据计算出灾害面积,须治灾人物财力等,同时可以根据GIS的空间特性,对某一地方历史数据分析,从而推演其灾害时空规律,对灾害预测并提供宏微观的数据以分析对策。息GIS在农业灾害预测与控制中的应用示例1
2)测绘地理信息GIS在农业保险承保定损中应用
农业灾害时常发生,农业保险是确保农民稳定增收的一个重要举措。目前这项事业的发展非常迅速,现在通过遥感、GIS、无人机技术体系,实现了按图标定、按图定损、按图理赔。这套技术使得保险公司和农民的利益得到了良好保障。通过这样的空间监测,在面对一些重大的灾害和损失时可进行精准的评估定损。GIS在农业保险承保定损中应用的示例2
4.结术语:
随着地理信息系统测绘地理信息GIS技术不断地完善,在现代农业与农业集约化、信息化的趋势下,测绘地理信息GIS在农业方面得到不断应用和推广。测绘地理信息GIS在农业灾害预测与控制、自动农作物种植、农业资源调查、监测和管理、开展农业适应性评价、农业生态环境研究、农业气候区划、农作物估产与检测、水土保持等方面均有不同程度应用。测绘地理信息GIS在农业方面前景也十分广阔。
参考文献
[1]《测绘地理信息GIS成为农业的底盘技术》 赵春江.
[2]《浅谈测绘地理信息GIS在农业领域中的应用现状及前景》 朱小燕.
(自然资源部第二地形测量队)