地理信息系统在农业决策服务中的应用
作者: 王爱萍 王俊
随着我国农业信息化发展速度的不断提升,农业生产管理逐渐向着现代化、集成化的方向发展,地理信息技术、无人机航测等均对农业决策服务产生了促进作用。地理信息系统属于一个比较完善的计算机系统,也是分析、处理海量地理数据的技术。在农业决策服务中使用地理信息系统能够提升土地确权、农业种植管理等工作的效果,为我国农业精确化、信息化发展提供支持。
农业体系具有较强的复杂性,主要受不断变化的自然条件、社会环境等的影响。因为农业生产过程中涉及的空间数据、属性信息等相对较多,所以需要主动运用先进技术,为农业领域发展提供支持,形成完善的管理体系。地理信息系统中包含矢量数据、影像数据等,主要以农业业务主数据等为管理对象,利用地理信息系统(GIS)技术等,可以及时查询相关信息,满足农业生产管理要求,为辅助决策等工作开展奠定坚实的基础。
一、地理信息系统在农业决策服务中的运用价值
(一)建立农业信息库
建立完善的农业信息库能够帮助相关人员在农业劳动中不断总结经验,反思工作中的不足,为我国农业快速发展提供支持。应用地理信息系统,需要展现遥感技术监测技术,及时采集地面信息,完成遥感数据处理工作,针对重点信息进行深入分析,进而获取预测结果,形成具体可行的方案。因此,在建立农业信息库时需要做好数据收集工作,展现系统功能优势,提升建设质量,在不断扩充与完善中发挥其应有的作用。
(二)满足动态检测要求
利用地理信息系统可以对农业资源进行全面监测,满足不间断监测的要求。因为系统的工作能力超出人力,所以在农业发展中需要主动运用地理信息系统,实现对农业资源的动态监测。农民通过使用地理信息系统,可以不受时间、空间的限制及时掌握农作物的实际生长情况,进而发现潜在问题,利用所掌握的数据对当年农田产量进行预测。另外,在地理信息系统的支持下,可以有效提升农业资源监测质量,减轻农民负担,为大规模种植等工作开展提供支持。
(三)总结农业管理方案
在地理信息系统中能够针对收集的数据进行全面分析,及时发现潜在问题,进而构建完善的管理方案。在管理方案中能够充分展现当前农作物生长情况、农田实际发挥情况等,不仅提升了农业管理工作的科学性,还为农业决策服务等工作开展提供了有价值的信息,促进我国农业发展,形成科学完善的农业管理模式。
(四)满足精准农业开发的要求
新时期对我国农业发展提出新的要求。精准农业作为一项建立在信息技术基础上的形式,能够展现空间变异定时、定位等优势,实现对农业生产的科学化管理,满足农业现代化发展要求。然而在研究中发现,我国在精准农业技术方面尚处于初期发展阶段,并未真正投入使用。因此,在针对精准农业技术开发问题进行研究时,可以尝试将地理信息系统引入其中,在借鉴其优势的基础上大力发展精准农业,为后续技术推广奠定坚实基础。在精准农业中要注重经济效益、生态效益、社会效益之间的结合,需要做好定位、定量、定时的最优化管理。在发展精准农业时,应主动借鉴地理信息系统的使用优势,及时获取精准的信息,提升信息分析深入性,满足精准实施要求。
二、地理信息系统在农业决策服务中的运用措施
(一)地理信息系统的搭建
1.总体设计架构。若想构建完善的地理信息系统,需要从总体设计架构层面出发,选择适合的技术,提升开发合理性。总体设计在架构中包含基础环境、数据资源、应用支撑、应用与展示等。
2.系统功能结构。一是热点关注。热点关注以用户个人页面为主,包含在不同功能模块中所订阅的、关注的内容,由系统自行推送相关信息,便于用户掌握所需要的信息。二是查询统计。在本模块中主要是针对不同主题库中所采集的数据资源进行统一编码处理,从不同指标出发,主动向不同层级用户提供不同维度、不同类型的图表信息,满足查询、导出等要求。三是主题分析。在主题分析中主要是从实际业务需求出发,针对所产生的数据进行处理,从生产、经营、管理等环节出发,针对重点信息进行深入分析。在系统中可以及时针对分析所得结果进行展示,利用平台优势,便于用户能够直观了解信息指标。四是监测预警。在监测预警中包含监测报告、在线编辑监测报告等,可以帮助农民及时掌握农作物生长情况、病虫害分布情况等。五是分析报告。分析报告包含内部定期所生成的报告、手动上传的且可以共享的业务报告等。
3.数据库设计。地理信息系统中数据库主要包含原始数据库、主题库、管理库等,不同的数据库功能也不同,需要提升设计的合理性。一是原始数据库。原始数据库需要存储最原始的数据,将其转变成为宏观经济数据、生产数据等。宏观数据能够展现当前国家经济等情况,生产数据可以展示农经济作物生长情况、完成产量统计等工作。二是主题库。主题库需要针对原始数据库中存储的数据进行筛选,通过进一步加工与整合,以此来形成相应的联系,为统计分析、决策服务等工作开展提供支持。三是基础数据库。数据库需要存储能够支撑决策服务、平台运行的信息,如数据字典等。四是管理库。管理库主要存储权限管理、机构管理等数据。五是数据交换库。通过及时存储与业务系统同步数据过程中的相关信息,以此来满足使用需求。六是地理信息库。地理信息库主要存储相关地理信息数据、农业空间数据等。
(二)确定具体运用范围
地理信息系统中包含地理学、信息技术等,能够将地理空间数据、属性数据库等组合在一起,满足空间分析、模拟等要求,提升农业决策的可行性与针对性。
1.在土壤分析、评价中的运用。在农业生产过程中,土壤属于最基础的环节,因土壤的类型不同,适宜生长的农作物也各不相同。因此,使用地理信息系统可以帮助农民及时掌握土壤理化性质,明确其地质情况,在掌握排石桩孔等的基础上完成数据收集,依靠空间分析功能进行数据整理,形成土壤类型图、质量评价图等。通过对生成的图像进行观察,不仅可以直观掌握土壤分布情况、具体特点,还可以为决策者选择适宜生长的农作物、后期施肥等工作开展提供支持。
2.在农业种植规划中的运用。在农业种植规划过程中所涉及的因素相对较多,如气候变化情况、水资源分布情况、地形地势特点等。在地理信息系统的支持下,可以及时对各类因素分布情况、变化趋势等进行全面分析,满足模拟等工作开展要求,生成相应的空间分布图。通过对所生成的图像进行研究,可以帮助决策者提升种植规划的科学性,选择最适合的农作物品种,使用专业的种植方法,为有效提升农业生产效益与质量提供支持。在种植中需要借助分区空间地域规律性特点,依靠强大的空间数据管理与分析功能优势,完成各指标单元数据文件的有效分析,借助模型运算等方式,针对具体区域提出适宜性评价,从而选择最适合的栽培区域,并使用专题地图图件等方式完成结果展示。与传统方式进行对比可以看出,使用地理信息系统能够实现对种植区域的合理化划分。例如,某地利用当地气象台站30年内的气候资料与基础地理数据等,建立了专门的空间分析模型,并通过地理信息系统划分最适合的种植区域,不仅提升了布局的合理性,还满足了趋利避害等要求,为提升农作物的产量与品质提供了科学支持。
3.在农业管理、农药施用等环节中的运用。开展农田管理工作时,需要针对田地面积、形状等信息进行全面收集,保障后期精细化管理工作高效开展。通过使用地理信息系统,在发挥遥感图像等技术优势的基础上及时采取数据信息,并生成农田地理数据库等。对于决策者来讲,可以借助地理信息系统满足分区管理要求,提升资源分配合理性,控制农药施用量,实现对农业生产成本的有效控制,为产量与质量提升提供支持。从古至今作物生产以地区、田块为基础,对土地的空间差异关注度不高,习惯按照经验施肥,存在过量施肥等问题。运用地理信息系统能够对区域内作物施肥量、方法等提出科学决策,在提升产量的同时实现运用保护生态环境的目标。
4.在防灾减灾中的运用。目前,自然灾害已经成为影响农业产量的重要因素之一,运用地理信息系统能够针对历史灾害数据、环境条件等进行全面分析,及时预测灾害出现的概率,确定灾害的影响范围。对决策者来讲,利用收集的信息能够及时采取有效的防灾减灾措施,针对农作物种植结构进行调整,在适应农业发展的基础上最大限度地减少灾害产生的损失。在农业生产过程中,针对可能出现的灾害问题进行精准预测、控制、治理。不仅影响农业生产产量,还关乎我国农业发展速度。因此,在农业发展中需要主动将地理信息系统、遥感系统等相融合,及时针对农业灾害进行全面评测,为相关部门提供科学决策。由于地理信息系统的空间特性较强,通过对历史数据进行演变分析,能够展现区域内灾害演变情况,凸显空间分布特点等,进而完成发展趋势预测,提前采取有效的应对措施,最大限度地降低大面积受灾问题的出现概率。对于已经出现灾害的区域,需要使用地理信息系统中提供的信息数据,了解受灾实际情况、具体程度等,计算可能出现的经济损失等。
5.在农产品追溯、农业统计中的运用。使用地理信息系统能够加强农产品生产、加工、销售等环节的联系,实现与地理位置信息之间的有效结合,构建完善的产品追溯系统。借助系统可以及时掌握农产品来源情况,了解其生长环境变化情况,确定农药施用情况,保障信息记录等的完整性,实现提升农产品安全与质量的目标。因此,决策者需要利用地理信息系统,针对农业数据等进行全面分析,及时获取农业产量、种植区域等情况,完成结果统计分析,辅助我国农业政策制定工作开展,为市场决策等工作顺利进行提供支持。
(三)建立完善地理信息系统的重点措施
1.加大宣传力度。在研究中发现,地理信息系统在我国农业中的应用尚处于初级阶段,部分农民对地理信息系统的认识并不深入,使得其推广与使用效果受到影响。因此,针对这一现象,相关部门需要发挥自身引领作用,正确认识在农业决策中运用地理信息系统的重要性。在大力发展农业的基础上主动引入先进技术,实现与时俱进发展目标。在加大引入力度的基础上及时开展宣传与推广工作,不断提升国民认知度。因此,相关部门需要利用各类宣传渠道,如利用新媒体、电视、广播等优势,将地理信息系统的优势、对农业的发展与促进作用予以展示,鼓励、帮助农民主动运用地理信息系统。例如,根据当地实际情况鼓励农民使用,增加实施优惠政策,在帮助农民了解地理信息系统的基础上主动运用系统,确保其能够在农业决策服务中发挥作用。
2.构建完善数据库。在农业决策服务中运用地理信息系统时,需要做好各类数据、信息采集、汇总与处理工作。由于分析预测的结果是否准确受数据全面性、准确性的影响,因此,需要确保采集的数据清晰全面,以提升分析结果的准确性。如果出现数据缺失、错误等问题,势必会出现分析结果错误现象,进而对农业生产、稳定发展产生负面影响。因此,在农业生产过程中,为保障地理信息系统的高效性,需要从构建完善的数据信息出发,保障数据的全面性与针对性。相关部门应不断提升对数据分析的重视程度,从各个环节出发,及时采集真实有效的数据,在原有基础上不断扩充,做好信息库更新工作,为提升数据真实有效提供支持。
3.提升农民思想认识。目前,虽然我国已经成立专门的农林学校,但是在农业生产与发展过程中,依然存在农业人才短缺、农民总体文化水平、专业能力不强等问题。因其所掌握的专业知识难以满足农业发展要求,在农业生产过程中不能及时抓住发展机遇,容易出现错失良机等现象。因此,针对这一问题,需要相关部门不仅要加大地理信息系统的宣传力度,还要从提升农民文化水平、思想认识等方面出发,帮助农民了解地理信息系统的运用优势。例如,相关部门可以主动与当地教育部门合作,定期开展与农业生产、管理等相关的专业化培训活动,加大宣讲力度,确保农民能够掌握最新的生产技术与方法,在了解农业生产知识的基础上拓展视野,提升农业决策准确性。
4.提供全面化服务。在研究中发现,地理信息系统在我国的普及还存在问题,影响其作用的发挥。因此,针对这一现象,需要企业积极参与宣传与推广工作,增加咨询、培训等环节,帮助农民掌握地理信息系统的具体操作方法。为了解决农民知识水平不高的问题,可以从主动为用户提供咨询等服务出发,积极开展教育教学工作,帮助用户解决问题,确保用户能够更加深入地了解地理信息系统,确保用户能够主动将地理信息系统运用到农业生产过程中。
三、结语
综上所述,在农业决策服务中运用地理信息系统,不仅可以实现对农业生产各个环节数据的有效收集与处理,还可以及时掌握农作物生长情况,提升决策服务质量。因此,在农业发展中需要主动运用地理信息系统,提升系统构建的完整性,明确地理信息系统的应用范围,从现实情况出发,加大系统宣传力度,确保其能够得到广泛运用,促进我国农业发展。
作者简介:王爱萍(1986—),女,山东潍坊人,本科,会计师,研究方向为地理信息系统工程工作。
通信作者:王俊(1984—),男,山东潍坊人,本科,助理工程师,主要从事地理信息系统工程工作。