GIS 在農(nóng)業(yè)資源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展前景 馮忠科 1 熊妮娜 1 董斌 1 蔡華麗 （1 北京林業(yè)大學(xué)測(cè)繪與 3S 技術(shù)中心） 摘要：農(nóng)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)上運(yùn)用的高新技術(shù)是我國(guó)關(guān)注的重點(diǎn)，其中地理信息系統(tǒng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。本文從地理信息系統(tǒng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展入手，在介紹 GIS 概念的基礎(chǔ)上，介紹了 GIS 在大尺度農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、氣象等領(lǐng)域應(yīng)用的歷史、現(xiàn)狀，闡述了科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)及大專院校等在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。最后展望了 GIS 的開(kāi)放性、集成性和系統(tǒng)智能化的發(fā)展前景，期待 GIS 能給農(nóng)業(yè)帶來(lái)更加美好的未來(lái)。 關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；農(nóng)業(yè)；林業(yè)； 應(yīng)用 第一作者：馮忠科 單位：北京林業(yè)大學(xué)測(cè)繪與3S技術(shù)中心 地址：北京市海淀區(qū)清華東路35號(hào)北京林業(yè)大學(xué)111 郵編：100083 郵箱：fengzhongke@126.com 電話：010-62337963 農(nóng)業(yè)問(wèn)題是全球可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)問(wèn)題，一直是國(guó)際關(guān)注的焦點(diǎn)之一。經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放10多年，我國(guó)農(nóng)業(yè)從單一的以糧食生產(chǎn)為主的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系發(fā)展到現(xiàn)在“農(nóng)林牧副漁”綜合發(fā)展和“山林水田路”綜合治理的生產(chǎn)體系??。

我國(guó)農(nóng)業(yè)正在由指令性、指導(dǎo)性計(jì)劃向政府宏觀調(diào)控下的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)過(guò)渡；由傳統(tǒng)的粗放型模式向高科技密集型模式轉(zhuǎn)變。3S技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境的前景，隨著地理信息系統(tǒng)（GIS）理論的發(fā)展、方法和技術(shù)的成熟，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸深入。一方面GIS存儲(chǔ)各種與農(nóng)業(yè)有關(guān)的數(shù)據(jù)，包括屬性數(shù)據(jù)、圖形、圖像和多媒體數(shù)據(jù)，形成各種門類的數(shù)據(jù)庫(kù)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境的前景，提供直觀、準(zhǔn)確的信息；另一方面通過(guò)GIS的空間分析功能，進(jìn)行多方位、多渠道的統(tǒng)計(jì)和矢量分析。GIS與農(nóng)業(yè)專家知識(shí)、模型相結(jié)合，形成功能強(qiáng)大的智能化農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，用于農(nóng)業(yè)管理和分析。因此，具有強(qiáng)大空間數(shù)據(jù)操作、管理和分析功能的GIS與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的結(jié)合是必然的。1地理信息系統(tǒng)概述1.1組成典型的地理信息系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、應(yīng)用人員和組織結(jié)構(gòu)三個(gè)基本部分。 （1）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)主要用于存儲(chǔ)、處理、輸入和輸出數(shù)字地圖和數(shù)據(jù)，軟件系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)提供系統(tǒng)的各種運(yùn)算和分析功能。（2）地理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：主要用于數(shù)據(jù)的維護(hù)、運(yùn)算和查詢檢索，是GIS應(yīng)用的重要資源和基礎(chǔ)。

（3）系統(tǒng)組織與管理人員：包括系統(tǒng)建設(shè)管理人員和最終對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作的用戶。他們決定系統(tǒng)的工作方式和信息的表達(dá)方式，是GIS中最活躍、最重要的組成部分。1.2 功能（1）GIS作為地理信息自動(dòng)處理與分析系統(tǒng)，其功能涵蓋了采集—分析—決策—應(yīng)用的全過(guò)程。由于地理信息系統(tǒng)的多源發(fā)展，其功能可擴(kuò)展、適用性廣泛。Mauguire等根據(jù)地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流向，將地理信息系統(tǒng)功能分為5大類10種類型：①采集、查閱和編輯；②格式化、轉(zhuǎn)換、綜合；③存儲(chǔ)和組織；④分析；⑤顯示。其中，分析功能中的空間分析和模型分析功能被稱為地理信息系統(tǒng)的高級(jí)功能特征。 GIS在問(wèn)題的分析和處理中綜合運(yùn)用空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)把二者連接在一起，進(jìn)行聯(lián)合管理、分析和應(yīng)用，從而為認(rèn)識(shí)地理現(xiàn)象提供了一種新的思路。（2）以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，進(jìn)行區(qū)域空間分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。