農(nóng)業(yè)GIS 將如何在未來幾年重塑農(nóng)業(yè)？
地理信息系統(tǒng) (GIS) 與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，匯集了全球數(shù)據(jù)。這種結(jié)合改變了我們生活的方方面面，從手機中導(dǎo)航回家的 GPS，到幫助農(nóng)民精準(zhǔn)監(jiān)測作物健康狀況的技術(shù)。農(nóng)業(yè)是 GIS 發(fā)展已經(jīng)影響的行業(yè)之一，而且這種影響只會隨著時間的推移而不斷擴大。
1、GIS在農(nóng)業(yè)中的實際應(yīng)用和前景是什么？
遙感是GIS在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的另一種應(yīng)用。它通常通過飛機或衛(wèi)星從遠(yuǎn)處獲取物體、地點或現(xiàn)象的信息。衛(wèi)星遙感、航空攝影、激光雷達(dá)（LiDAR）和合成孔徑雷達(dá)（SAR）等技術(shù)可以探測和分類地球表面、大氣和水體中的物體。衛(wèi)星遙感讀取多光譜或高光譜數(shù)據(jù)，區(qū)分諸如健康植被反射紅外波等特征。使用飛機和無人機進(jìn)行的航空攝影非常適合小塊田地和多云天氣。激光雷達(dá)使用激光掃描創(chuàng)建地理特征的3D模型，繪制農(nóng)田、植被和土壤的地圖。合成孔徑雷達(dá)（SAR）衛(wèi)星發(fā)射無線電波，可以在任何天氣條件下晝夜不停地捕捉高分辨率圖像。
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)利用GIS技術(shù)，結(jié)合位置數(shù)據(jù)和遙感技術(shù)，提高了農(nóng)業(yè)效率。這種方法可以針對特定的田地區(qū)域進(jìn)行投入或灌溉，從而避免在不需要的地方浪費資源。在精準(zhǔn)灌溉領(lǐng)域，我同事的文章《GPM和H-SAF衛(wèi)星數(shù)據(jù)與烏克蘭地面氣象站數(shù)據(jù)的降水驗證》表明，衛(wèi)星數(shù)據(jù)是確定降水量的可靠來源。。這一發(fā)現(xiàn)證實，基于 GIS 的遙感是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實踐和明智決策的可靠基礎(chǔ)。
2、GIS 能否幫助預(yù)測農(nóng)業(yè)的未來？
GIS 的一個關(guān)鍵研究重點是如何在有限的土壤資源下最大化作物產(chǎn)量。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、土壤退化建模和農(nóng)業(yè)景觀演變預(yù)測是至關(guān)重要的領(lǐng)域。產(chǎn)量估算模型尤其受歡迎，它可以幫助農(nóng)業(yè)企業(yè)預(yù)測作物產(chǎn)量并優(yōu)化策略。GIS 專家在這個不斷發(fā)展的領(lǐng)域中發(fā)揮著積極的作用。?
GIS 專業(yè)人員在農(nóng)作物病害風(fēng)險評估中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，他們將位置數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)科學(xué)模型相結(jié)合。當(dāng)出現(xiàn)未知植物病害時，GIS 專家會分析植被指數(shù)動態(tài)以及遙感數(shù)據(jù)的溫度、濕度和土壤養(yǎng)分。此外，他們還會評估地形指標(biāo)，以確定影響病害發(fā)展的自然和人為因素。GIS 專家通常精通模型構(gòu)建，在數(shù)據(jù)收集、處理、分析和模型創(chuàng)建的每個階段都貢獻(xiàn)力量。這些制圖模型可以生成風(fēng)險區(qū)域地圖，增強對病害模式、季節(jié)變化和空間因素的理解，使農(nóng)業(yè)企業(yè)能夠降低風(fēng)險并優(yōu)化作物管理策略。?
GIS 專家在將空間和地面數(shù)據(jù)與數(shù)學(xué)模型連接起來，促進(jìn)模型創(chuàng)建、測試和驗證方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。他們分析各種數(shù)據(jù)集，提取預(yù)測因子，并參與遠(yuǎn)程水分分析，這對于確定灌溉頻率和效率至關(guān)重要。此外，GIS 專業(yè)人員在使用遙感和機器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行作物類型分類方面也發(fā)揮著重要作用。這一趨勢使農(nóng)業(yè)控股公司能夠高效地監(jiān)測田地，節(jié)省了以往用于單獨上門的時間和資源。通過利用 GIS 專業(yè)知識，農(nóng)業(yè)企業(yè)可以優(yōu)化灌溉實踐，增強田間管理策略，最終提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和可持續(xù)性。這也能幫助預(yù)測作物產(chǎn)量。
多樣化的 GIS 應(yīng)用推動了農(nóng)業(yè)發(fā)展，并重塑了行業(yè)格局。它們凸顯了人們?nèi)找嬉蕾囘b感和地理空間數(shù)據(jù)來應(yīng)對新興挑戰(zhàn)。隨著 GIS 集成技術(shù)的不斷發(fā)展，它將在解決沖突和環(huán)境擾動引發(fā)的復(fù)雜問題、促進(jìn)可持續(xù)解決方案以及恢復(fù)受災(zāi)地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力方面發(fā)揮越來越重要的作用。
