“3S”技术在广西烟草种植中的应用及前景

新商盟网 2023-04-21 21:12 59

摘要:这篇文章主要介绍了“3S”技术在广西烟草种植中的应用及前景,需要的朋友可以参考下,如果你喜欢还可以浏览“3S”技术在广西烟草种植中的应用及前景的最新相关推荐信息。

  烟草在线广西消息  广西地处云贵高原向东南沿海过渡地带,烟草种植主要集中在桂西山区,该区主要为低山、丘陵、海拔较低盆地交错分布的山原地貌,具备优质烟叶生产的光、热、水、土等自然条件。在全国第三次烟草种植区划中广西烟区被划分为二级烟草种植区,烟叶质量较好,但特色不明显。当前行业大力推进以“一基四化”为主要特征的现代烟草农业建设,信息化管理作为其中的一项重要工作内容,越来越引起人们的重视。本文旨在深入了解“3S”技术在烟草生产中的应用价值,剖析“3S”技术在广西烟草生产中的应用现状及发展前景,以期为调整广西烟叶生产布局,使烤烟种植向适宜区和最适宜区转变提供思路,为广西烟叶实现规模化种植、信息化管理提供思路,有利于提高广西烟叶在行业内的知名度,实现广西烟叶的健康可持续发展。

  一、“3S”技术解读

  (一)“3S”技术的概念

  “3S”技术是地理信息系统(Geographical Information System,GIS)、 全球定位系统(Global Positioning System,GPS)以及遥感(Remote Sensing,RS)三大技术的总称。

  GIS是一个具有空间数据采集、存储、检索、分析、显示和输出功能的综合性技术系统,是信息系统的一种,它以表征和分析地球表层空间地理现象和事物的地理空间数据和信息为特定的运作对象。地理信息系统技术现已在资源调查、数据库建设与管理、土地利用及其适宜性评价、区域规划、生态规划、作物估产、灾害监测与预报、精确农业等方面得到广泛应用。

  GPS是美国从20世纪70年代开始研制,于1994年全面建成,具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息,具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,广泛应用于军事、交通导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活等不同领域。

  RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息,并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理,从而根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,识别地面上各类地物,具有遥远感知事物的意思,是对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。遥感技术现广泛用于植被资源调查、气候气象观测预报、作物产量估测、病虫害预测、环境质量监测、交通线路网络与旅游景点分布等方面。(新商盟网xinshangmeng.org)

  “3S”技术是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术、计算机技术和通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术,可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。

  事实上,RS,GIS和GPS三者中任一技术都只侧重于一个方面,把信息技术人为地分割为获取、处理和应用3个互不关联的个体,不能满足全面描述和准确分析应用对象的要求。因此,许多应用工程或项目迫切需要综合利用这三大技术的特长,形成和提供所需的观测、信息处理、分析模拟的能力。简单来说,RS,GPS主要作为数据采集工具,GIS是核心,RS与GPS的成果,要集成到GIS中,进行处理分析,构成完整的地理信息管理系统。

  (二)“3S”技术的数据信息功能

  “3S”系统具有综合各种社会、经济和环境要素,进而生成新的信息,提供决策支持的能力。其功能与作用主要体现在以下几个方面:

  (1)提供空间分析功能

  GIS空间分析可以揭示隐藏在空间数据之后的重要信息或一般规律,随着3S技术的结合,遥感信息为空间分析提供了较高精度的定位、定量数据,并且其数据具有覆盖研究区域和周而复始的特点。以土壤养分为例,成土过程中不同的物理、化学、生物等因素的影响,使得土壤性质具有高度的空间异质性,人类活动进一步增强了土壤特性的变异性和不确定性,因此对土壤性质的空间描述和定量研究相当困难,如何通过大量点源数据的定量描述来了解其空间变化规律就是空间分析需要解决的问题。

  (2)基本数据实时更新功能(新商盟网xinshangmeng.org)

  随着社会经济的快速发展,已有的数据库数据与现势性的矛盾日渐突出,已有的数据已经不能满足现在广大用户的需求和经济快速发展的需要,为此,充分利用当前先进技术,对数据库及时更新补充,是非常必要的。“3S”技术集信息获取、信息处理、信息应用于一身,突出表现在信息获取与处理的高速、实时与应用的高精度、可量化等方面。RS利用遥感技术进行区域数据更新具有覆盖范围大,重复周期短,获取信息现势性强等特点,使得数据从静态走向动态;GPS作为一种全新的现代定位方法,具有精度高、效率高、全天候、操作简便等显著特点,也为动态、实时更新数据提供便利;GIS的强大信息处理功能,能够将RS和GPS提供的外部信息源实现其目标和表达,为大范围的地形变化监测和研究提供技术支持。

  (3)实现空间和非空间数据的集成

  “3S”系统是一个同时管理空间数据和非空间数据的信息系统,它可以将二者通过一定的方式有机地连接起来。因此,作为一个整体,区域土地持续利用研究中所涉及到的社会、经济等非空间数据和环境地理的空间数据通过3S系统构成为一个整体的系统信息库,为实现土地适宜性评价,环境质量预测,污染现状分析,水土流失预测等提供全面的数据与信息。

  (4)提供决策支持功能

  “3S”系统作为一种技术综合集成工具,具有综合不同内容和形式信息的能力,并且可以结合其他科学和技术,开发和提供各种应用和决策模型,提供决策模型,模拟所产生的综合结果。最后将这些信息以多种形式提供给所需的部门和个人,进而辅助决策,并指导行动。

  二、“3S”技术在烟草种植中的应用

  烟草行业近年来不断致力于打造精准烟草农业、推进现代烟草农业,数字信息化管理技术已经开始在烟草农业生产的多个领域逐渐展现。主要体现在以下几个方面。(新商盟网xinshangmeng.org)

  (一)适宜性评价及种植区划

  烟草种植区划是在气候、土壤、地形适宜性评价以及烟叶品质类型分析的基础上进行的。随着科技发展和全国第三次烟草种植区划的开展,“3S”技术广泛应用于烟区生态适宜性评价相关研究中,这其中,主要应用到的是“3S”一体化的空间分析和空间和非空间数据集成等功能。

  1.气候评价。气候是影响烤烟种植和烟叶品质的主要生态因素。云南利用GIS技术与统计分析软件进行了云南烤烟生态气候类型区划。2007年,福建长汀县在分析了烤烟的气候适宜性以后,模拟出烤烟产量与积温、月降水量的回归方程,利用地理信息资料和区划指标进行了分区研究;在此基础上,结合土壤和高程数据,2008年,福建又在全省范围内借助GIS与数学模型对福建省烤烟用地适宜性进行了综合评价。

  2.土壤评价。土壤是烟叶生产最重要最基本的环境条件之一。对烟区土壤养分进行分析及肥力评价,指导烟草平衡施肥,可以为烟叶种植区肥料规划、生产分配等提供依据。

  (1)土壤养分等的时空变异分析:根据GPS定位样点的土壤pH值和养分含量等数据,利用GIS进行Kriging插值,绘出取样区土壤养分的空间分布图,进行区内土壤养分变异性分析。目前,河南、贵州、湖南、四川主要烟区对土壤养分、土壤pH值、土壤有机质、山区植烟土壤氯素等空间变异性分别进行了具体研究。

  (2)土壤肥力评价:根据土壤样品的理化性质,在分析烟区土壤肥力因子的基础,基于GIS技术及数学模型,建立评价指标函数,确定评价因子权重,通过空间数据管理工具对土壤肥力适宜性进行综合评价。“中国烟草生产信息系统”中可以查询我国10多个省百个植烟县的土壤分布、肥力状况等信息,为肥料和养分的配置规划等提供决策支持。河南省(许昌市、平顶山、南阳市等)、重庆市彭水曙引、湖北三峡烟区实现土壤肥力评价,其中湖北三峡烟区利用了网络WebGIS技术。

  (3)平衡施肥:通过土壤肥力评价,实现精确农业中的变量施肥技术,可以进一步提高施肥利用率。“GIS在养分资源管理及施肥推荐中的应用”项目通过对中国主要烟区植烟土壤的养分普查,在GIS平台上通过空间插值的方法生成区域性土壤养分分布图,进而实现烟草施肥区划;云南省玉溪、湖南省烟区、贵州省凤冈县等烟区均有应用。(新商盟网xinshangmeng.org)

  3.品质评价。烤烟品质是衡量烟叶生产的标准。“云南烤烟品质区划研究与应用”项目研究分析了云南烤烟种植区划及烤烟品质气候适宜性分区,构建了云南烟草种植数据库和管理信息系统。“中国烤烟品质与生态环境关系及品质区划的研究”项目在20世纪80年代烤烟品质区划的基础上,结合全国烤烟品质分析结果,确定烤烟品质划分的品质因素和环境因素指标,建立中国烤烟品质GIS。云南在分析2004年植烟565个样点烟叶多种化学成分含量之间相关性基础上,运用国内外关于烤烟化学品质指标的表征方法,确定烟叶糖碱比值、氮碱比值和总糖、石油醚提取物、钾成分含量为烟叶品质指标,应用灰度关联分析和GIS把烤烟种植气候适宜性分区与烤烟品质类型气候分区相叠加并研究两分区之间关系,形成基于烟叶品质的云南考研种植气候分区。

  (二)烟草种植动态监测 

  烟田的种植分布和烟田动态监测是烟叶生产现代化过程中重要的一环,利用“3S”技术能够实时快速的获取烟田基本情况,并能通过信息管理系统传送给管理者,监测烟草生长动态,同时也能将管理者的决策指导意见反馈给烟农。当前,应用较为广泛的有烟田的连作查询和灾害监测,在这些研究中,主要应用到的是“3S

“3S”技术在广西烟草种植中的应用及前景


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