80年代中期,我國開始將GIS應用于農(nóng)業(yè)領域，從最初的國土資源決策管理、農(nóng)業(yè)資源信息管理、區(qū)域農(nóng)業(yè)規(guī)劃到現(xiàn)在的農(nóng)作物估產(chǎn)研究、區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力研究、“精確農(nóng)業(yè)”等方面。
1、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查與管理
農(nóng)業(yè)資源是人們從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或農(nóng)業(yè)經(jīng)濟活動所利用的各種物質(zhì)與能量。農(nóng)業(yè)資源調(diào)查就是針對農(nóng)業(yè)資源的屬性進行清查。GIS建立這些屬性的空間和統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫，信息來源于土壤圖、氣候圖、各種統(tǒng)計報表等。GIS將圖形與數(shù)據(jù)庫有機結(jié)合，可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源檔案的計算機一體化，為農(nóng)業(yè)資源自動化管理服務。利用GIS建成的信息系統(tǒng)較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)查詢更科學、空間數(shù)據(jù)更及時，農(nóng)業(yè)資源統(tǒng)計表和圖形的同時輸出使得信息更直觀。
2、進行農(nóng)業(yè)區(qū)劃
利用GIS進行農(nóng)業(yè)區(qū)劃，可以將現(xiàn)在的自然資源、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫與GIS結(jié)合，快速形成各種農(nóng)業(yè)區(qū)劃統(tǒng)計圖件。也可將遙感系統(tǒng)(RS)與GIS相結(jié)合，利用RS的遙感結(jié)果，借助GIS的先進功能對不同區(qū)劃方案進行動態(tài)模擬與評價，編繪出各種綜合評價圖、區(qū)劃圖等，直觀定量地顯示區(qū)劃結(jié)果。
3、開展農(nóng)業(yè)土地適宜性評價
農(nóng)業(yè)土地適宜性評價是通過對農(nóng)用土地自然屬性的綜合鑒定，將農(nóng)用土地按質(zhì)量差異分級，以闡明在一定科學技術水平下，農(nóng)用土地在各種利用方式中的優(yōu)劣及對農(nóng)作物的相對適宜程度，是農(nóng)業(yè)土地利用決策的一項重要基礎性工作。利用GIS進行土壤適宜性評價就是將土壤類型、質(zhì)地、有機質(zhì)含量、氮磷鉀含量等土地空間和屬性數(shù)據(jù)進行整合，依據(jù)各個因素對作物生長的重要性賦予權重，在地理信息系統(tǒng)中分析運算，生成土壤適宜性評價圖，也可根據(jù)實際情況建立數(shù)學模型，進行農(nóng)業(yè)土地適宜性的單因素評價和多因素綜合評價，實現(xiàn)土地適宜性的分級。
4、開展農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境研究
地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境研究中應用廣泛，主要有環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價與環(huán)境影響評價、環(huán)境預測規(guī)劃與生態(tài)管理以及面源污染防治等。就環(huán)境監(jiān)測而言，依據(jù)GIS的模型功能，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測日常工作需求，建立農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境模型，模擬區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的動態(tài)變化和發(fā)展趨勢，為決策和管理提供依據(jù)；就環(huán)境質(zhì)量而言，由于污染源的區(qū)域性、污染物的流動性以及區(qū)域梯度變化，用GIS作為支持系統(tǒng)可使環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果更加科學和直觀。
5、進行農(nóng)業(yè)災害預測與控制
利用遙感、GIS和計算機等技術對重大農(nóng)業(yè)災害進行綜合測評，為政府和有關機構(gòu)提供及時有效、準確可靠的決策信息，使減災、防災、救災等有更充分的科學依據(jù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展提供有力保證。對有災害發(fā)生的區(qū)域，可以根據(jù)GIS空間信息計算出的大致受災面積，進而估算該區(qū)域的經(jīng)濟損失。根據(jù)GIS的空間特性，對某一區(qū)域歷史數(shù)據(jù)的演變分析，對區(qū)域內(nèi)災害發(fā)生的基本規(guī)律、時空分布、危害程度等進行綜合評價和模擬，并對災害發(fā)展趨勢進行預測，為防災、減災提供分析對策。
6、進行農(nóng)作物估產(chǎn)與監(jiān)測
農(nóng)作物估產(chǎn)和監(jiān)測對國家及時了解農(nóng)作物產(chǎn)量，制定糧食進出口政策和價格至為重要。其內(nèi)容主要包括兩方面:估算作物種植面積；由單產(chǎn)模型、長勢遙感監(jiān)測來確定估產(chǎn)模式。科學、準確地估產(chǎn)，提供數(shù)字化、圖像化的農(nóng)情，對政府進行科學、正確的決策具有重要意義。目前，由RS(遙感系統(tǒng)) 、GIS(地理信息系統(tǒng)) 、GPS(全球定位系統(tǒng))現(xiàn)代信息傳輸技術結(jié)合構(gòu)成的“3S”技術體系已被許多國家選用來進行農(nóng)情監(jiān)測分析。我國農(nóng)作物遙感估產(chǎn)現(xiàn)已發(fā)展到小麥、水稻、玉米和牧草等多種農(nóng)作物。
7、在精確農(nóng)業(yè)中的應用
精確農(nóng)業(yè)是指運用遙感、遙測(如氣溫、土壤溫度等的遙測) 、GPS、計算機網(wǎng)絡、GIS等信息技術、土壤快速分析技術、自動滴灌技術、自動耕作與收獲技術、保存技術等定位到中、小尺度的農(nóng)田，在微觀尺度上直接與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動和管理相結(jié)合的高新技術系統(tǒng)。GIS在精確農(nóng)業(yè)中的應用主要包括以下幾個方面:
(1) GIS是精確農(nóng)業(yè)整個系統(tǒng)的承載動作平臺和基礎，各種農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)的流入、流出以及對信息的決策、管理都要經(jīng)過GIS來執(zhí)行。
(2) GIS作為精確農(nóng)業(yè)的核心組件，將RS、GPS、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等組合起來,起到“容器”的作用。
(3)在精確農(nóng)業(yè)中，GIS還用于各種農(nóng)田土地數(shù)據(jù)，如土壤、自然條件、作物苗情、產(chǎn)量等的管理與查詢，也能采集、編輯、統(tǒng)計、分析不同類型的空間數(shù)據(jù)。
(4)作物產(chǎn)量分布圖等農(nóng)業(yè)專題地圖的繪制和分析也都由GIS來完成。
