随着知识经济时代的到来，传统的农业向“精细农业（Precision Agriculture）”发展。农业革命的基础是生物技术和信息技术的突破性进展及其在农业领域的成功应用（见图）。20世纪90年代以来，3S（RS、GPS、GIS），即遥感、全球定位系统和地理信息系统在农业上的应用已成为最有吸引力的前沿性研究领域，主要包括利用3S技术实现：合理利用农业资源、提高农作物产量、降低生产成本、改善生态环境等。
农业生产中的导航应用
1）降低生产成本
现代农业正走向大农业和机械化道路，大量采用飞机播种、除草、施肥等工作。利用GPS合理地布设航线和准确地引导飞机，可以大大节省飞机作业的费用，据报道，可降低成本约50%。
2）控制化肥数量
由于农田的土地性质不同，要求施加的肥料品种和数量也不相同。利用GIS和 GPS技术可有效地解决这一问题。首先，利用空中摄影或土地采样方法区别不同土地类型，及对施肥的要求，利用GIS技术绘制成土地施肥图，在作业时利用GPS进行精密定位，严格按照已设计好的土地施肥图和标准进行施肥，真正做到按需施肥和肥尽其用，据报导可节约化肥和提高效率达10%以上。
3）在品种资源研究中的应用
在野外考察和引种研究中，利用GPS技术可以准确定位野生群落和引种区的经纬度和高度，结合GIS技术，可在二维、三维地图上加以标注，并计算出区域的面积，查询该区域的气候条件等。通过定期考察，可进一步观察到特定野生群落区域的变迁，并掌握当地生态环境的状况。GPS的应用前景十分广阔，研究人员可从自身的研究对象出发，开发新的应用，开拓新的研究领域。
农业生产中增加产量和提高效益是根本目的。要达到增产高效的目的，除了适时种植高产作物，加强田间管理等技术措施外，弄清土壤性质，检测农作物产量、分布、合理施肥以及播种和喷洒农药等也是农业生产中重要的管理技术。尤其是现代农业生产走向大农业和机械化道路，大量采用飞机撒播和喷药，为降低投资成本，如何引导飞机作业做到准确投放，也是十分重要的。
利用GPS技术，配合遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS），能够做到监测农作物产量分布、土壤成分和性质分布，做到合理施肥、播种和喷洒农药，节约费用、降低成本，达到增加产量提高效益的目的。利用差分GPS技术可以做到以下几个方面。
1）土壤养分分布调查
在播种之前，可用一种适用于在农田中运行的采样车辆按一定的要求在农田中采集土壤样品。车辆上配置有GPS接收机和计算机，计算机中配置地理信息系统软件。采集样品时，GPS接收机把样品采集点的位置精确地测定出来，将其输入计算机，计算机依据地理信息系统将采样点标定，绘出一幅土壤样品点位分布图。
2）监测作物产量
在联合收割机上配置计算机、产量监视器和GPS接收机，就构成了农作物产量监视系统。对不同的农作物需配备不同的监视器。例如，监视玉米产量的监视器，当收割玉米时，监视器记录下玉米所接穗数和产量，同时GPS接收机记录下收割该株玉米所处位置，通过计算机最终绘制出一幅关于每块土地产量的产量分布图。通过对土壤养分含量分布图的综合分析，可以找出影响作物产量的相关因素，从而进行具体的田间施肥等管理工作。
3）合理施肥，精确农业管理
依据农田土壤养分含量分布图，设置有GPS接收机的“受控应用”的喷施器，在GPS的控制下，依据土壤养分含量分布图，能够精确地给田地的各点施肥，施用的化肥种类和数量由计算机根据养分含量分布图控制。
在作物生长期的管理中，利用遥感图像并结合GPS可绘出作物色彩变化图。利用GPS定位采集一定数量的土壤及作物样品进行分析，可以绘制出作物生长的不同时期的土壤含量的系列分布图。这样可以做到对作物生长进行精确管理。
利用飞机进行播种、施肥、除草等工作，作业费用昂贵。合理地布设航线和准确地引导飞机，将大大节省飞机作业的费用。据国外介绍，利用差分GPS对飞机精密导航，估计会使投资降低50%。具体应用中，利用GPS差分定位技术可以使飞机在喷洒化肥和除草剂时减少横向重叠，节省化肥和除草剂用量，避免过多的用量影响农作物生长。还可以减少转弯重叠，避免浪费，节省资源。对于在夜间喷施，更有其优越性。因为夜间蒸发和漂移损失小，另外夜间植物气孔是张开的，更容易吸收除草剂和肥料，提高除草和施肥效率。依靠差分GPS进行精密导航，引导农机具进行夜间喷施和田间作业，可以节省大量的农药和化肥。
GPS技术在农业领域中的应用不仅是大面积种植，在小面积的农田，特别是在格网种植的小面积内，应用小型自动化设备，配合差分GPS导航设备、电子监测和控制电路，能够适应科学种田的需要，做到精确管理。这样投资低、安装方便、操作灵活。
总之，GPS技术在农业领域将发挥重要作用。在我国，尚需积极开展在农业中的应用研究以及相关设备的研制，特别在大平原地区，利用大规模的机械化生产的地区，应当重视GPS技术在农田作业和管理中的应用。
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