3S技术论文：烟草农业中3S科技运用研究

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本文作者：赵仁源李世祥张长华作者单位：贵州省烟草公司遵义市公司

价值和意义

遵义是全国优质烟叶主产区，也是全国烤烟种植最适宜地区之一，常种植面积长期保持在80万亩左右，年产量190万担（9.5万t），在全国的烟叶生产中占有重要地位。遵义市地处云贵高原向湖南丘陵和四川盆地过渡的斜坡地带，以喀斯特环境为主兼有各类生态环境，气候类型复杂，地形起伏大，地貌类型复杂，以山地和丘陵为主（山地占65.08％，丘陵占28.35％），烟叶农业生产空间差异显著，这些都为烟叶生产的实时监管带来不便。同时，传统农作物种植面积的获取采用逐级上报的统计汇总的方法，环节过多、存在诸多人为因素的干扰，数据失真现象严重，难以为部门领导科学决策提供精确的数据支撑。利用“3s”技术手段实现对烟叶种植面积的实时监控和烟叶产量的有效测算，对贯彻落实国家烟草专卖局提出的烟草“双控”政策，及时调整烟叶种植计划和制定收购政策具有重要决策参考价值，这也对降低企业生产成本和保障遵义烟草生产在“十二五”期间持续平稳发展有着重要的意义。

农业中的应用

1基于“3S”技术的烟区种植面积的监测及核查

烟叶是一种特殊的农业经济作物，为了防止烟叶生产过多而造成烟草公司、中烟公司、烟农、政府等多方机构利益受损，保持烟叶产业的合理可持续发展，国家烟草专卖局在1998年提出了“控制烟叶种植面积和控制烟叶产量”的烟叶生产战略性政策，该政策也简称烤烟“双控”。在烟叶的实际生产中，烟叶产量在种植前的估算，目前仍然采取的是“按亩定量”的方法，即根据烟叶种植的面积及亩产量，来进行该年度的烟叶产量早期估算。因此，烟叶种植面积是否核算准确，是烟叶产量能否烟叶控制住的基础之一，也是能否执行好烤烟生产“双控”政策的先决条件之一。根据国家“双控”的要求，在下达种植计划以后，每个县烟站实际种植多少，是否符合国家的要求，唯一的手段是对每年实际种植面积进行监测。从遵义市2010度烟叶种植的总结工作情况来看，在2010年度遵义全市十个县市的烟叶种植普遍情况都比较好，但是在个别县市也存在50%的种植合同没有执行和70%种植合同未完成的现象。针对这种情况，在烟叶从育苗基地移植到田间的时期，就可以开始利用卫星遥感技术对烟叶种植情况进行快速大面积的普查，从而核查实际烟田的面积与具体位置，并对没有按照合同计划进行烟叶种植的县市以及烟站进行预警。

2基于“3S”技术的烟叶产量的估产

由于烟叶是按照合同计划进行种植的，在当年的烟叶收购中，既需要保证收购计划量的完成，也要保证收购烟叶的等级质量。在烟叶收购前，对烟叶产量的进行有效的估产，这对随后的烟叶收购中烟叶等级的确定，具有重要决策参考价值，从而有利于降低企业烟叶收购成本和企业信誉维护，也有利于减少烟农矛盾和保护烟农种植生产的积极性。在烟叶的生长过程中，通过遥感技术并结合其他手段，对烟叶的长势、面积进行监控，然后按照烟叶产量预测数学模型，对烟叶的产量进行有效的估算。

3山区地形地貌的三维再现展示

由于社会经济的发展，烟叶种植可用的烟田在不断萎缩。例如，遵义县由于城乡化进程的不断推进，传统的烟田部分正逐渐被建筑用地和工业用地取代；遵义市部分县市由于大力发展茶叶产业，在2009年茶叶种植面积首次超过烟叶种植面积，其中湄潭县的烟叶种植面积受冲击尤为明显。在这种情形下，为了保持烟叶的平稳可持续发展，大力发展山地种烟显的尤为重要。在2010年，遵义市烟草公司就将“散叶烘烤、散叶收购、山地种烟”三个方面作为下一步工作的创新重点。山地种烟，首先要对部分适宜山地烟田的地理位置、面积、海拔、地形地貌、坡度坡向、水源水系分布、土地类型、土壤类型等因素，进行有效的数字化管理，为后期的科学决策提供数据信息依托。三维数字地球技术，为上述山地烟田信息的管理提供了可选的实用手段。三维数字地球技术广泛应用于“数字城市”和“数字战场”的三维立体管理与展示。利用三维数字地球技术对遵义市山地烟区进行三维的再现显示，可为领导和专家的决策和分析提供“身临其境”的第一手直观数据材料，从而无需对所有的山区进行现场摸底考察，大大减少了人力物力的投入，提供了工作效率。

4基于“3S”技术的烟田轮作规划

为了提高种植烟叶的产量和品质，根据国家要求必须进行烟田轮作。利用遥感技术，可以快速、大面积的对重点烟田烟区上的农作物进行普查。然后，在地理信息系统平台上，对两年种植面积的覆盖农作物进行叠加比较分析，可以得出各县以及烟站的烟田轮作执行情况。同时，还可根据近几年烟田覆盖农作物的种植情况，指导决策该烟田下年是否适宜种植烟叶，从而提高烟叶的产量和质量。

5基于“3S”技术的烟叶生产灾害监测及评估

遵义市由于地处云贵高原，地貌复杂，自然灾害众多。在2009年度，冰雹、洪涝、干旱等极端灾害天气更是频繁发生，这都给烟叶的种植生产带来极大的影响。在自然灾害发生期间，利用“3S”技术对受灾情况进行及时、大面积获取，并进行分析，从而监测受灾面积以及损害程度。根据这些数据，为受灾烟农确定补偿烟地亩数，以及对该年烟叶的产量估算。

6基于“3S”技术的烟叶配套工程的规划和监管

按照国家局和贵州省烟草局（公司）的安排部署，遵义市烟草公司按照“整县推进、单元实施”的要求进行现代烟草农业建设。这也要求我市烟草基础配套工程建设，要“科学规划、系统设计、按时按量完成”。利用遥感和GPS定位技术，对烟水烟路工程进行空间定位和分布的数据采集，并在地理信息系统平台上进行分析，以达到以下效果:（1）烟叶基础配套工程的布局合理性分析。利用地理信息系统的缓冲区分析功能以及拓扑运算功能，分析烟水烟路所服务的烟区，其设计布局是否能够满足烟叶生产的需求。（2）核查烟水烟路工程是否存在虚报、重复规划以及工程进展等问题。在GIS平台上，可以很直观地看到烟水烟路工程进展如何以及实际通达情况。