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【摘 要】以GIS地理信息系统技术为主，以“精准农业”目标，利用农业调查数据和DEM地形数据，建立不同蔬菜种植区生长地形环境的空间数据库，完成利用菜籽去寻找最适宜种植的地块和利用地块寻找最适宜蔬菜的种植功能，使耕地和作物的利用相适应，为太白县蔬菜产业规模化、标准化、专业化种植提供科学依据和指导，从而提升蔬菜产业的社会、经济、生态效益，加速农村小康社会建设步伐。
【关键词】GIS；3S；精准农业；农业区划
中国综合农业区划将全国划分为10个一级农业区和38个二级农业区，第一级，概括地揭示中国农业生产最基本的地域差异，既反映中国自然条件大的地带性特征，也反映通过长期历史发展过程中形成的农业生产的基本地域特点。二级区划着重反映农业生产发展方向和建设途径的相对一致性，结合分析农业生产的条件、特点和问题。陕西现代农业是以杨凌为核心，以关中为重点区域，向陕南陕北辐射的区域布局结构。陕西太白县位于陕西宝鸡东南部，实施品牌蔬菜战略，主打绿色无公害有机蔬菜品牌，太白蔬菜直供西安世园会，进入“华润万家”、“麦德龙”等60多家大型超市，选择该区域为研究试验区，有很强的针对性和代表性。
1.研究区概况
太白县位于山西省宝鸡市东南部，地处秦岭腹地，因秦岭主峰太白山在境内而得名，太白县是全球同纬度生态环境最为良好的地区之一，境内绿色植被覆盖率95%，土壤、大气、灌溉水质综合污染指数分别为0.66、0.15、0.50，均优于清洁级环境质量标准，土壤重金属含量均低于GB/T18407－2001《绿色食品产地环境技术条件》标准。无霜期158天，年均降水量800毫米以上，长冬无夏，春秋相连，早晚温差大，是名副其实的“天然空调城”。独特环境孕育了天然的“秦岭绿色大菜园”。
太白县把蔬菜生产作为发展农业特色产业和农民增收的主导产业来抓，产品除供应本省外还销往江苏、广东等国内50多个大中城市和香港、澳门，名优新特蔬菜还远销日本、韩国及东南亚地区。太白县确立蔬菜战略地位，突出现代农业园区建设，按照“政府主导、企业（合作社）运作、多元投入、科技支撑”的发展思路和建设“五型园区”（创业型、扶贫型、科技型、休闲型、观光型）的总体要求，计划总投资3.25亿元，重点实施四川煜群太白田园蔬菜观光示范园、秦西有机蔬菜示范园、太白高山食用菌现代园区等11个现代农业园区建设项目。
2.存在问题与解决方案
太白县蔬菜产业的分布格局的管理与监测已初具现代农业的雏形，为落实科学发展观要求，以促进农民增收和改善生态环境为目的，以基地培育为基础，以山区广大农民为主体，以科技创新为手段，充分发挥地区资源优势，突出特色品种，优化区域布局，推进集约经营，扶持具有明显竞争优势和辐射带动作用的产业化蔬菜种植项目，促进优势农产品基地建设，实现蔬菜经营管理的现代化，拟建太白县蔬菜空间分布格局地理信息数据平台。
3.研究方案设计
本研究以GIS地理信息系统技术为主，以“精准农业”目标，利用农业调查数据和DEM地形数据，建立不同蔬菜种植区生长地形环境的空间数据库，对优势区的数据进行分析研究，探索不同蔬菜种植的最佳地形生长条件，完成利用菜籽去寻找最适宜种植的地块和利用地块寻找最适宜蔬菜的种植功能，使耕地和作物的利用相适应，为太白县蔬菜产业规模化、标准化、专业化种植提供科学依据和指导，从而提升蔬菜产业的社会、经济、生态效益，加速农村小康社会建设步伐。
3.1 研究方法、技术路线：
3.1.1 项目研究方法：
（1）蔬菜种植区的野外数据调查及资料收集
通过野外调查需要收集和采集有关研究区域的太白甘蓝、高山食用菌、蕨菜、娃娃菜等在太白县蔬菜种植区的范围资料数据。
（2）对研究区1:1万地形图进行数字矢量化并生成DEM数字高程模型
通过对研究区1:1万地形图的数字矢量化，提取等高线、河流水系等地形信息，利用GIS空间分析中的地形分析生成DEM数字高程模型。
（3）遥感影像数据采集与预处理
通过对遥感影像数据预处理，根据影像特征的差异识别和区分不同的地物，解译出不同的土地利用类型，提取出地物的类型、位置、形状、大小等要素信息。
（4）GIS空间数据库的建立
将研究区的不同蔬菜种植区范围的空间分布数据、地形数据、DEM数据以及遥感影像等资料数据，导入到数据库中，建立起一个基于GIS软件操作平台的空间地理数据库。
（5）生成蔬菜种植区数字模型
通过从空间数据库中调取不同蔬菜种植区的各项地形数据，运用GIS空间数据的表面分析、栅格计算和多因子加权等空间分析方法，生成蔬菜种植区适宜性评价数字模型。依据适宜程度将研究区划分为适宜区、一般适宜区和不适宜区。（详见图1）
3.1.2技术路线：
3.2 创新之处
（1）本课题研究基于GIS空间分析技术，通过对不同蔬菜空间分布及地形情况的数据采集与分析，集成了蔬菜调查成果数据、DEM数据、遥感影像数据等类型数据，建立起GIS空间数据库。（2）运用空间数据的表面分析、栅格计算、多因子加权、三维可视化等空间分析方法，生成研究区域的蔬菜空间分布数字模型，构建出具有通用性和实用性用于蔬菜空间分布适宜性定量可视化的数字模型。（3）通过对地形参数的分析进一步对该区域的蔬菜种植区适宜性情况进行分析评价。
图1 技术路线图
4.本研究的意义
陕西现代农业是以杨凌为核心，以关中为重点区域向陕南陕北辐射的区域布局结构，多学科融合，通过RS/GIS集成系统构建农业区划模型，在GIS系统中进行不同农业区划方案空间过程的动态模拟与评价，从而使农业区划从野外调查、资料收集、信息处理、计算模拟、目标决策、规划成图到监督实施全过程实现现代化的农业区划。可以有针对性的开展专题区划及综合多因子的区划，综合性考虑气候、地形（海拔、坡度、坡向）、土壤、植被、土地利用现状等，将这些因子进行叠加形成多因素的区域布局。“3S”技术开展蔬菜精细区划，气候与地形相结合构建区划综合指标，蔬菜种植定位、定量布局分析等方面进行较深入的研究，尤其在确定区分指标进行了地形小气候的订正方面有所创新，该研究预期能为各级农业部门在资源调查、作物特殊生态环境分析、作物品种引进推广、作物适种地地段选择、优化区域布局等方面运用“3S”技术提供良好的范例。
参考文献：
[1]太白县无公害蔬菜产地环境质量评价.张祥，齐栋，党昆良.陕西林业科技，2008（4）.
[2]陕西省农产品品牌发展对策研究——以太白县蔬菜为例.肖雪锋.陕西农业科学，2013（5）.
[3]GIS技术在农业领域的应用.赵赏，钟凯文，孙彩歌.农机化研究，2014年4月.
【关键词】GIS；3S；精准农业；农业区划
中国综合农业区划将全国划分为10个一级农业区和38个二级农业区，第一级，概括地揭示中国农业生产最基本的地域差异，既反映中国自然条件大的地带性特征，也反映通过长期历史发展过程中形成的农业生产的基本地域特点。二级区划着重反映农业生产发展方向和建设途径的相对一致性，结合分析农业生产的条件、特点和问题。陕西现代农业是以杨凌为核心，以关中为重点区域，向陕南陕北辐射的区域布局结构。陕西太白县位于陕西宝鸡东南部，实施品牌蔬菜战略，主打绿色无公害有机蔬菜品牌，太白蔬菜直供西安世园会，进入“华润万家”、“麦德龙”等60多家大型超市，选择该区域为研究试验区，有很强的针对性和代表性。
1.研究区概况
太白县位于山西省宝鸡市东南部，地处秦岭腹地，因秦岭主峰太白山在境内而得名，太白县是全球同纬度生态环境最为良好的地区之一，境内绿色植被覆盖率95%，土壤、大气、灌溉水质综合污染指数分别为0.66、0.15、0.50，均优于清洁级环境质量标准，土壤重金属含量均低于GB/T18407－2001《绿色食品产地环境技术条件》标准。无霜期158天，年均降水量800毫米以上，长冬无夏，春秋相连，早晚温差大，是名副其实的“天然空调城”。独特环境孕育了天然的“秦岭绿色大菜园”。
太白县把蔬菜生产作为发展农业特色产业和农民增收的主导产业来抓，产品除供应本省外还销往江苏、广东等国内50多个大中城市和香港、澳门，名优新特蔬菜还远销日本、韩国及东南亚地区。太白县确立蔬菜战略地位，突出现代农业园区建设，按照“政府主导、企业（合作社）运作、多元投入、科技支撑”的发展思路和建设“五型园区”（创业型、扶贫型、科技型、休闲型、观光型）的总体要求，计划总投资3.25亿元，重点实施四川煜群太白田园蔬菜观光示范园、秦西有机蔬菜示范园、太白高山食用菌现代园区等11个现代农业园区建设项目。
2.存在问题与解决方案
太白县蔬菜产业的分布格局的管理与监测已初具现代农业的雏形，为落实科学发展观要求，以促进农民增收和改善生态环境为目的，以基地培育为基础，以山区广大农民为主体，以科技创新为手段，充分发挥地区资源优势，突出特色品种，优化区域布局，推进集约经营，扶持具有明显竞争优势和辐射带动作用的产业化蔬菜种植项目，促进优势农产品基地建设，实现蔬菜经营管理的现代化，拟建太白县蔬菜空间分布格局地理信息数据平台。
3.研究方案设计
本研究以GIS地理信息系统技术为主，以“精准农业”目标，利用农业调查数据和DEM地形数据，建立不同蔬菜种植区生长地形环境的空间数据库，对优势区的数据进行分析研究，探索不同蔬菜种植的最佳地形生长条件，完成利用菜籽去寻找最适宜种植的地块和利用地块寻找最适宜蔬菜的种植功能，使耕地和作物的利用相适应，为太白县蔬菜产业规模化、标准化、专业化种植提供科学依据和指导，从而提升蔬菜产业的社会、经济、生态效益，加速农村小康社会建设步伐。
3.1 研究方法、技术路线：
3.1.1 项目研究方法：
（1）蔬菜种植区的野外数据调查及资料收集
通过野外调查需要收集和采集有关研究区域的太白甘蓝、高山食用菌、蕨菜、娃娃菜等在太白县蔬菜种植区的范围资料数据。
（2）对研究区1:1万地形图进行数字矢量化并生成DEM数字高程模型
通过对研究区1:1万地形图的数字矢量化，提取等高线、河流水系等地形信息，利用GIS空间分析中的地形分析生成DEM数字高程模型。
（3）遥感影像数据采集与预处理
通过对遥感影像数据预处理，根据影像特征的差异识别和区分不同的地物，解译出不同的土地利用类型，提取出地物的类型、位置、形状、大小等要素信息。
（4）GIS空间数据库的建立
将研究区的不同蔬菜种植区范围的空间分布数据、地形数据、DEM数据以及遥感影像等资料数据，导入到数据库中，建立起一个基于GIS软件操作平台的空间地理数据库。
（5）生成蔬菜种植区数字模型
通过从空间数据库中调取不同蔬菜种植区的各项地形数据，运用GIS空间数据的表面分析、栅格计算和多因子加权等空间分析方法，生成蔬菜种植区适宜性评价数字模型。依据适宜程度将研究区划分为适宜区、一般适宜区和不适宜区。（详见图1）
3.1.2技术路线：
3.2 创新之处
（1）本课题研究基于GIS空间分析技术，通过对不同蔬菜空间分布及地形情况的数据采集与分析，集成了蔬菜调查成果数据、DEM数据、遥感影像数据等类型数据，建立起GIS空间数据库。（2）运用空间数据的表面分析、栅格计算、多因子加权、三维可视化等空间分析方法，生成研究区域的蔬菜空间分布数字模型，构建出具有通用性和实用性用于蔬菜空间分布适宜性定量可视化的数字模型。（3）通过对地形参数的分析进一步对该区域的蔬菜种植区适宜性情况进行分析评价。
图1 技术路线图
4.本研究的意义
陕西现代农业是以杨凌为核心，以关中为重点区域向陕南陕北辐射的区域布局结构，多学科融合，通过RS/GIS集成系统构建农业区划模型，在GIS系统中进行不同农业区划方案空间过程的动态模拟与评价，从而使农业区划从野外调查、资料收集、信息处理、计算模拟、目标决策、规划成图到监督实施全过程实现现代化的农业区划。可以有针对性的开展专题区划及综合多因子的区划，综合性考虑气候、地形（海拔、坡度、坡向）、土壤、植被、土地利用现状等，将这些因子进行叠加形成多因素的区域布局。“3S”技术开展蔬菜精细区划，气候与地形相结合构建区划综合指标，蔬菜种植定位、定量布局分析等方面进行较深入的研究，尤其在确定区分指标进行了地形小气候的订正方面有所创新，该研究预期能为各级农业部门在资源调查、作物特殊生态环境分析、作物品种引进推广、作物适种地地段选择、优化区域布局等方面运用“3S”技术提供良好的范例。
参考文献：
[1]太白县无公害蔬菜产地环境质量评价.张祥，齐栋，党昆良.陕西林业科技，2008（4）.
[2]陕西省农产品品牌发展对策研究——以太白县蔬菜为例.肖雪锋.陕西农业科学，2013（5）.
[3]GIS技术在农业领域的应用.赵赏，钟凯文，孙彩歌.农机化研究，2014年4月.