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GJS系统在日本农业中的应用以及对我国农业信息化发展的启示
作者：朱淼 包琳
来源：《硅谷》2012年第19期
摘 要： 近年来，信息化在世界范围内都是农业发展的重要课题。而GIS系统作为信息化的重要内容，更是农业信息化的重中之重。日本高度重视GIS系统在日本农业中的应用，实践证明，GIS系统在日本农业的许多方面已经取得显著的成效。这对我国农业信息化的发展也具有十分重要的启示作用。
关键词： GIS系统；农业信息化；应用 0 引言
众所周知，日本国土狭小、资源贫乏，自然环境并不优越，且耕地面积仅占中国耕地面积的4%。然而仅在战后20多年的时间里，日本农业取得了辉煌的成就，不仅基本实现了农业现代化，而且农业的整体生产水平也达到了国际先进水平，特别是农业信息化的发展更是居于世界领先地位。因此，借鉴GIS系统在日本农业中的应用经验，对我国农业信息化的发展具有非常重要的现实意义。
1 GIS系统（地理信息系统）
所谓的“GIS系统”，即地理信息系统（Geographic Information System），它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
上个世纪90年代以来，随着计算机软硬件和网络技术的发展，GIS系统在世界范围内被大量普及，特别被广泛应用在土地资源管理、农林领域的资源管理、灾害预测、城市信息管理与应用等众多领域。
GIS系统，是一项具有广泛应用前景和强大发展潜力的高新技术。由于GIS系统可以通过系统内的存贮数据对环境与资源的动态变化进行科学的预测，因此在很多国家的农业发展领域，特别是发达国家的农业发展领域被广为传播和应用，并发挥着不可替代的作用。 2 GIS系统在日本农业中的应用
上个世纪70年代开始，由于日本经济的腾飞伴随着生态环境的恶化，因此地理学家在参与、判定经济发展计划的过程中，逐步开始重视GIS系统的应用，并制定了关于GIS数据的国
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家标准。80年代后半期开始，各种数字地图数据库纷纷建立，GIS系统在政府各级部门中得到普及，用于农业、环境、规划和森林管理等领域。
农业是对气候、水土、资源等地理信息依赖性很强的产业，因此GIS系统在日本农业中起到不可替代的作用，其具体应用主要表现在以下几个方面。 2.1 农业生产力结构的调整
随着日本产业现代化、城市化和日本人口老龄化、少子化的日趋严重，导致了农业生产力结构的弱体化和农业用地管理的低效化。也就是说，日本农村青壮劳动力的大幅度减少、日本农业生产后继乏人，而农村老年劳动力不但体力上难以长期胜任繁重的劳作，而且思想观念的落后也使得他们不愿接受农业新技术、新产品的推广。这严重阻碍了农业生产力的发展。 面对此种状况，利用GIS系统，可以充分把握各地域的人口静态指标（人口年龄比例、性别比例等）、人口动态指标（人口出生率、死亡率、迁移率等）、人口密集度、住民的生活状况等问题，并根据数据分析结果实时地调整对应的策略。
通过十几年的实践，GIS系统的应用，在农业生产力结构的调整方面取得了十分明显的成效。突出表现在，GIS系统不同于从统计部门得到信息进行汇总的传统方式，而是可以实时地将数据统计和分析结果变成可以直接利用的决策信息，快速解决问题。 2.2 农作物安全风险的管理
近年，日本食品安全监管力度快速提高，广大消费者的自我保护意识不断增强，而日本政府颁布的《农药取缔法》和《食品卫生法》，也在法律上加强了对农用物资特别是农药的管理。在日本的食品安全面临着巨大挑战的严峻形势下，日本已经逐步普及了无毒的农药栽培和无污染的有机栽培。因此，使用GIS系统对每块农业用地的施肥和农药散布状况等栽培记录进行管理，就变成了日本农业管理中必不可少的环节。例如，通过肥料使用量对生产性差异的影响，来不断调整肥料使用量和生产决策方案，可以达到地域整体的均一化生产。
另外，将每块农业用地的地理环境、土壤相关数据、食味值、堆肥投入量等数据用GIS系统进行管理和分析，也可以加大对农作物品种资源和产品质量的研究，从而大大提高了品质高、食味佳、营养足的农作物的产量。 2.3 农业气候地域化
日本是一个农业气候极不稳定的国家。因此，GIS系统被广泛应用在农业气候地域化的问题上。即根据某一区域的气候特征和空间信息，综合考虑温度、湿度、降雨量等因素，来预测该区域范围内气候资源的动态变化。再将各种农作物生长发育过程中对气候条件的要求与气候资源的地理分布特征相结合，对各农业用地进行最恰当的规划和分配，来保证农作物的合理分
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布和农业用地的最大回报率。该应用过程也充分发挥了GIS系统的空间分析功能，突出了GIS系统具有传统气候分析方法不可比拟的巨大的优越性。 2.4 防灾救灾对策的制定
众所周知，日本是一个自然灾害多发的国家。频发的暴雨和台风，不仅经常危害农业用地和农业设施，而且时而还会威胁到人类的生命和财产。因此，防灾地图和防灾情报传达系统的做成，已经成为刻不容缓的任务。面对这种现状，利用GIS系统的地形数据和地学模型分析方法，在灾害想定区域进行灾害模拟和结果分析，对于如果安排人员撤离、如何保障农业设施等防灾减灾对策的制定具有极其重要的意义。
防灾救灾是一项极其复杂的系统工程。但经过实践证明，利用GIS系统可以将抽象的问题具体化、将复杂的问题简单化。面对突发状况时，可以实时地为防灾减灾的决策部门提供辅助性的、全面客观的决策信息，以保证用最快的速度解决问题。 2.5 农业设施的管理
农业的基础设施广泛地分布于农业用地的各个角落。日本的设施管理者借助GIS系统，可以高质高效地完成对设施的耐用年限、检查结果、修补记录等信息的一元化管理。可见，通过GIS系统的数据，可以及时对农业设施的管理作出适当的预防和保全对策，从而可以延长农业设施的使用寿命，大量缩减农业设施的投入成本。 3 对我国农业信息化发展的启示
GIS系统在日本农业中的应用非常广泛，在农业生产力结构的调整、农作物安全风险的管理、农业气候地域化、防灾救灾对策的制定、农业设施的管理等方面已经取得了显著的成绩。不但大大减少了人力物力的重复和浪费，而且实现了信息资源的共建共享，充分体现了GIS系统的优越性。这对我国农业信息化的发展也具有重大启示，主要体现在以下几个方面。 3.1 农业生产力结构的调整
虽然我国产业现代化、城市化和人口老龄化、少子化的形势没有日本那么严峻，但由于我国城镇化的快速发展及农业耕作收益不高等问题，带来的农村青壮劳动力大量流失，也导致了农业耕作人口老龄化成为普遍现象。
因此，面对这个阻碍农业生产力发展的严重现实问题，如果我国也能合理地利用GIS系统，把握各地域的人口静态指标、人口动态指标、人口密集度、住民的生活状况等问题，并根据数据分析结果快速地调整对应的策略，通过提高农业生产力、增强农业经济适应性、发展农业信息化来促进农村经济发展、带动农民增收增效。相信这对建立健全的农业信息化运作机制、促进农业生产力结构的调整具有积极的作用。