80年代中期,我国开始将GIS应用于农业领域，从最初的国土资源决策管理、农业资源信息管理、区域农业规划到现在的农作物估产研究、区域农业可持续发展研究、农业生态环境监测、农业生产潜力研究、“精确农业”等方面。
1、农业资源调查与管理
农业资源是人们从事农业生产或农业经济活动所利用的各种物质与能量。农业资源调查就是针对农业资源的属性进行清查。GIS建立这些属性的空间和统计数据库，信息来源于土壤图、气候图、各种统计报表等。GIS将图形与数据库有机结合，可实现农业资源档案的计算机一体化，为农业资源自动化管理服务。利用GIS建成的信息系统较传统的数据库管理系统查询更科学、空间数据更及时，农业资源统计表和图形的同时输出使得信息更直观。
2、进行农业区划
利用GIS进行农业区划，可以将现在的自然资源、社会经济数据库与GIS结合，快速形成各种农业区划统计图件。也可将遥感系统(RS)与GIS相结合，利用RS的遥感结果，借助GIS的先进功能对不同区划方案进行动态模拟与评价，编绘出各种综合评价图、区划图等，直观定量地显示区划结果。
3、开展农业土地适宜性评价
农业土地适宜性评价是通过对农用土地自然属性的综合鉴定，将农用土地按质量差异分级，以阐明在一定科学技术水平下，农用土地在各种利用方式中的优劣及对农作物的相对适宜程度，是农业土地利用决策的一项重要基础性工作。利用GIS进行土壤适宜性评价就是将土壤类型、质地、有机质含量、氮磷钾含量等土地空间和属性数据进行整合，依据各个因素对作物生长的重要性赋予权重，在地理信息系统中分析运算，生成土壤适宜性评价图，也可根据实际情况建立数学模型，进行农业土地适宜性的单因素评价和多因素综合评价，实现土地适宜性的分级。
4、开展农业生态环境研究
地理信息系统在农业生态环境研究中应用广泛，主要有环境监测、生态环境质量评价与环境影响评价、环境预测规划与生态管理以及面源污染防治等。就环境监测而言，依据GIS的模型功能，结合环境监测日常工作需求，建立农业生态环境模型，模拟区域内农业生态环境的动态变化和发展趋势，为决策和管理提供依据；就环境质量而言，由于污染源的区域性、污染物的流动性以及区域梯度变化，用GIS作为支持系统可使环境质量评价结果更加科学和直观。
5、进行农业灾害预测与控制
利用遥感、GIS和计算机等技术对重大农业灾害进行综合测评，为政府和有关机构提供及时有效、准确可靠的决策信息，使减灾、防灾、救灾等有更充分的科学依据，为农业生产和农村经济稳定发展提供有力保证。对有灾害发生的区域，可以根据GIS空间信息计算出的大致受灾面积，进而估算该区域的经济损失。根据GIS的空间特性，对某一区域历史数据的演变分析，对区域内灾害发生的基本规律、时空分布、危害程度等进行综合评价和模拟，并对灾害发展趋势进行预测，为防灾、减灾提供分析对策。
6、进行农作物估产与监测
农作物估产和监测对国家及时了解农作物产量，制定粮食进出口政策和价格至为重要。其内容主要包括两方面:估算作物种植面积；由单产模型、长势遥感监测来确定估产模式。科学、准确地估产，提供数字化、图像化的农情，对政府进行科学、正确的决策具有重要意义。目前，由RS(遥感系统)
、GIS(地理信息系统)
、GPS(全球定位系统)现代信息传输技术结合构成的“3S”技术体系已被许多国家选用来进行农情监测分析。我国农作物遥感估产现已发展到小麦、水稻、玉米和牧草等多种农作物。
7、在精确农业中的应用
精确农业是指运用遥感、遥测(如气温、土壤温度等的遥测)
、GPS、计算机网络、GIS等信息技术、土壤快速分析技术、自动滴灌技术、自动耕作与收获技术、保存技术等定位到中、小尺度的农田，在微观尺度上直接与农业生产活动和管理相结合的高新技术系统。GIS在精确农业中的应用主要包括以下几个方面:
(1) GIS是精确农业整个系统的承载动作平台和基础，各种农业资源数据的流入、流出以及对信息的决策、管理都要经过GIS来执行。
(2) GIS作为精确农业的核心组件，将RS、GPS、专家系统、决策支持系统等组合起来,起到“容器”的作用。
(3)在精确农业中，GIS还用于各种农田土地数据，如土壤、自然条件、作物苗情、产量等的管理与查询，也能采集、编辑、统计、分析不同类型的空间数据。
(4)作物产量分布图等农业专题地图的绘制和分析也都由GIS来完成。
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