中国高度重视农业信息化的发展。2005年至2013年，中央一号文件提出积极推进农业信息化。加大农业科技创新，加强农业信息基础设施建设，推进农村信息化，发展现代农业，已成为我国新时期的重大历史任务。用3S(遥感，RS，遥感；地理信息系统、GIS、地理信息系统；随着全球定位系统(GPS)、物联网、云计算等技术在农业领域的应用，传统农业正在加速向现代农业转型，智慧农业已经成为现代农业的未来发展趋势。
一、遥感技术在智慧农业中的应用
遥感技术是指一种综合技术，它包括飞机、人造地球卫星、航天飞机等。作为运载工具，通过安装在其上的探测仪器，获取和记录地球表面物体或景观的电磁辐射信息，并通过信息的传输和处理，识别地面物体或景观的属性、分布和演化规律，进而研究和分析地球的资源和环境。农业综合信息感知是智能农业的基础，是智能农业全链条中最基础的环节。RS技术利用智能农业中的高分辨率传感器，采集地物的光谱反射或辐射信息，在作物不同生长期进行综合监测。根据光谱信息进行空间定性和定位分析，为定位处方农业提供大量田间时空变化信息。RS技术是智能农业实现综合感知的核心技术之一。
土地资源信息感知是农业信息感知的重要组成部分，是实现智慧农业的基础保障。遥感具有采样范围大的特点，可以在大范围内快速调查农业资源。随着遥感图像分辨率的不断提高，农业资源调查的精度也在不断提高。
不同的作物有不同的光谱反射特性。不同作物生长阶段和环境的差异也会引起光谱反射特征的变化。作物生长是评价作物生长发育的综合参数，生长监测是对作物幼苗、生长及其变化的宏观监测。利用遥感技术监测作物生长的不同阶段，获得不同时间序列的图像。结合物联网技术获得的监测数据，判断作物的营养、水分、生理状况，自动进行液肥施肥、自动灌溉、自动降温、自动喷洒等自动控制。
作物生态环境信息的感知。与物联网的无线传感器节点相比，遥感可以在大范围内掌握农作物的生态环境信息。应用RS技术可以实时监测土壤侵蚀面积、土地盐碱化程度及其变化趋势，还可以动态监测土壤水分、养分、水环境、水污染等作物生态环境。
作物产量估计。农作物产量是重要的经济信息，因此各国都非常重视农作物产量的估算。生产者可以根据各种植被指数，如比率植被指数(RVI)和归一化植被指数(NDVI)，估算作物产量，实施农业宏观调控。
灾害损失评估。异常气候、极端天气等自然灾害影响农作物生长，遥感技术可以对农作物受灾程度进行监测和定量评估。利用RS技术提供的信息结合农作物生长历的特点，可以准确评估农作物受灾面积和程度，并在灾后进行补种、浇水、施肥或排水等自救措施，最大限度地减少损失。
二、GIS在智慧农业中的应用
GIS是在计算机硬件和软件系统的支持下，收集、存储、管理、计算、分析、显示和描述整个或部分地球表面空间的有关地理分布数据的技术系统。随着物联网和遥感技术在智慧农业中应用的不断深入，农业信息拥有多种数据采集手段和传感终端，智慧农业庞大的数据集比以往具有更大的容量、更高的多样性和复杂性。为了让这些大数据更好地为农业服务，我们必须从农业大数据生成、存储、分析和管理的角度来管理这些大数据。因此，农业信息的智能处理和分析是智慧农业建设中需要解决的重要问题。GIS作为智能农业的核心组成部分，通过结合RS、GPS、专家系统和决策支持系统，可以实现农业信息的存储、分析和智能处理。
农田信息可视化与专题地图制作。与一般的信息系统相比，GIS具有空间信息可视化的功能。可以对采集的各类田间信息进行图形化，绘制各类田间信息的空间分布图，并以二维平面、三维立体、动态的方式直观展示，方便用户直观分析、查询和统计。GIS具有制图功能，可以将各种专题要素的地图组合生成新的地图，为智能农业信息提供直观的展示平台。
农业信息空间的分析与建模。农业信息空间的分析与建模是智能农业智能决策的技术基础。根据GIS数据存储格式的不同，提供了许多不同的空间分析方法。农业中常用的空间分析方法包括空间插值、缓冲区分析、叠加分析、地形分析、流域分析和空间统计分析。这些空间分析方法可以与各种特殊模型相结合，对农业信息进行预测、评价和划分，为农业决策提供实时、可靠、快速的依据。
现场管理中的智能决策。智能决策是农业智能化的关键。GIS可以监测农田土壤养分、水分、害虫等的变化。根据获取的农田信息的实际情况，可以绘制地形图、农田信息分布图等。并制定施肥、喷药、灌溉等科学管理计划。
三、GPS在智慧农业中的应用
GPS可以提供实时、全天候和全球导航、定位和定时服务。农业信息时空变化的采集是实现智能农业的关键之一。GPS在智能农业中起着关键作用，其实时定位和精确定时功能可以为智能农业提供实时、高效、准确的点位信息，从而实时描述和跟踪农田水分、肥力、杂草、病虫害、作物苗情和产量。为农业机械作业提供高效的导航信息，让农业机械把农作物需要的肥料送到确切的位置，把农药喷洒到确切的位置。
和空间定位。农业中的GPS主要用于定点定位，即测量指定点的经纬度和高程，确定其具体位置。比如用于确定田间地块土壤信息的采样点位置，然后结合土壤含水量、氮、磷、钾、有机质、病虫害等不同信息的分布情况辅助农科学生。产中的灌溉、施肥、喷药等田间操作。另外在翻耕机、播种机、田间取样机、施肥喷药机、收获机等农具上安装GPS，可以精确指示机具所在位置坐标，对农业机械田间作业和管理起导航作用，如行驶中如何转向、何时转向。
土地更新调查。GPS在土地数据采集中的应用常常分为两种情况：一是直接用GPS技术对土地空间数据作实时更新和采集；二是把GPS接收机的实时差分定位技术与地理信息系统的电子地图相结合，组合成各种土地数据的野外测量系统；另外GPS还可以直接应用土地空间数据的采集，提供辅助的定位数据，可大大提高成果数据的精度和应用范围。
监测作物产量。结合GIS监测作物产量，并绘制作物产量分布图。在作物田间收割时，联合收割机上装有的GPS接收机记录下该植株所处位置，利用产量监测器记录下植株产量，并通过计算机绘制出每块土地的产量分布图。
四、3S技术的集成应用
RS具有周期性、大范围、多时相、多波谱、高分辨率地获取地面物体面状信息的特点，可以获取农田作物的生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息；GIS在存储管理和分析处理空间点、线、面信息方面具有强大的空间与属性信息一体化处理能力，可以建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等空间数据库；GPS具有全球性、全天候、高精度实时动态地获取全球范围内任意实体点、线信息的优势，可以准确获取农田信息并快速定位。在智慧农业中，单纯地运用RS、GIS与GPS中的某一种技术往往不能满足需要，不能提供智慧农业实施过程中所需要的对地测量、存储管理、信息处理、分析模拟的综合能力。将RS、GIS、GPS有机结合，构成一个一体化信息获取、处理、应用的技术系统。在3S集成技术中，RS是GIS的一个重要数据源和强有力的数据更新手段，GIS作为一种空间数据管理、分析的有效技术，可以为RS提供各种有用的辅助信息和分析手段，而GPS则为RS、GIS系统中处理的空间数据获得准确的空间遥感影像和辅助数据进行农作物受洪涝灾害后的损失情况估测，并建立了相关模型，与基于NDVI方法的结果相比，该模型的准确率为66%，提高了32个百分点。

我国是一个农业大国，各地区农业资源条件差异显著。智慧农业的建设对我国农业增产、农民增收以及实现我国耕地总量动态平衡具有重要意义。随着空间信息技术的日益发展和完善，3S技术作为智慧农业的技术基础和核心将得到迅速发展，一方面智慧农业的研究和建设为3S技术的发展创造了条件，另一方面3S技术的发展为实现智慧农业的全面感知和智能处理提供了技术支撑。目前3S技术在智慧农业的应用研究已经取得了一定的成绩，但是由于受现有的农业经营体制限制，在农业领域的应用还不够深入，具体应用方案和技术还需要进行不断地探索和研究。