遥感技术与农业应用(收集5篇)

来源： 2024-06-18

遥感技术与农业应用篇1

关键词:精细农业遥感技术全球定位系统地理信息系统

引言

“精细农业”的核心指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异，避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言，就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位；利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息；利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库，并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息；在获取上述信息的基础上，利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控，合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施，以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。精细农业技术是运用全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备等信息技术，对大田农作物生产和畜牧生产实施监控，从而提高作物和畜牧产量和质量，最大限度地保护生态环境，保证农业的可持续发展。

一、国内外“精细农业”技术的应用情况

1.1国外“精细农业”技术的应用情况在北美、欧洲和澳大利亚等地“精细农业”技术主要用于土地资源的详查及监测，农作物生长状况的监测和产量预测，灾害性天气、旱情、涝情和水情的监测，农作物病虫害的监测与精细防治和大地号农田的优化施肥等方面。

到了八十年代和九十年代，由于遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)的应用，进行农情监测和产量预测已达到更加精确的程度，所用设备的数量和精度都在提高。目前全球已有20000台“产量监测器”投入了使用，有的就装在收获机械上。

目前，在一些国家“可变比率洒施机”的试用引起了人们的极大兴趣。该机器的设计者试图借助于RS、GIS和GPS等技术获取田间信息(包括土壤参数和病虫害情况等)，同时机器自动控制农药、化肥和种子的施入量。由于优化施肥，农场主从中可能获得巨大的经济效益。

另一种“可变比率洒施机”名为“实时闭循环系统”(Real-timeclosed-loopSystem)，其设计者是想尽可能地摆脱对3S技术的依赖，田间信息直接由安在洒施机上的探测设备获取，并立即对数据进行分析并自动控制农药、化肥和种子的施入量。这种机器保证了所测得信息与所采取措施的地点的一致性。

1.2国内“精细农业”技术的应用情况我国是个农业大国，农业生产的自然条件十分复杂，自然灾害频繁，因此“精细农业”技术对我国农业生产来说是非常重要的。

我国利用地球资源技术卫星遥感资料进行土壤和水文调查开始于七十年代末和八十年代初，山西、内蒙等省(区)的土壤调查和农业区划工作就利用了卫星遥感资料。

1984-1986年，我国在京、津、冀地区，进行了大规模的冬小麦卫星遥感试验，取得了一定成果。1985和1986年小麦产量预报准确率分别为92％和95％。

可见，我国“精细农业”基本上还停留在卫星遥感、地理信息系统和产量预测方面

二、“精细农业”的技术思想

精细农业其核心思想是通过对农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、土壤含水量、植物营养、病虫害、杂草等)实际存在的空间和时间差异性的分析，确定影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控，以充分利用资源，实现最经济、最合理的投入，获得经济上和环境上的最大效益。精细农业之所以引起全世界广泛的关注，首先是因为它能显著提高产量，提高耕地资源利用潜力和保护环境；其次，是因为精细农业研究的意义已远远超出其技术系统应用发展本身的范围，它提供的技术思想和改造客观世界的认识思维方式，其影响更是深远的。

三、精细农业的技术构成

3.1GPS——全球定位系统推动精细农业发展的关键技术是在20世纪70年代末开始建立的全球定位系统。它是一种高精度、全天候、全球性的无线电导航、定位、定时系统，它可提供连续、定位和原子时钟信息。

3.2GIS——地理信息系统地理信息系统以地理空间数据库为基础，在计算机软、硬件的支持下，对有关空间数据按地量坐标或空间位置进行预处理、输入、存储、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究，并处理各种空间实体和空间关系。它有如下特征：具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力；具有空间分析、多要素信息分析和预测预报的能力，可为宏观决策管理服务；能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。将GIS用于精细农业中，可对农田小区的作物产量和各种影响因素进行存储、分析和管理。

3.3RS——遥感技术遥感技术可根据对遥感资料的解译，获得所研究区域内有关信息，具有宏观、快速、动态等特点。不同含水量的土壤具有不同的地表温度，因而具有不同的热红外特性和热辐射特性。农作物不同生长期和不同生长情况均有不同的光谱反射曲线，所以结合研究区域内抽样调查的资料和GIS数据库，并依靠有关的专业基础知识，利用RS可获得土壤含水量、作物长势和产量等重要资料。

3.4DSS——决策支持系统决策支持系统是根据农业生产者和专家在长期生产中获得的知识，建立作物栽培与经济分析模型、空间分析与时间序列模型、统计趋势分析与预测模型和技术经济分析模型，利用GPS、RS获得的各种信息及GIS建立的数据库，针对小区内农作物生长环境和生长条件时间和空间上存在的差异作出分布式投入决策，即生成田间投入处方图。决策支持系统DSS综合了专家系统ES(expertsystem)和模拟系统SS(simulationsystem)，因而能为精细农业的实施提供正确的决策支持。:

3.5ST——信息采集与处理技术信息采集与处理技术是获取各种信息的重要手段。精细农业的实现首先在于认识农田小区内农作物生长环境和生物情况的差异而这必须依赖于各种先进的传感器。随着现代科学技术的发展，各种非接触快速测量传感器和智能化传感器为精细农业提供了全新的技术支持。

遥感技术与农业应用篇2

【关键词】遥感技术；农田水利；资源；研究

0.引言

近年来，在人们的生产生活中，遥感技术被运用得很广泛。比较突出，也是比较有用的就是遥感技术在农田水力资源中的利用。这项措举，是真正意义上的科技兴农的实现。是我国农田水利中的飞跃性的进步。遥感技术在农田水利资源中被广泛的应用，这样就对农田的情况进行了一个科学而精准的分析。这主要包括农田的防洪抗旱、农田的灌溉情况，以及农田的水土流失治理动态进行一个科学的分析。遥感技术可以对农田水利资源做一个系统的分析，以便提出合理的解决方案。

1.相关概念分析

遥感技术主要是在资源勘测和环境勘测中利用的一种技术，这种技术的作用主要是反映资源的情况，以便相关部门作出科学合理的分析。目前来说，遥感技术运用的领域非常的广泛，农业、林业、海洋、水文和气象都有充分的利用这种技术。所谓的遥感技术实际上就是指的是利用光学接受电磁波和地面反射而来的信号。这种技术主要是在高空和外层空间进行。主要指的是遥感器和波探测仪器两种仪器。遥感器将接收而来的的电磁波和反射信号记录好之后再传回地面的地方，然后进行信息的处理、判断和验证等步骤。实际上，具体来说，这种技术就是一个拍摄、扫描以及传输信息和信息处理的工作过程。

2.遥感技术在农田水利资源中的利用

2.1在水土流失治理动态中的应用

我们生活的家园土地资源类型多样，复杂且多变。由于许多人为因素和自然因素，水土流失严重。人为因素主要是过度开垦土地，在草原上过度放牧，以及一些过度开矿和修路导致的土层松动，水土流失情况。自然的原因主要是地貌地形、植被气候、以及土壤和风向发生的自然变化。人为的破坏，导致水土严重流失，是可以避免的，自然的因素是不可抗拒的，但是，也是可以经过人为的努力，达到一定的改善。例如在一些水土流失严重的地方人工种植固土性很强的树木和草，也可以在水土流失的地方修建固土的堤坝和成网格的坝子。实际上，认人为的修建坝子只能够保护水土不流失一段时间，只是一种治标不治本的做法，而人工种树一直都是一种比较好的方法，被广泛的利用到保护水土流失工程中。

我国的地理南北东西跨度都比较的大，地理位置复杂，地形也比较复杂过度明显，气候多变，冬夏温差较大，一些南方地区时常发生洪灾，北方地区时常发生旱灾，且北方的风沙较为严重。因而，我国的水土流失较为严重。我国人口众多，土地资源总量虽然较多，但地形复杂，适合耕种的农田比例较小，且人均占有量较少，但我国水土资源流失较为严重，为了缓解水土流失情况，我国政府投入大量的人力物力进行整治。全国呼吁保护土地，防止水土资源流失。还大力退耕还林，请专人在水土流失严重地区种树。政府能够有这一系列的方案，还得益于遥感技术。遥感技术被广泛的利用与农田水利资源中，在防止水土流失工程中起着至关重要的作用。遥感技术将我国水土流失的情况清晰的传给相关部门，为相关部门提出及时、科学合理的方案提供了科学的资料。一般来说，遥感技术的传回的结果都是比较科学和宏观的，对促进农田水利资源的保护有着至关重要的作用。

2.2在防洪抗旱中的应用

前面笔者也提到，我国地理位置广阔，国土南北东西跨度都比较大，国内地形复杂气候多样。自然灾害频繁发生。特别是洪灾和旱灾严重，古就有南涝北旱的说法。但是我国在应付自然灾害的能力还是比较突出的，这和遥感技术分不开。遥感技术对于防洪抗灾的影响力是巨大的。实际上，遥感技术洪灾旱灾的情况反映和紧急救援，以及灾后的重建工作都有着重要的作用。不止如此，我国还建立了农田洪旱遥感系统，这种系统反应的是我国科技的进步和对民众的关心。一个国家应付自然灾害的能力，往往凸显的是国家的经济实力。

洪旱遥感系统主要包括两种主要的模式。一检测灾区重点。通过雷达卫星和地理信息监测出重灾区，并作出详细的评估，以及对灾后的重建作出决策。二是灾区宏观检测。利用气象卫星每天读灾情进行速报，对灾情地区，持续时间，灾情损失作出评估。

实际上，事实已经有力的证明了遥感技术在防洪抗灾等抗击自然灾害中的作用是极其重要的。在紧急救援，灾情监测、以及灾情评估和灾后重建工程中的作用都是极其重大的，可谓是贯穿整个始终。遥感技术为相关部门提供了客观和全面清晰的信息，这些信息成为有关部门做出正确决策的有力支撑点。

2.3在河道检测中的应用

我国水资源丰富，河流众多，河流成为我国大部分地区饮用灌溉的主要水源。水是生命之源，加之我国又极为容易发生洪灾和旱灾。因此这就需要我国多河流实行检测。遥感技术对河流的水位情况，河道走势，河床变化，水质变化都会有清晰的数据。遥感技术将这些数据传给相关部门，以便相关部门掌握详细情况，当发生灾情的时候，也好及时作出决策。遥感技术对我国的农田水利灌溉和经济有着至关重要的作用。

3.结语

遥感技术传送的信息可靠而详细。遥感技术将详细的信息资料传给相关部门，以此来帮助相关部门及时正确的了解情况，并帮助他们做出正确及时的决策。在我国农田的水利中广泛的被利用，极大的促进了我国农田水利资源的管理。对我国经济的发展有着至关重要的作用。目前，我国的遥感技术水平还是比较高的，但也还需要进一步的提高。

【参考文献】

[1]王红岩.基于NPP和植被降水利用效率土地退化遥感评价与监测技术研究[D].中国林业科学研究院，2013.

[2]蒙继华，吴炳方，杜鑫，张飞飞，张淼，董泰峰.遥感在精准农业中的应用进展及展望[J].国土资源遥感，2011，03：1-7.

[3]高广磊，信忠保，丁国栋，李丛丛，张佳音，梁文俊，安云，贺宇，肖萌，李文叶.基于遥感技术的森林健康研究综述[J].生态学报，2013，06：1675-1689.

遥感技术与农业应用篇3

【关键词】测绘技术；工程测量；高程控制测量；地理信息系统；遥感技术；全球卫星定位系统

现代测绘技术的核心是卫星导航定位技术、遥感技术和地理信息系统技术（简称3S技术）。其中，卫星导航定位技术和遥感技术是航天技术、卫星技术、传感器技术、现代通信技术、计算机技术等高新技术综合集成的结果，地理信息系统技术是计算机技术、数据库技术、空间分析与模拟（虚拟现实）技术综合集成的结果。因此，现代测绘技术是空间技术和信息技术等现代高新技术的综合集成，也是国家高新技术的重要组织部分。

1测绘技术概况

随着我国科学技术的不断发展，我国的测绘技术也不断朝着数字化和高科技的方向快速发展着。现代的测绘技术中的“3S”技术就是测绘技术的代表，所谓的“3S”技术是遥感技术――RS、地理信息系统――GIS、全球定位系统――GPS这三种技术名词中的最后一个单词头的统称。

1.1RS――遥感技术

RS遥感技术是位置、几何形态、相关的物理特性的一种传感手段。地球上的每一个物体都在不停的吸收、发射和反射信息和能量。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。

1.2GPS――全球卫星定位系统

GPS可以对全球的所有用户全天候的提供高精度的三维速度和三维坐标，以及任何时间和信息。全球定位系统的主要用途有：1）陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等；2）航空航天应用，包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。

1.3GIS――地理信息系统

GIS是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。这是GIS的本质，也是核心。GIS还是一个基于数据库管理系统（DBMS）的分析和管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统。

2现代测绘技术的应用

2.1矿山测量方面

遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间产，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、xp0wgr信息资源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究，煤层顶底板研究等方面都已得到应用，所有这些，都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。利用GPS技术乾地矿区地表移动监测，水文观测孔高程监测，矿区控制网建立或复测，改造等。

2.2湿地方面

利用遥感技术对湿地生物资源的分布，生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次，多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据。通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新，并对这些数据进行空间分析，可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术，获取湿地生态王朝质量分析评价所需要的数据，借助GPS技术进行水质采样调查，植被样方调查，土壤采样等常规野外调查，根据湿地信息系统的功能，可将其划分为两大类，查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。

2.3水利工程方面

遥感技术能够实时地对大江，大河和湖水水位进行监测，可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围，为防灾，抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后，需对水库大坝，大型桥梁等进行连续的，精密的监测。现代测绘技术提供了连续，实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型，应用GIS的分析决策功能，可以方便快速地进行水库大坝选址，库容计算，引水渠修建，受益范围等设计工作。为开发利用水资源提供科学依据。目前，大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图，给排水管线的规划，设计可在数字地形图上进行。

2.4精准农业方面

精确农业中，利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位，利用RS技术获取农田小区内作物生长环境，生长状况和宽间变异的大量时空变化信息；利用GIS技术建立农田土地管理，自然条件，作物产量的空间分布等的空间数据库，对作物苗情，墒情的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件，资源有效利用状况，作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。GPS、RS、GIS技术及自动化控制技术为支撑宾精确农业将保真现代农业的发展。

3测绘技术在工程测量应用中的改进建议

3.1测绘技术的水下数据获取

到目前为止，还没有一种设备或者技术可以实行水下数据的获取的，因此，我们建议要依随着我国科技的进步，大胆创新、勇于探索、努力实践的方式进可能的实现、创造出可直接对水下数据进行获取的测绘技术。

3.2测绘技术的实时性

目前我国通过TCP-COM是可以实现远距离的RTK作业，并且在服务器可以看到这些数据的流通和传输。但是从内业的电脑直接获取的数据只能后处理，本来实时性的最终目的就是要不断的、有效的增加测绘技术在有线或者无线的网络应用。因此，我们建议在对于测绘技术的实时性，我们应该不断增强内业电脑的实用性、准确性、快捷性、及时性等，只有将内业电脑的性能增强到和其它仪器性能的同步，我们才能更有效的、及时的、准确的从中得到可靠性的数据。

3.3测绘技术中的地下数据获取

目前，我国的测绘技术对于地下数据的获取都只停留在使用平面控制测量技术进行数据获取，可是平面控制测量技术队与地下数据的获取只能是表面的、不够准确的。因此，我们在使用平面控制测量技术之前，应先用支导线进行导线计算，然后根据被测量物的形态，进行各方面的精度设计，以此来保证被测量物的数据、精度的准确。然后选择有效的、经济的测量设备和测量的方案，并根据被测量物的平面图和被测量物需实施的时间和测量的环境，将这些所有关键点都体现在被测量物的平面图上，最后才能进行有效的、准确的实现地下的数据获取。

4结束语

测绘技术在工程测量中占了相当重要的地位，测绘技术工作的成败都关系到了工程测量的成败，因此我们要重视测绘技术的工作，勇于探索更新的测绘方法，不断创新。

【参考文献】

[1]李井永，彭影辉.建筑工程测量[M].北京：清华出版社，2005.

[2]徐绍铨，等.GPS全球定位系统及其应用[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，2001，1-40.

遥感技术与农业应用篇4

关键字：无人机；遥感；农业

1监测病虫害

病虫害是影响作物产量的直接因素，是世界各国的主要农业灾害之一。大规模的病虫害会给农业生产和国民经济造成巨大损失。据联合国粮农组织统计，世界粮食产量因病虫害造成的损失占粮食总产量的20%以上。

利用遥感监测技术跟追病虫害进展情况，有利于展开精准治理工作，做到及时发现、及时处理，也有利于早期防治。其原理是，病虫害会造成作物叶片细胞结构色素、水分、氮元素等性质发生变化，从而引起反射光谱的变化，所以病虫害作物的反射光谱和正常作物可见光到热红外波段的反射光谱有明显差异。

在美国、澳大利亚等地，用无人机遥感监测并不罕见。比如，美国有种植户用无人机监测的麦田锈病情况，从中可以明显看出哪里是重灾区。也有人用无人机查看苜蓿地里的菟丝子（一种恶性寄生性杂草，主要寄生于苜蓿等豆科作物，苜蓿生长易受到恶性杂草菟丝子的严重危害，常造成苜蓿植株成片死亡），从而能在灾害大规模爆发前做到提早预防。

2土壤属性分析

当今，世界农业现代化大国都在提倡精准农业，要求根据土壤性状，在作物生长过程中调节对作物的要素投入，以最低的投入达到最高的产出，并高效利用各类农业资源，改善环境，取得较好的经济效益和环境效益。

作为空中监测技术，农业遥感是推动农业走向精准化的有利手段。农业遥感监测主要以作物、土壤为对象。作物在可见光-近红外光谱波段中，反射率主要受到作物色素、细胞结构和含水率的影响，特别是在可见光红光波段有很强吸收波段，在近红外波段有很强的反射特性，可以被用来进行作物长势、作物品质、作物病虫害等方面的监测。土壤可见-近红外光谱总体反射率相对较低，在可见光谱波段主要受到土壤有机质、氧化铁等赋色成分的影响。因此，土壤、作物等地物固有的反射光谱特性是农业遥感的基础。

在精准农业中，有一个重要的概念叫做归一化植被指数。根据专业解释，归一化植被指数是反映农作物长势和营养信息的重要参数之一，计算方式是近红外波段的反射值与红光波段的反射值之差比上两者之和。归一化植被指数可以为改善作物健康提供参考依据，比如告诉你农田是否需要额外施肥。

美国一家专门分析土壤样本的精准农业服务公司HeartlandSoilServices，正在尝试将无人机遥感测绘的归一化植被指数（NDVI）图与土壤取样分析相结合，从而生成土壤营养元素图。这种将二者结合的方法，相较于原来的只靠土壤取样分析法（每两英亩取一个样本）更加详细和精准。

3统计分析植株数量和成苗率

无人机遥感测绘的另一个用途是统计植株数量。相比于耗时且只能抽样调查的手动计数，无人机统计更加全面，准确性更高。

据报道，2016年6月，基于云计算的无人机软件和制图解决方案供应商DroneDeploy、农业合作分析公司Aglytix和农业技术公司AgriSens合作，为农作物提供生长分析工具，通过农作物数量统计、农作物占地面积来分析当前农作物是否为最佳生长距离。

在2016年的植物生长季，加利福尼亚北部的一家私人农场请来第三方公司为农场74英亩的耕地移植了数万番茄植株。为了避免该公司没有严格按照移植数量收费，私人农场工作人员利用AgriSens公司的无人机应用软件快速实现了数量统计。

除此之外，用户也可以借助无人机遥感测绘的硬件和软件技术，分析新栽培植株的成苗率，以确定重新栽种方案。

4自然灾害后作物受损评估

农作物的整个生长发育过程与气象息息相关，气候变化和灾害性天气是直接影响粮食生产和农民增收，影响农业的平稳快速发展。不可避免的自然灾害发生后，遥感技术可以用于评估暴风雨和冷冻灾害后受损情况。

作物遭受冷冻害后，体内叶绿素活性会减弱，对近红外光和红光的敏感度下降会导致植被指数发生化，因此植被指数差异分析主要是通过受灾前后植被指数的差值来判断受灾情况。

在暴风雨灾害中，研究表明，水浸后的植被可见光波段反射增强，近红外波段减弱。且近红外波段和热波段的组合可以识别水浸和健康谷类作物。

在伊利诺伊州的一场强风和强降雨天气中，该州中部地区105英亩（613亩）的谷物发生不同程度损害。无人机服务OverheadAg公司利用无人机技术生成灾后评估报告，详细标出了轻微受损区、中度受损和重度受损区，并且计算出了各自面积和所占比例，让农户可以直观了解灾后损失情况。

5总览梯田概况，便于及时整改

梯田是在坡地上沿等高线分段建造的阶梯式农田，其是一种重要的水土保持措施，具有保水、保土、保肥的作用。作为坡耕地治理措施的一种，修建梯田可以通过减缓地形坡度、缩短坡长来改变坡面的小地形，进而有效治理坡耕地水土流失。所以，及时获得梯田的动态指标，可以为梯田建设成效评价、水土流失防止、水土资源合理利用等提供科学依据。

利用遥感技术生成的高分辨率影像对水土保持进行检测，有利于提取更详尽的水土保持措施。利用无人机生成高程图可以直观看到梯田的整体布局，便于梯田管理者随挖随填，及时整改阶地和排水系统。

其实卫星遥感手段已经发展已久，但卫星易受到天气环境影响，且轨道周期较长。比较而言，无人机灵活性更强、易部署。相信随着无人机平台、传感器和软件技术的进一步提升，未来无人机作为卫星等其他遥感平台的补充手段，可以帮助在农业构建起更加完整的监测网。

6结束语

无人机遥感技术在在农业上的应用价值是遥感技术、农业、无人机三者的一个交叉领域，无人机遥感技术不只只用在农业上，其在巡检、测绘、搜救等行业都会用到，随着遥感技术的成熟在这些领域将会发挥巨大作用，也是未来我们需要研究的课题。

参考文献

[1]史舟，梁宗正，杨媛媛，郭燕《农业遥感研究现状与展望》，农业机械学报2015，46（2）：247-260

遥感技术与农业应用篇5

作为地球科学及应用的一种观测手段，遥感总是带给人们一些困惑：它能应用在哪些方面？能为我们做些什么？它又是如何监测的？实际上，遥感在我们生活中无处不在。只是它好像总是披着隐身衣，而我们浑然未觉罢了。本期共享科学就揭开遥感应用的这层隐身衣，接着为读者讲述遥感的应用。

灾害遥感

灾情数据即时通

前不久，强台风“海葵”来袭，造成许多地区出现农田被毁，农业大棚倒塌，农作物在强风暴雨的摧残下出现死亡的状况。这时，通过灾害遥感，可以准确的划分出受台风影响区域，通过气象预警有效信息，人们便可由此对农产品进行防护措施，降低损失。

郭子祺说：“经过二十多年的努力，我国已建立了重大自然灾害遥感监测评估运行系统，形成了对台风、暴雨、洪涝、旱灾等灾害的监测能力，特别是快速图像处理和评估系统的建立，具有对突发性灾害的快速应急反应能力，使该系统能在几小时内获得灾情数据，一天内做出灾情的快速评估，一周内完成详实的评估。”

在1987年大兴安岭发生特大森林火灾时，中国科学院卫星地面站提供的火情现势卫星影像图对现场指挥、调度扑救起到了决定性作用；1998年长江、嫩江流域发生特大洪灾时，航空、航天平台的遥感实时监测，为指挥抗洪救灾、恢复生产发挥了巨大作用。此外，郭子祺还介绍，在“5·12”汶川特大地震发生后，全力启用了航空、航天遥感设备和专业技术人员飞赴前线，第一时间获取灾情信息，哪片房屋倒塌了，哪里河道堵塞了，都一目了然。遥感为抗震救灾监测获取、处理和分析数据，为抗震救灾的行动部署提供了基础依据和重要背景信息。

农业遥感

农业统计换新天

“我们要保证国家的粮食足以满足人民的日常需求，如果出现减产的话我们便需要作出相应的政策调整。”中科院遥感所研究员陈良富说。上世纪70年代，美国开始就利用陆地卫星和气象卫星等数据，预测全球的小麦产量。相比遥感估产宏观、快速、准确的优点，传统的作物估产采用人工区域调查方法，应用起来计算繁杂、速度慢、工作量大并且成本高。

那么，遥感估产究竟是如何操作的呢？“农作物遥感估产包括对农作物生长过程的动态监测、种植面积测算、单位面积产量估测和总产量估测。”记者在采访中得知，根据生物学原理，在收集分析各种农作物不同生育期不同光谱特征的基础上，通过平台上的传感器记录的地表信息，辨别作物类型，监测作物长势，在作物收获前，预测作物的产量的一系列方法。

先有“产”才能有“估”。对于整个农业生产链来说，遥感的作用可以说是贯穿始终。从最开始的农业资源调查到土地利用现状分析，再到农业病虫害监测，这些都要依赖于遥感技术应用。

有一份数据引起了笔者注意“我国每年由于病虫害造成的损失大约在10%-15%之间”如此庞大的一个数字！遥感技术能否帮助我们及早发现病虫害，以最快的速度采取防治措施呢？郭子祺说：“遥感技术检测农业病虫害，主要依据基于植物受到病虫侵扰时生理变化所引起的绿叶中细胞活性、含水量等的变化，表现为农作物在反射光谱特性上的差异。这样，农作物在遭受病虫危害早期就可以通过遥感技术探测到这一光谱差异，从而解决了农作物病虫害早期发现和早期防治的问题，这一技术方法也已经应用在森林病虫害监测和防治方面。”

大气遥感

定量监测气溶胶

近些年，大气臭氧减少、烟雾弥漫难以消散，这样的问题成为社会普遍关注的焦点。但有一个词“气溶胶”常常和这些大气问题相伴提起，或许从它的身上我们可以找到问题的关键。

“秸秆焚烧的烟尘、人为活动的扬尘和植物花粉颗粒物，就是气溶胶的具体实例。汽车尾气和各种锅炉的化石原料燃烧排放气体可以转化为微小细粒子。”陈良富说，“它不仅对人体造成危害，而且气溶胶作为云凝结核，使地气系统的能量平衡失衡，从而影响区域和全球气候，大量的细粒子气溶胶还会形成严重的灰霾天气。”

面对气溶胶我们真就束手无策吗？当然不会！“在众多类型的监测技术中，卫星遥感可以提供广阔背景上的气溶胶区域分布信息，是唯一实现全球气溶胶监测的手段。”陈良富介绍，定量研究气溶胶在全球范围内的时空变化特征与演变规律上有其他站点监测无法比拟的优势，辅以米散射原理的地基激光雷达提供的气溶胶垂直分布信息，可以获得区域分布的近地面PM2.5质量浓度的监测，实现城市群、郊区和广大农村区域的空气质量监测。

说到大气遥感，还有一点不得不提灰霾。比如北京以及华北地区的天空常常披着灰色的面纱，给人们生活出行造成很大的困扰，“这正是灰霾在作祟，”陈良富研究员说，“美国的网站总用卫星图像来说中国的污染太严重，对此科学家们解释说是由于天气稳定利于污染物排放的积累所致。其实这里存在一个误解。”

陈良富解释，用了五种方式的卫星观测数据对灰霾天进行分析，发现人为排放积累不至于引起如此面积大、强度高的污染。那空气污染的原因究竟是什么呢？通过遥感探测发现，每年10月到次年的3月期间，每23天在2公里以上的高空就有一股从西风带吹来的浮尘，当它抵达华北平原上空后，由于地势降低，风速下降以后浮尘便会往下与污染物相混合，遭遇水汽后细粒子个体便迅速增大就造成大范围高强度的污染现象。如果遇上南边气流比较强会形成华北地区持续多天的重污染天气。若仅通过地面观测的话恐怕难以得知这一现象的起因，在这些需要大尺度的观测工作上，遥感无疑起到了不可替代的作用。

水资源遥感

让水质监测与评估更真实

水是万物生长之本，湖泊更是自然的神作，但近些年，随着我国工业和城镇化的快速发展，江河湖泊面临水质污染的严峻问题。

能否利用遥感技术来进行江河湖泊水质环境监测呢？郭子祺说：“水体及其污染物质的光谱特性是利用遥感信息进行水质监测与评估的依据。国内外许多学者利用遥感的方法估算水体污染的参数，以监测水质变化情况。”此外，郭子祺介绍，利用遥感技术进行水环境监测与水体富营养评价，存在很大的优势：信息获取快速、省时省力等特点，不仅能够较好的反映出研究水质的空间分布特征，而且更有利于大面积水域的快速监测。遥感技术无疑给湖泊环境变化研究带来了福音。

“在整个水资源管理方面，遥感技术与地理信息系统相结合，正发挥着越来越重要的作用。”郭子祺告诉记者，“水质的好坏有一个划分指标，目前利用遥感技术获得的光谱数据进行水质参数反演精度还不高，还达不到环保部门的要求。如何使这一技术有效应用呢？目前的做法是在测量区域布置一些水质传感器，通过无线传感器网络技术可24小时连续测量水质的多种参数，用于提高水质遥感反演精度，使其接近或达到相关行业要求。”