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我国遥感科学技术在农业方面的6大最新应用

发布时间:2019-4-29

遥感技术即遥感科学应用技术,是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征,并将特征记录下来,供识别和判断。把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遥感,称为航空遥感。

 

把遥感器装在航天器上进行遥感,称为航天遥感。完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测,获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。

遥感技术还可以客观、准确、及时地提供作物生态环境和作物生长的各种信息,它是精确农业获得田间数据的重要来源。遥感技术在精确农业方面主要有6大应用。

一、遥感技术在农业资源调查上的应用

中国的农业遥感技术起步于20世纪80年代初.二十余年取得了大量赶超世界先进水平的理论研究与应用成果。比如.作为我国农业遥感应用的代表.由中国科学院资源环境局主持的“黄土高原遥感专题研究”项目,在林草资源遥感调查、土壤侵蚀定量遥感调查、土地类型遥感综合研究、草场生物量的遥感估算、农业地物光谱特征及其应用基础研究以及黄土区暴雨与下垫面关系的遥感分析等许多方面取得了大量成果.为黄土高原的综合治理提供了全方位的技术支持。我国近年完成的“三北”防护林遥感综合调查。在包括西北大部、华北北部和东北西北部总面积为128万km2的“三北”造林一期工程的调查中。完成了对现有防护林类型、分布、面积和保存率;草地数量、质量和分布;土地资源类型、分布、数量及利用现状的调查。提供了200余幅各类遥感专题系列图,建成了全区资源与环境信息系统.为掌握防护林区现状、林区的进一步发展和规划奠定了基础。

 

二、农作物实际播种面积的遥感监测与估算

遥感信息因其信息量丰富、覆盖面大、实时性和现实性强、获取速度快、周期短和可靠准确性以及省时、省力、费用低等优点,被广泛用于测定农业用地的数量和质量的动态变化。通过遥感卫星监测并记录下农作物覆盖面积数据,在此基础上可以对农作物进行分类,估算出每种作物的播种面积。遥感估产是建立作物光谱与产量之间联系的一种技术,通过光谱来获取作物的生长信息。在实际工作中,常常用绿度或植被指数作为评价作物生长状况的标准,植被指数中包括了作物长势和面积两方面的信息。

三、农作物的长势与产量的遥感监测与估算

农作物长势监测指对作物的苗情、生长状况及其变化的宏观监测。不同作物的发育期不同、长势不同,它们的光谱反率不同,叶面积和生物产量有很好的线性关系。利用这一特性可以测定叶面积指数,从而监测作物长势,进行估产。也可以利用0.6~0.7mm的可见光与0.75~1.00mm的近红外两个波长范围的反射率比值来估算生长量,比值愈大说明作物生长愈好,反之生长不良。再根据比值与干物重建立回归关系,求出回归系数,从而获得单位面积产量的近似公式。

四、农业灾害监测

对重大灾害进行动态监测和灾情评估,减轻自然灾害所造成的损失是遥感技术应用的重要领域。利用遥感技术,结合各种自然灾害的实际应用模型,研究监测各种自然灾害的发生、发展、灾情、损失、评估等,同时对监测到的灾情及时预报,从而最大限度地减轻自然灾害所造成的损失。目前遥感灾害监测已经比较成熟地应用在干旱、洪涝、冻害等农业气象灾害的监测中。气候异常对作物生长有一定影响,利用遥感技术可以监测和定量评估作物受灾害程度,作物受旱灾涝灾影响的面积,对作物损失进行评估,然后针对具体受灾情况,进行补种、浇水、施肥或排水等抗灾措施。

五、遥感技术在农业环境保护方面的应用

环境卫星遥感监测是环境管理的重要手段之一。连续监测、定时监测和严格的管理相结合,能准确地反映环境质量状况,能有针对性地加强监督管理。在大气遥感监测方面,我国重点开展了四个方面的工作:一是利用遥感技术监测大气污染与污染源。二是通过遥感图像上植物的季相节律变化和遭受污染后的反应差异,以植物对污染的指示性反演大气污染,如确定大气污染的范围、程度和扩散变化。三是以地面采样的分析结果作参照量,与遥感图像进行相关分析。四是利用飞机携带大气监测仪器,在污染地区上空分层采样并进行数据处理分析。在水污染的监测方面,我国先后对海河、渤海湾、蓟运河、大连湾、长春南湖、于桥水库、珠江、苏南大运河、滇池等大型水体进行了遥感监测;研究了有机污染、油污染及富营养化等;利用水体叶绿素与富营养化间的关系研究了滇池水体污染与富营养化状况;利用卫星遥感资料估算了渤海湾表层水体叶绿素的含量,建立了叶绿素含量与海水光谱反射率之间的相关模式,定量地划分了有机污染区域:利用水体热污染原理先后对湘江、大连湾、海河、闽江、黄浦江等进行了红外遥感监测。

 

六、数字农业

数字农业是遥感、地理信息系统、全球定位系统、机电一体化与农业的有机结合,是遥感技术在农业领域应用的集中体现。数字农业是一个信息密集型的技术,对信息获取、处理技术具有极高的要求,也是信息技术发展到一定程度的必然结果;另外,数字农业也是一项环境友好的技术,因为农业生产中农药和化肥的过量施用,会造成严重的环境污染,农业耕作过度也将导致诸如水土流失等环境的破坏。


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