浅析遥感技术在农业生产过程中的应用

郭良琴

摘 要：在农业发展的过程中，遥感技术的使用和科学技术的进步促进农业向着现代化的方向发展。遥感技术的使用能够获取农业生产中的一些数据，清晰地演示出农业生产过程中的时空信息变化，该技术的使用对农业的发展有着至关重要的作用。本文主要阐述了遥感技术在农业生产过程中的实际应用，希望为相关的工作人员提供参考。

关键词：

遥感技术;农作物估产;病虫害监测;遥感应用

中图分类号：S-1

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200315013

前言

农业是国民经济的基础，农业生产为人类生活和经济发展提供了最根本的物质条件。在农业生产过程中对农业环境、农业生产资源、农业自然灾害等的监控可以正确引导农业生产，提高农业整体生产能力，具有重要的经济效益和社会效益。传统的农业监测手段存在耗时长、效率较低、费力等不足之处。兴起于20世纪60年代的遥感对地观测技术以其经济性、动态性和时效性等优势提供了一种新的监测手段，这在一定程度上弥补了传统监测技术的不足之处，在农业生态环境监测、农作物估产、病虫害监测等方面，取得明显成效。

1 遥感技术的概述

1.1 遥感技术的含义

遥感即遥远的感知。遥感技术需要凭借一些探测仪器，不直接接触被监测的对象，远距离不接触目标获取电磁波形，通过对电磁波形的特征进行分析，从而实现对远距离被测物体的监测分析，及时地掌握被测目标的特点和变化。遥感技术在20世纪60年代出现，主要的遥感技术需要依据一定的基础知识，如物理知识、数学知识和计算机基础知识等。遥感技术在诞生之初主要应用于军事，到了20世纪80年代，该技术开始逐渐在农业生产中应用，不仅提高了农业生产的效率，同时降低了农业灾害对农业生产的影响，因而得到应用和推广。

1.2 遥感技术的主要特征

遥感技术主要有以下几方面的特征：信息收集的范围比较广。应用遥感技术可以利用不同的遥感平台在各种不同的高度实现对地观测，这在一定程度上提高了信息收集的范围和广度;获得速度快。卫星围绕地球周期性运转，能够准时获取最新的地物信息资料，不仅能够更换原来的资料，同时实现对地物的动态监测;获得信息限制条件少。世界上的很多地区气候恶劣，人类难以达到，遥感技术能够在空中实现对地面的监测，受外界限制较少;获取信息的方法多。光谱信息有比较常见的可见光，也包括紫外线、红外线、微波等。除地表信息外，还可以探测一定深度的目标对象的信息。要结合具体的任务，选取合适的遥感平台收集目标物的特征光谱信息。

2 遥感技术在农业生产中的使用

2.1 农作物估产

通过遥感技术能够准确获取某一地区的农作物播种信息，对获取的数据进行分析和整理可得出该农作物具体的播种面积，然后可以预算该地区的粮食产量。美国是最早将遥感技术应用于作物估产的国家，除本国外，美国还对世界多国的多种农作物进行生长评估和产量预报，在世界粮食贸易中受益巨大。我国的农作物估产研究起始于20世纪80年代，发展至今也取得了一定的成果。1998年中国农科院区划所在农业部的领导支持下，组织全国农业遥感的科研力量，建立了“全国主要农作物遥感估产业务运行系统”，对水稻、玉米、小麦、油菜、大豆、棉花等主要农作物的面积变化、单产、总产进行监测，为农业生产管理部门的生产决策提供服务。

2.2 对作物长势的动态监测

遥感技术在农作物长势的动态监测方面具有较大优势。农作物在生长发育的不同阶段，其内部结构和外部形态存在一定的周期性和差别性的变化。在对农作物监测过程中，通过高光谱遥感影像反映出不同农作物特征，得到对应的农作物种植区域、面积等信息，并对农作物长势进行监测，从而为科学地管理提供帮助，为更好地指导农业生产奠定基础。此外，对农作物长势的监测还能够及时地监测病虫害发生情况，降低病虫害造成的损失。

2.3 对农作物病虫害的遥感监测

农作物病虫害在我国的农业生产中重发、多发、频发、广发。相关研究显示，农业生产中的病虫害是阻碍农业发展的关键因素，在全世界每年被病虫害夺去的粮食量为总量的20%～40%。现阶段，我国的农业病虫害发生呈现增加和加深的趋势。在很长的一段时间内，我国对病虫害的主要监测手段是取样实地调查和监测等，这些方式在一定程度上对病虫害的防、治发挥了重要的作用。但是该手段耗时耗力成本高，同时取样的范围也有限。早在20世纪20年代人们便利用遥感技术监测农作物病虫害。利用遥感技术监测农作物病虫害能够实现快速、动态、无损、大面积地进行作物病虫害的监测防治，一些国家已经使用该种技术消灭了一些病虫害。利用遥感技术和其它自然灾害的实际应用模型，还可以有效监测农业生产过程中旱灾、洪涝、冻害等的发生、发展、灾情、损失等，不仅缩短灾害监测的时间，还可以在第一时间内获取到灾害信息资料，为建立准确数据模型提供了有利条件。

2.4 农业生态环境监测

遥感技术能够实现对土壤盐碱性、土壤腐蚀及其分布区域进行分析，监测并发现其变化趋势。遥感技术还能实现对土壤中的水分和农作物的生长环境进行監测，为农业的发展提供科学的指导。2000年开始，农业部遥感应用中心和中国农科院区划所对我国北方草地的长势、产量、退化、沙化、耕地与草地面积变化等进行了监测，其监测结果每年向农业部上报，为草原与畜牧业管理决策提供了有价值的信息。

2.5 农业用水监测

遥感技术在农业用水监测方面的应用主要体现在以下几方面：通过红外遥感对水资源的质量进行监测;通过卫星数据对被污染水体中的叶绿素含量进行监测，定量划分出具体的污染范围;为水体的富营养化研究提供数据支持;通过遥感技术实现了对我国一些地区的大河、大湖和水库水质的监测。

2.6 对农作物养分的诊断和监测

高光谱分辨率遥感是利用很连续而窄的光谱通道对地物持续遙感成像的技术。高光谱遥感的光谱通道可达数百个以上，而且各光谱通道间往往是连续的，因此，光谱信息量、光谱分辨率、对地物的识别能力都得到了很大的提高。农作物在生长的过程中需要大量的养分，如氮、磷、钾等，其营养情况直接影响作物的产量。作物的营养情况决定了作物的生理特征，作物的生理特征可以在作物叶片的光谱特征上得到直接反映。高光谱遥感技术可以分辨作物叶片光谱特征的细微差别，分析其差异性可以监测作物的养分状况，为发展精准农业提供快速、准确、动态的数据支持。

3 遥感技术在农业生产中的发展趋势

随着经济水平的提升和科学技术的进步，农业遥感技术应用取得了长足的进步。在国家的卫星发展计划下，先后发射或准备发射中巴系列、遥感系列、环境系列、资源系列、高分系列卫星，遥感卫星的发展极大地带动了遥感技术的发展;在作物估产、灾害监测、土地利用调查、农村土地确权、“两区”划定及建设等国家重大工程的实施中和长期的遥感应用实践中积累了丰富的知识经验、信息处理方法、背景数据库、遥感信息模子;遥感技术向高空间分辨率、高光谱、高时间分辨率方向发展，田块尺度的时空动态精准监测技术日益成熟。遥感技术在现代农业生产中的新技术、新手段要向更深、更宽、更精的方向发展，不断完善农业生产遥感监测体系的标准和规范，摆脱人为因素的影响，拓展遥感技术的应用范围，为发展精密农业、聪慧农业、现代农业奠定基础。

4 结束语

在农业生产过程中应用遥感技术能够准确、实时地获得农业生产信息，为国家制定相关政策提供数据支持，在一定程度上为完成粮食增产、农业增收和农民增效提供了靠谱的技术服务。随着经济水平的提升和科学技术的发展，以及网络、物联网和现代信息技术的协调发展，必会推进农业遥感技术向实用化、定量化、科学化、产业化方向发展，为促进我国农业的现代化发展奠定基础。

参考文献

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（责任编辑 李媛媛）