遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

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1、遙感對(duì)地觀測(cè)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展摘要：簡(jiǎn)要回顧了國(guó)際高分辨率對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域近十年來(lái)的發(fā)展，介紹了我國(guó)高分辨率對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)狀與規(guī)劃，系統(tǒng)論述了從觀測(cè)數(shù)據(jù)到空間信息和地學(xué)知識(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)化的機(jī)理與過(guò)程。隨著高分辨率對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)展非常迅速。將遙感技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上，可在一定程度上降低我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的損失。最后，根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的現(xiàn)有遙感技術(shù)基礎(chǔ)上指出還存在的不足。關(guān)鍵詞：高分辨率對(duì)地觀測(cè)；農(nóng)業(yè)遙感；遙感技術(shù)1．引言目前，航空航天遙感正向高空間分辨率、高光譜分辨率、高時(shí)間分辨率、多極化、多角度的方向迅猛發(fā)展。國(guó)際商業(yè)遙

2、感衛(wèi)星GeoEye的空間分辨率已達(dá)到0.41m，美國(guó)光學(xué)偵察衛(wèi)星KH-12空間分辨率達(dá)0.1m；美國(guó)NASA發(fā)射的EO-1對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星搭載的HYPERION超光譜成像儀共有220個(gè)譜段，光譜分辨率為10nm，Proba小衛(wèi)星攜帶的CHRIS超光譜成像儀光譜分辨率最高達(dá)1.2nm；微波遙感實(shí)現(xiàn)了全天時(shí)、全天候的對(duì)地觀測(cè)，星載SAR的分辨率也達(dá)到1m的水平，差分雷達(dá)干涉測(cè)量測(cè)定相對(duì)位移量的精度可達(dá)厘米至毫米級(jí)；先進(jìn)的衛(wèi)星系統(tǒng)都具備大角度側(cè)擺觀測(cè)的能力，使得重訪周期大幅縮短。我國(guó)已成功發(fā)射了近百顆衛(wèi)星，初步形成了資源環(huán)境、氣象、海洋三個(gè)系列的遙感衛(wèi)星體系。正

3、在運(yùn)行的資源衛(wèi)星，如中巴地球資源衛(wèi)星系列、“北京一號(hào)”衛(wèi)星、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星星座等。2012年1月9日，我國(guó)又成功發(fā)射了首顆民用立體測(cè)繪衛(wèi)星“資源三號(hào)”。在氣象衛(wèi)星方面，發(fā)射了太陽(yáng)同步軌道FY衛(wèi)星系列，最新發(fā)射的FY-3衛(wèi)星的氣象監(jiān)測(cè)能力已達(dá)到世界先進(jìn)水平，我國(guó)計(jì)劃發(fā)射的下一代極軌氣象衛(wèi)星，將具備全球、全天候大氣探測(cè)的能力。海洋衛(wèi)星方面，已發(fā)射了海洋探測(cè)衛(wèi)星系列HY-1A，HY-1B等。正在實(shí)施的國(guó)家重大專項(xiàng)“高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)”提出，要建立天基、臨近空間、空基對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)，具備準(zhǔn)實(shí)時(shí)、全天候獲取各種空間數(shù)據(jù)的能力，形成集高空間、高光譜、高時(shí)

4、間分辨率和寬地面覆蓋于一體的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)衛(wèi)星遙感技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)從可見(jiàn)光發(fā)展到紅外、微波；從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多極化；從多光譜擴(kuò)展到超光譜。在理論上，已從經(jīng)典電磁波朗伯反射模型發(fā)展到更具適應(yīng)性的多角度模型、臨地效應(yīng)和尺度效應(yīng)綜合模型，逐步實(shí)現(xiàn)了遙感信息反演地面參數(shù)的半定量和定量化。衛(wèi)星遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象、業(yè)務(wù)服務(wù)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)側(cè)與估產(chǎn)、干旱監(jiān)測(cè)、作物種植面積提取等領(lǐng)域。2．遙感對(duì)地觀測(cè)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用農(nóng)業(yè)遙感是隨遙感技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)最早應(yīng)用的主要是航空照片.農(nóng)業(yè)是遙感技術(shù)的最大用戶，農(nóng)業(yè)遙感的工作十

5、分廣泛。我國(guó)是一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國(guó)，但是每年由于農(nóng)業(yè)產(chǎn)品自身的原因和環(huán)境變化、自然災(zāi)害等的影響，使得每年都會(huì)遭受到巨大地?fù)p失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1983年至2006年，我國(guó)平均每年農(nóng)作物受旱面積2500多萬(wàn)公頃，占整個(gè)農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積的一半以上.1997年、2000年和2001年等特大干旱年，旱災(zāi)造成的糧食損失分別占當(dāng)年糧食總產(chǎn)量的9.6%、13.0%、11.8%，對(duì)糧食生產(chǎn)造成較大影響。此外，冷凍害、臺(tái)風(fēng)等都對(duì)糧食生產(chǎn)造成重大影響，因氣象災(zāi)害導(dǎo)致的單種糧食產(chǎn)量波動(dòng)可達(dá)20%左右，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)30%以上.隨著遙感技術(shù)的日漸成熟和發(fā)展，遙感技術(shù)已經(jīng)成熟的運(yùn)用到軍事、自然資

6、源的勘探和調(diào)查、城市建設(shè)和規(guī)劃、地圖繪制等許多領(lǐng)域.如今在農(nóng)業(yè)上的利用也逐漸受到更廣泛的重視，有效的利用遙感技術(shù)可以改變農(nóng)業(yè)管理水平，合理利用資源以及糧食生產(chǎn)以及在突變情況下為政府決策部門(mén)提供準(zhǔn)確信息，做出相應(yīng)地預(yù)防措施。從而降低農(nóng)作物的經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)階段的我國(guó)，遙感技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。2.1作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)的基本原理是利用衛(wèi)星遙感技術(shù)反演作物的一些生物學(xué)指標(biāo)，如歸一化植被指數(shù)和葉面積指數(shù)來(lái)分析作物的生長(zhǎng)狀況。有研究表明，植被的葉綠素對(duì)紅光（630~690nm）有強(qiáng)烈的吸收作用，通過(guò)該光譜波段的信息可以反映葉綠素

7、的濃度。植被的葉片對(duì)近紅外（760~790nm）有強(qiáng)烈的反射作用，通過(guò)該光譜波段的數(shù)據(jù)可以反映葉面積指數(shù)和植被密度。組合這兩個(gè)通道的數(shù)據(jù)計(jì)算得到的歸一化植被指數(shù)，可以較好地反映植被的生長(zhǎng)狀況和作物產(chǎn)量。因此，NDVI是一個(gè)綜合的參數(shù)，與葉面積指數(shù)、植被覆蓋度、發(fā)育程度以及生物量有關(guān)。在農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)中，作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)的遙感模型主要分為差值模型和標(biāo)液化模型兩種。而遙感估產(chǎn)主要基于作物植被指數(shù)與產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。2008年12月1日我國(guó)“遙感衛(wèi)星4號(hào)”發(fā)射成功，其主要作用之一就是負(fù)責(zé)我國(guó)農(nóng)作物的品質(zhì)與產(chǎn)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集。如今高光譜分辨率遙感技術(shù)也在農(nóng)作物估產(chǎn)得到

8、應(yīng)用，利用它的客觀、定量、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，可以同時(shí)獲取單產(chǎn)、面積、總產(chǎn)資料，在小區(qū)試驗(yàn)已取得較高的