遙感在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用與展望

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1、遙感測量在農(nóng)情信息中的應(yīng)用與展望1引言遙感技術(shù)是20世紀60年代以來，在現(xiàn)代物理學(包括光學技術(shù)、紅外技術(shù)、微波雷達技術(shù)、激光技術(shù)和全息技術(shù)等)、空間科學、電子計算機技術(shù)、數(shù)學方法和地球科學理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興的、綜合性的邊緣學科，是一門先進的、實用的探測技術(shù)，目前已在運行的有36個波段的MODIS光譜儀，空間分辨率大大提高，立體測量的方法也更加多樣化，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候作業(yè)。廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、地理、地質(zhì)、氣象、環(huán)境監(jiān)測、地球資源勘探等多個方面。在我國農(nóng)業(yè)屮的應(yīng)用屮，從早期的土地利用和土地覆蓋而積估測研宄、農(nóng)作物大而積遙感估產(chǎn)研究開始，已擴展到3S集成對農(nóng)作物的長勢的實時

2、診斷研究、應(yīng)用高光譜農(nóng)學遙感數(shù)據(jù)對重要的生物和農(nóng)學參數(shù)的反演研究、高光譜農(nóng)學機理的研究、模型的研究與應(yīng)用及草地產(chǎn)量佔測、森林動態(tài)監(jiān)測等多層次和多方面。遙感技術(shù)和GIS的發(fā)展與應(yīng)用，已使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和研宂從沿用傳統(tǒng)觀念和方法的階段進入到精準農(nóng)業(yè)(數(shù)字農(nóng)業(yè))、定量化和機理化農(nóng)業(yè)新階段。2遙感技術(shù)在發(fā)達國家農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀自20世紀70年代，美國等發(fā)達國家率先開展Y主要農(nóng)作物種植面積和產(chǎn)量佔算工作以來就掀起了利用遙感技術(shù)監(jiān)測農(nóng)情信息的研宂熱潮，美國發(fā)射了一系列探測地球的資源衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星，隨后加拿大、法國、、印度和也先后發(fā)射了各向的資源衛(wèi)星和氣象上星，遙感開始進入一個快速發(fā)展的階段

3、。美國是最早開始開展農(nóng)情遙感監(jiān)測技術(shù)研究的國家。同時隨著監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展與成熟，一些國家與國際組織建設(shè)了各自的農(nóng)情遙感監(jiān)測系統(tǒng)，并開展了運行化的監(jiān)測。這些系統(tǒng)在大范圍宏觀農(nóng)業(yè)監(jiān)測中發(fā)揮了重要的作川，為相關(guān)政府和部門的決策提供丫重要的依據(jù)。美國企球及本土的農(nóng)情監(jiān)測分別巾農(nóng)業(yè)部外國農(nóng)業(yè)局(USDAForeignAgriculturalService,FAS)及國家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計局(NationalAgriculturalStatisticsServ-ice，NASS)負責。在全球監(jiān)測上，國外農(nóng)業(yè)局全球分析辦公室(OfficeofGlobalAnalysis,OGA)負責監(jiān)測結(jié)果的獲取、發(fā)

4、布，其下設(shè)的國際產(chǎn)量評估科(InternationalProductionsAssessmentBranch)負責系統(tǒng)的業(yè)務(wù)化運行。系統(tǒng)目標是提供可靠、及時、透明、準確的全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)量信息。FAS通過監(jiān)測全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品供耑信息為市場提供指導，并為本國提供早期預(yù)警信息。FAS的監(jiān)測與分析依賴于氣象數(shù)椐、田間報告和島分辨率遙感數(shù)據(jù)等所獲取信息的整合，其屮遙感數(shù)據(jù)主要提供長勢、生長階段和產(chǎn)量信息。這些信息一方面用于對作物產(chǎn)量信息進行驗證，另一方面用于識別一些沒有被報告上來但會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生明顯影響的事件。FAS的全球監(jiān)測結(jié)果以“世界農(nóng)業(yè)產(chǎn)量”(WorldAgricultural

5、Production)月度報告和“產(chǎn)量、供給與分布”(ProductionSupplyandDistribution,PSD)數(shù)據(jù)庫的形式進行發(fā)布，是USDA全球經(jīng)濟信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分。為對這些不同數(shù)據(jù)源所獲取的信息進行整合，F(xiàn)AS開發(fā)了名為CrapExplorer的基于地理信息系統(tǒng)CropExplorer是一個基于Web并文持空間和屬性查詢的農(nóng)情信息服務(wù)網(wǎng)站，該網(wǎng)站提供基于遙感影像和氣象數(shù)據(jù)的全球作物長勢信息。系統(tǒng)針對大宗作物的主產(chǎn)區(qū)提供植被活力、降水、溫度等信息的專題圖，所提供的專題圖有3類，分別是氣象專題圖、土壤濕度和作物模型專題圖及植被指數(shù)專題圖。系統(tǒng)根據(jù)查詢的農(nóng)

6、業(yè)氣象區(qū)劃提供生長季的時間序列數(shù)據(jù)和閣表，同時系統(tǒng)還提供作物候歷及作物分布等信息。用戶可以通過選擇區(qū)域、作物及時間等信息進行查詢。同時FAS啟動了新一期的全球農(nóng)業(yè)監(jiān)測(theGlobalAgriculturalMonitoring，GLAM)項0[14]，該II?劃得到了美國農(nóng)業(yè)部及NASA應(yīng)用科學計劃聯(lián)合資助，由NASA、USDA,馬里蘭大學和南達科他州立大學聯(lián)合執(zhí)行，旨在通過NASA新一代對地觀測系統(tǒng)對FAS的決策支持系統(tǒng)進行改進。在本土監(jiān)測上，農(nóng)業(yè)部下屬的NASS負貴為美國農(nóng)業(yè)部提供及時、準確和有效的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。該部門所統(tǒng)計的數(shù)據(jù)覆蓋了美國農(nóng)業(yè)從產(chǎn)量、食品供給到農(nóng)場主及其

7、雇工的收入狀況信息等各個方面。NASS每隔5年做一次全國農(nóng)業(yè)苦查，以提供美國農(nóng)業(yè)的全面狀況信息。遙感數(shù)據(jù)及遙感技術(shù)在提高其統(tǒng)計數(shù)據(jù)準確性方面發(fā)揮了一定的作用，包括:NASS使用遙感數(shù)據(jù)來建立農(nóng)業(yè)統(tǒng)計的采樣框架、估算作物種植而積、為分析系統(tǒng)提供而向作物的土地覆蓋數(shù)據(jù)等。在2007年的農(nóng)業(yè)普査屮,NASS以Landsat影像、數(shù)字攝影測量數(shù)據(jù)及其他遙感數(shù)據(jù)為輸入，開展了全國48個州及波多黎各時向血積監(jiān)測的采樣和補充采樣設(shè)計，用于評價當年普查的完整性。此外NASS的遙感面積佔算項目使川Re-sourcesat