遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

摘? 要：我國是農(nóng)業(yè)大國，且農(nóng)業(yè)對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。農(nóng)作物的生長受到氣候和栽培技術(shù)的影響，需要利用遙感技術(shù)促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。本文首先介紹了遙感在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，然后闡述遙感在當(dāng)前農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的進(jìn)展，然后分析了我國遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的發(fā)展，希望可以為我國農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù);農(nóng)業(yè);應(yīng)用進(jìn)展

遙感技術(shù)是可以獲得地表物理性質(zhì)和幾何形狀的技術(shù)。最早的遙感圖像解譯是通過目視判斷，隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，解譯技術(shù)也隨之發(fā)展，可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)原始遙感影像進(jìn)行圖像變化、圖像增強(qiáng)和幾何校正等吹了，然后利用遙感軟件進(jìn)行進(jìn)一步處理，最終通過專業(yè)人員經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行解譯，從而形成具有特征的遙感影像。目前，遙感影像分為多光譜和高光譜遙感。高光譜遙感可以對(duì)覆蓋物體進(jìn)行探測，可以對(duì)植物生態(tài)系統(tǒng)的物理參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的估計(jì)，包括：土壤的參數(shù)、土壤特征和水分等。

一、遙感在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

遙感技術(shù)可以獲得大量的信息，具有覆蓋廣、多分辨率等特點(diǎn)，這也是遙感數(shù)據(jù)的重要優(yōu)點(diǎn)。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中要應(yīng)用遙感技術(shù)是農(nóng)業(yè)科學(xué)與遙感的結(jié)合，可以對(duì)農(nóng)業(yè)資源、農(nóng)作物的生長和災(zāi)害情況進(jìn)行及時(shí)的掌握，在農(nóng)業(yè)評(píng)估及調(diào)查方面效果顯著，具有特殊的監(jiān)測和管理作用?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)遙感屬于新型技術(shù)，可以對(duì)水庫水面和湖泊進(jìn)行監(jiān)測，評(píng)價(jià)區(qū)域的水資源情況和農(nóng)業(yè)干旱，并可以進(jìn)行農(nóng)作物的質(zhì)量監(jiān)測。

二、遙感在當(dāng)前農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的進(jìn)展

目前，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)追求的是高質(zhì)量、安全、精準(zhǔn)和高效的目標(biāo)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)需要大量的信息采集，例如：農(nóng)作物病蟲害、農(nóng)作物生長情況和作物產(chǎn)量等，需要對(duì)農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，為農(nóng)業(yè)信息管理提供支撐。目前，我國的遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用雖取得一定進(jìn)展，但是仍處于初期階段。農(nóng)業(yè)遙感今后需要提高應(yīng)用水平和研究力度。通過與3S技術(shù)的結(jié)合，可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)資源探勘、農(nóng)業(yè)建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理中，為農(nóng)業(yè)部門的科學(xué)決策提供參考。高光譜遙感技術(shù)與無人機(jī)配合，在未來也有廣闊的應(yīng)用前景。

1.高光譜遙感在農(nóng)業(yè)遙感中的應(yīng)用

高光譜遙感對(duì)于農(nóng)作物不會(huì)造成損害，因此可以對(duì)農(nóng)作物葉片面積進(jìn)行監(jiān)測。這種技術(shù)克服了傳統(tǒng)遙感技術(shù)農(nóng)作物葉片面積指數(shù)時(shí)間長的問題，可以獲得最準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)。通過應(yīng)用高光譜遙感，可以獲得農(nóng)作物葉面積指數(shù)，建立遙感反演模型。例如：利用地物光譜對(duì)特定波段范圍內(nèi)的小麥反射率進(jìn)行測定，分析小麥形成光譜曲線。通過監(jiān)測可以建立遙感反演模型，用模型值與實(shí)際值進(jìn)行對(duì)比，從而提高遙感反演的精度。目前，我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中主要的方向就是精細(xì)農(nóng)業(yè)，因此利用高光譜遙感技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確和快速的目標(biāo)，并且不會(huì)造成農(nóng)作物的損害。精細(xì)農(nóng)業(yè)可以通過科學(xué)的管理系統(tǒng)對(duì)農(nóng)業(yè)資源進(jìn)行規(guī)劃，保證環(huán)境不受到污染，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量的質(zhì)量。結(jié)合農(nóng)業(yè)精細(xì)化對(duì)數(shù)據(jù)信息的要求，傳統(tǒng)的分析方法并不適用。因此，3S技術(shù)在農(nóng)業(yè)監(jiān)測中廣泛應(yīng)用，利用高光譜技術(shù)可以獲得更加準(zhǔn)確的農(nóng)作物參數(shù)，提高農(nóng)作物的管理效果。高光譜遙感技術(shù)還可以對(duì)農(nóng)作物質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，通過對(duì)農(nóng)作物不同時(shí)期的數(shù)據(jù)特征的分析，預(yù)測農(nóng)作物的產(chǎn)量，目前主要是應(yīng)用在不同農(nóng)作物種植面積和產(chǎn)量監(jiān)測的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。雖然高光譜技術(shù)可以提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，但還需要加大研究力度。探索如何將高光譜遙感技術(shù)用于農(nóng)業(yè)光譜信息的數(shù)據(jù)庫，提高農(nóng)業(yè)信息監(jiān)測模型的適用范圍。

2.無人機(jī)遙感在農(nóng)業(yè)中的研究進(jìn)展

（1） 病蟲害監(jiān)測

利用紅外技術(shù)對(duì)農(nóng)作物實(shí)時(shí)監(jiān)測可以反映農(nóng)作物病蟲害情況。農(nóng)作物在正常情況下，蒸騰作用是通過氣孔來控制的，從而保證農(nóng)作物的溫度恒定。如果發(fā)生病蟲害后，葉面就會(huì)出現(xiàn)病變。病原菌對(duì)作物蒸騰作用會(huì)出現(xiàn)顯著的影響，造成侵染部分溫度的升降。通常植物易感會(huì)使氣孔開度失調(diào)，導(dǎo)致蒸騰作用高于健康的區(qū)域。蒸騰作用顯著會(huì)造成區(qū)域溫度的降低，葉面溫差要高于正常葉片，直至壞死的細(xì)胞死亡，蒸騰作用會(huì)全部消失。通過以上原理可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物病蟲害情況進(jìn)行分析。

（2） 農(nóng)田空間信息

農(nóng)田空間信息包括地理坐標(biāo)信息，通過機(jī)械設(shè)備對(duì)農(nóng)作物分類信息進(jìn)行識(shí)別。通過無人機(jī)可以識(shí)別農(nóng)田邊界對(duì)種植面積進(jìn)行估算。農(nóng)田面積的傳統(tǒng)測量方式，具有時(shí)效性差和邊界差異大的問題，不能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)監(jiān)測。而無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)田空間信息的準(zhǔn)確獲取，具有傳統(tǒng)測量不能完成的優(yōu)勢。無人機(jī)進(jìn)行圖像航拍可以識(shí)別農(nóng)田基本空間信息。隨著空間定位信息的發(fā)展，提高了農(nóng)田定位信息的精度，隨著無人機(jī)影像分辨率的提高，引入地形和坡度等信息，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的農(nóng)田空間信息監(jiān)測。

（3）作物生長信息

很多信息都可以反映農(nóng)作物的生長情況，例如：表型參數(shù)或營養(yǎng)指標(biāo)等。包括：植被覆蓋度和葉面積指數(shù)等，各種的信息的相互聯(lián)系，可以共同反映作物的生長情況，從而預(yù)測農(nóng)作物的產(chǎn)量。

三、我國遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的發(fā)展

我國主要的糧食產(chǎn)區(qū)，建立了產(chǎn)量估算信息系統(tǒng)，冬小麥遙感產(chǎn)量估算操作系統(tǒng)是RS與GIS技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物?？梢詫a(chǎn)量估算系統(tǒng)集成在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化操作，對(duì)各種產(chǎn)量的結(jié)果進(jìn)行估算。進(jìn)行大量的研究表明：利用遙感產(chǎn)量估算系統(tǒng)可以對(duì)大面積作物產(chǎn)量估算精度超過90%，隨著系統(tǒng)的長期應(yīng)用，估算精度會(huì)提高，且成本會(huì)降低。同時(shí)，我國為了更好的掌握農(nóng)業(yè)種植情況，研發(fā)作物產(chǎn)量估算的實(shí)用操作系統(tǒng)，也取得了較好的效果。

四、結(jié)語

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，高分辨率的對(duì)地觀測系統(tǒng)也開始逐步建設(shè)，我國會(huì)擁有更多的國產(chǎn)資源調(diào)研衛(wèi)星。同時(shí)，利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，可以更好促進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，是我國的農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)進(jìn)一步提升，更好的應(yīng)用于實(shí)際的生產(chǎn)中。

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作者簡介：楊龍（1980.2.4-），男，漢族，黑龍江大慶人，助理農(nóng)業(yè)師，研究方向：農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)或無人機(jī)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用。