遥感技术在农业上的应用范文1
关键词:遥感技术;农业产业监测;应用研究
随着社会的不断发展与进步,遥感技术已经被应用在诸多行业中,也为行业发展提供全新契机。就农业产业监测工作来说,遥感技术被应用在农业土壤、气象以及多方面内容中,遥感技术的应用范围随着技术的发展不断拓展。近几十年,中国农业发展迅速,农业产业由手工作业逐渐转向机械作业。随着近代的遥感技术出现,将农业产业推向全新高度,农业逐渐迈向高效化、精准化发展方向,这也是未来农业发展的主要趋势。
一、遥感技术概述
所谓的遥感技术,就是指对较远的区域具有感知意识。从事物发展的角度来看,遥感技术的出现,能够进行远处探知,并根据所收集信息,对信息进行分析以及处理。遥感技术能够对不同事物特征加以分析,感知地面事物性质。此外,遥感技术可以根据不同事物或是物体,呈现出不同波普,对地面上的多种事物或是物体加以识别,具有极强地远方感知能力。通俗来讲,就是利用天空中的飞机、卫星等多种飞行物所含有的遥感器,对地面的数据加以收集以及整理,并对不同的数据进行识别、分析以及传送等,这也是遥感技术主要特征。
二、遥感技术的主要特征
(一)信息获取速度快卫星可以根据地球自转周期进行运转,并能在运转工作中,对最新的数据进行获取,并将获得的信息技术更新,也能对原有数据加以更改。同时,快速信息获取速度,能够对新旧动态变化进行及时监测。
(二)信息获取受限少地球的自然生态系统较为复杂,不同区域的地形、地质、地貌存在较大差异。像是沼泽、沙漠等区域,人类不仅难以跨越,更难以对其地面工作进行检测。而利用遥感技术,在信息获取上,所受限制较少。遥感技术不需要技术人员到区域现场进行观测,能够借助远程控制系统,在恶劣的情况下借助遥感技术,获取多种信息数据。
(三)信息获取方法多对目前的遥感技术加以分析,遥感技术可以根据不同的人去需求,选取不同的波段以及遥感一起,对信息进行收集工作。较为常见的有可见光、紫外线、红外线以及微波探测等。这些不同的信息获取方式,由于不同波段,对物体造成的穿透性存在差异,进而对不同地面物体信息加以获取。
三、遥感技术在农业产业监测中的实际应用
(一)分析农业生产所需资源遥感卫星在地表开展扫描监测工作,主要用用多波段传感器,多波段传感器,能够根据布偶听的物体信息,对其数据进行颈环收集。就目前所获图像来看,不同的地表物体,具有不同的纹理、形状以及色调,这些信息之间都存在差异。只有根据不同的识别特征,并对地表的物体特征加以分析与识别。利用遥感技术,对农业产业进行监测的这一过程,也是遥感技术的主要应用原理。
(二)应用遥感技术监测农业产业情况将遥感技术应用在农业产业监测工作中,能够对不同的农业作物加以区分,不同的农业作物,其所呈现的光谱具有较大的差异。根据图像以及不同的波普,能够对农业产业进行实时的监测,并关注农作物的实际生长情况。此外,利用不同阶段的生长信息,还能对农作物产量进行评估。就我国遥感技术应用来说,遥感技术主要应用在小麦以及水稻监测工作中。
(三)监测评估可能出现的农业灾害不同的农作物其所呈现的波谱特征存在差异,就算是一种农作物,也具有不同的内部结构以及外部的特征,其光谱反射率的曲线也是不同的。而遥感技术,正是应用此种方式,对农业产业进行监测工作,并根据不同的波普特征,对农业产业灾害问题加以监测与评估。
(四)监测农业生产环境农业的生产环境关乎农业产量,利用遥感技术,对农业产业生产环境加以监测,像是对大气环境、水环境、自然生态环境的监测工作中。其中,对大气环境的监测,主要是对其空气成分加以监测,并对大气变化进行实时监测。而水环境,则是对水资源的变化情况以及不同水质进行分析。而自然生态环境的监测工作,主要指对农村生态变化、城市开发状况以及森林覆盖等多种情况进行监测。矿区生态破坏以及森林覆盖情况等多方面进行监测。
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【关键词】遥感技术;农田水利;资源;研究
0.引言
近年来,在人们的生产生活中,遥感技术被运用得很广泛。比较突出,也是比较有用的就是遥感技术在农田水力资源中的利用。这项措举,是真正意义上的科技兴农的实现。是我国农田水利中的飞跃性的进步。遥感技术在农田水利资源中被广泛的应用,这样就对农田的情况进行了一个科学而精准的分析。这主要包括农田的防洪抗旱、农田的灌溉情况,以及农田的水土流失治理动态进行一个科学的分析。遥感技术可以对农田水利资源做一个系统的分析,以便提出合理的解决方案。
1.相关概念分析
遥感技术主要是在资源勘测和环境勘测中利用的一种技术,这种技术的作用主要是反映资源的情况,以便相关部门作出科学合理的分析。目前来说,遥感技术运用的领域非常的广泛,农业、林业、海洋、水文和气象都有充分的利用这种技术。所谓的遥感技术实际上就是指的是利用光学接受电磁波和地面反射而来的信号。这种技术主要是在高空和外层空间进行。主要指的是遥感器和波探测仪器两种仪器。遥感器将接收而来的的电磁波和反射信号记录好之后再传回地面的地方,然后进行信息的处理、判断和验证等步骤。实际上,具体来说,这种技术就是一个拍摄、扫描以及传输信息和信息处理的工作过程。
2.遥感技术在农田水利资源中的利用
2.1在水土流失治理动态中的应用
我们生活的家园土地资源类型多样,复杂且多变。由于许多人为因素和自然因素,水土流失严重。人为因素主要是过度开垦土地,在草原上过度放牧,以及一些过度开矿和修路导致的土层松动,水土流失情况。自然的原因主要是地貌地形、植被气候、以及土壤和风向发生的自然变化。人为的破坏,导致水土严重流失,是可以避免的,自然的因素是不可抗拒的,但是,也是可以经过人为的努力,达到一定的改善。例如在一些水土流失严重的地方人工种植固土性很强的树木和草,也可以在水土流失的地方修建固土的堤坝和成网格的坝子。实际上,认人为的修建坝子只能够保护水土不流失一段时间,只是一种治标不治本的做法,而人工种树一直都是一种比较好的方法,被广泛的利用到保护水土流失工程中。
我国的地理南北东西跨度都比较的大,地理位置复杂,地形也比较复杂过度明显,气候多变,冬夏温差较大,一些南方地区时常发生洪灾,北方地区时常发生旱灾,且北方的风沙较为严重。因而,我国的水土流失较为严重。我国人口众多,土地资源总量虽然较多,但地形复杂,适合耕种的农田比例较小,且人均占有量较少,但我国水土资源流失较为严重,为了缓解水土流失情况,我国政府投入大量的人力物力进行整治。全国呼吁保护土地,防止水土资源流失。还大力退耕还林,请专人在水土流失严重地区种树。政府能够有这一系列的方案,还得益于遥感技术。遥感技术被广泛的利用与农田水利资源中,在防止水土流失工程中起着至关重要的作用。遥感技术将我国水土流失的情况清晰的传给相关部门,为相关部门提出及时、科学合理的方案提供了科学的资料。一般来说,遥感技术的传回的结果都是比较科学和宏观的,对促进农田水利资源的保护有着至关重要的作用。
2.2在防洪抗旱中的应用
前面笔者也提到,我国地理位置广阔,国土南北东西跨度都比较大,国内地形复杂气候多样。自然灾害频繁发生。特别是洪灾和旱灾严重,古就有南涝北旱的说法。但是我国在应付自然灾害的能力还是比较突出的,这和遥感技术分不开。遥感技术对于防洪抗灾的影响力是巨大的。实际上,遥感技术洪灾旱灾的情况反映和紧急救援,以及灾后的重建工作都有着重要的作用。不止如此,我国还建立了农田洪旱遥感系统,这种系统反应的是我国科技的进步和对民众的关心。一个国家应付自然灾害的能力,往往凸显的是国家的经济实力。
洪旱遥感系统主要包括两种主要的模式。一检测灾区重点。通过雷达卫星和地理信息监测出重灾区,并作出详细的评估,以及对灾后的重建作出决策。二是灾区宏观检测。利用气象卫星每天读灾情进行速报,对灾情地区,持续时间,灾情损失作出评估。
实际上,事实已经有力的证明了遥感技术在防洪抗灾等抗击自然灾害中的作用是极其重要的。在紧急救援,灾情监测、以及灾情评估和灾后重建工程中的作用都是极其重大的,可谓是贯穿整个始终。遥感技术为相关部门提供了客观和全面清晰的信息,这些信息成为有关部门做出正确决策的有力支撑点。
2.3在河道检测中的应用
我国水资源丰富,河流众多,河流成为我国大部分地区饮用灌溉的主要水源。水是生命之源,加之我国又极为容易发生洪灾和旱灾。因此这就需要我国多河流实行检测。遥感技术对河流的水位情况,河道走势,河床变化,水质变化都会有清晰的数据。遥感技术将这些数据传给相关部门,以便相关部门掌握详细情况,当发生灾情的时候,也好及时作出决策。遥感技术对我国的农田水利灌溉和经济有着至关重要的作用。
3.结语
遥感技术传送的信息可靠而详细。遥感技术将详细的信息资料传给相关部门,以此来帮助相关部门及时正确的了解情况,并帮助他们做出正确及时的决策。在我国农田的水利中广泛的被利用,极大的促进了我国农田水利资源的管理。对我国经济的发展有着至关重要的作用。目前,我国的遥感技术水平还是比较高的,但也还需要进一步的提高。
【参考文献】
[1]王红岩.基于NPP和植被降水利用效率土地退化遥感评价与监测技术研究[D].中国林业科学研究院,2013.
[2]蒙继华,吴炳方,杜鑫,张飞飞,张淼,董泰峰.遥感在精准农业中的应用进展及展望[J].国土资源遥感,2011,03:1-7.
[3]高广磊,信忠保,丁国栋,李丛丛,张佳音,梁文俊,安云,贺宇,肖萌,李文叶.基于遥感技术的森林健康研究综述[J].生态学报,2013,06:1675-1689.
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“遥看苍茫大地,感知前沿科技”。该中心的科研人员每天用心遥看龙江大地的每片新绿,他们用心血凝结的科研成果遍布每一寸土地。黑龙江省农业科学院遥感技术中心隶属于黑龙江省农业科学院,是1983年农业部在全国成立的3个遥感分中心之一,是东北地区唯一从事农作物种植面积、自然灾害、农作物长势动态监测与产量评估、土地利用动态测、地理信息系统和物联网等领域的研究。2009年经农业部发展计划司和全国农业资源区划办公室批准为农业部遥感应用中心哈尔滨分中心,2009年正式挂牌。中心现有在职人员22名,其中研究员4名,副研究员1名,助理研究员6名,管理人员4名,具有硕士以上学历13人。
中心设立的数字化实验室面积达230.84平方米,可容纳21名科技人员同时工作;输入输出室内配备了先进的宽幅彩色扫描仪、绘图仪、激光打印机等仪器;仪器室拥有数码摄像机、数码相机、手持GPS、差分GPS、车载GPS、投影机、UPS、土壤湿度速测仪等硬件设备,并配备了相应的图像处理软件(Erdas、Ermapper等)和GIS软件(Arcgis、Maptitude等);服务器室内拥有大型数据存储设备磁盘阵列,最大可存储20T的数据;3S技术成果演示厅集成了现代技术,能进行成果演示、技术培训、学术交流等,使中心的整体面貌上了一个新台阶。在院党组的大力支持下,中心已着手建立MODIS农情监测系统,建立了MODIS农业信息预警项目后,中心每月对黑龙江省农作物的长势、旱情、涝情、灾害进行预警,也可随时根据具体需要作出某一方面的预警。经过常年的预警信息数据汇总,几年后建立一个科学、完整、准确的黑龙江省农作物的长势、旱情、涝情、灾害预警模型。
黑龙江省农业科学院遥感技术中心成立近30年来,承担了国家农业部和省政府各有关部门安排下达的农业资源调查,自然灾害评估和农作物长势动态监测与产量评估等多项任务,组织实施黑龙江省与国家的遥感技术研究与应用课题以及项目30余项,其中部分课题和项目获省政府、厅(局)科技进步奖。近几年,该中心聘请美国密歇根州大学全球变化和地球观测中心主任为客座研究员,邀请比利时新鲁汶大学J-P Malingreau博士等3位遥感专业的领军人物到中心座谈,并经常与国内外知名遥感专家进行学术交流。随着黑龙江现代化大农业的崛起,黑龙江农科院为龙江农业书写了科技振兴的传奇,遥感技术中心的科技人员则为黑龙江现代化大农业书写了浓墨重彩的一笔。他们奔忙在春耕夏忙,专研于数字化实验室和田间地头之间,为龙江农业现代化农业的发展作出了突出贡献。
该中心设有地理信息系统科研、农作物灾害监测及预警、农作物种植结构空间分布、农作物长势监测等研究室,并设立了仪器设备室、输入输出室以及集成了现代技术具备成果演示、技术培训、学术交流等功能“3S”技术成果演示厅。
在黑龙江省委省政府及省农科院的领导下,各项科研工作都取得了较大的成绩,屡获殊荣:2011年获中国农业资源与区划学会科学进步一等奖一项、二等奖两项、三等奖两项,2012年获国家技术科学进步二等奖。“十一五”以来,中心项目资金累计为一千多万元,组织实施国家农业部安排下达黑龙江省与国家的遥感技术研究、应用课题与项目百余项,参加国防科工局高分一期项目,主持国家自然科学基金重点项目一项;承担农业部重点课题《建设主要农作物遥感监测系统》的建设,利用遥感技术、地理信息系统和全球定位系统等现代空间信息技术,结合地面调查方法,建立一个适合中国国情的、满足决策部门需求的、可长期业务化运行的全国主要农作物遥感估产和农情监测系统,为农业部正在进行的建立农产品预警系统、农业结构调整、农业资源区域优势分析和优势农产品区域布局规划等重点工程,提供基础性和支持性信息。建立了MODIS农情监测系统,把各类分析、统计、预算信息直接送到管理部门,辅助管理部门做出合理、科学决策。
2015年1月9日,国家科学技术奖励大会在北京召开,由中国农业科学院农业资源与农业区划研究所唐华俊研究员牵头完成的项目成果“农业旱涝灾害遥感监测技术”获得2014年度国家科技进步二等奖。黑龙江省农业科学院遥感技术中心就是这个项目的主要完成单位之一。
黑龙江省农科院为龙江农业书写现代大农业的新篇章,遥感中心为龙江农业生产提供强大农业遥感技术支撑。
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Abstract: With the development of modern surveying and mapping technology, technology and technical methods of geological survey will also gradually renewal. At present, the surveying and mapping technology has become an important means to obtain the current space data, this paper describes the development status of modern surveying and mapping technology, and introduces in mine surveying, wetland, water conservancy project and application four aspects of precision agriculture.
Keywords: Surveying and mapping technology: GPS:RS; GIS
中图分类号:P25前言: 随着现代测绘技术的出现,无论在学科理论,或在技术体系,以及应用范围上都取得了重大的发展,甚至可以说是重大的变革,从而也将彻底地改变传统测绘的生产方式。现代测绘产业以“3S”技术为特征,现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境,解释某些自然现象,解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。
1 现代测绘技术的发展概况
1.1 GPS的发展 全球定位系统(GPS)是美国从20世纪70年代开始研制,于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。1996年2月,美国总统令宣布GPS为军民两用系统,标准定位服务对民用开放,2000年5月,美国总统令SA关闭,价格不贵的民用GPS接收机能将其水平定位精度从不低于100m提高到15~20m,民用GPS的具备了真正的实用价值。随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,GPS的应用领域正在不断地开拓,目前,各种类型的GPS接收机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测。GPS已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。GPS和GLONASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术,已经成为大地测量的主要技术手段,也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比,除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。
1.2 遥感技术的发展 遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起,航空遥感就开始了它在军事上的应用,从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来,美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波:从单波段发展到多波段、多角度、多极化;从空间维扩展到时空维;从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭,并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等:传感器有框幅式光学相机,缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计、雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。
1.3GIS的发展 地理信息系统作为多个学科、多种技术交叉融合的产物,至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演,在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统,其发展和应用对测绘科学的发展意义重大,是现代测绘技术的重大技术支撑。2 现代测绘技术的应用 现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和精准农业方面的应用情况。
2.1 矿山测量方面 遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间,并积累了丰富的经验。应用遥感资料,可获取矿区实时、动态、综合的信息源,对矿区环境进行监测,为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用,所有这些,都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。利用GPS技术进行矿区地表移动监测、水文观测孔高程监测、矿区控制网建立或复测、改造等。其应用于矿山测量工作的地面部分已成为现代矿山测量的一项重要支撑技术。以矿区资源环境信息系统为平台,以各种测量技术为数据获取的途径,可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统,作为矿山可持续发展的决策支持系统。
2.2 湿地方面 利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据,通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新,并对这些数据进行空间分析,可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术,获取湿地生态环境质量分析评价所需要的数据,借助GPS技术进行水质采样调查、植被样方调查、土壤采样等常规野外调查。根据湿地信息系统的功能,可将其划分为两大类:查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。
2.3 水利工程方面 遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测,可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围,为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后,需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型,应用GIS的分析决策功能,可以方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等设计工作,为开发利用水资源提供科学依据。目前,大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图,给排水管线的规划、设计可在数字地形图上进行。
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关键词:遥感技术;资源;环境;软件;应用
中图分类号:TP237 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)23-5360-02
20世纪60年随航天技术和电子计算机技术的发展,遥感技术应运而生。遥感技术根据各类传感器收集的地面物体的电磁波信息,并利用计算机编程技术或者遥感专业软件制作遥感图像,广泛应用于资源考察、灾害监测、环境保护、测绘、军事及气象监测等领域。在地球资源紧缺、环境问题日益突出的现状下,遥感技术得到了空前的重视和广泛的应用,成为观测地球的重要手段。
1 遥感相关技术
遥感图像处理的关键技术主要包括了遥感图像几何校正技术、影像融合技术、图像增强技术以及图像分类技术。利用计算机遥感软件或者基于VC++编程都能实现上述相关功能。国内外已有多种专业的遥感数字图像处理软件,如PCI、ENVI、EDADRS、VirtuoZo、ArcInfo、ArcView等。这些软件为遥感技术在资源调查、环境保护、城市规划等领域的应用提供了强有力的技术保障。ERDAS IMAGINE 是美国ERDAS 公司开发的遥感图像处理系统。它的功能相比于其他软件更为先进,操作更为灵活,因此占有了很大的市场份额,是遥感图像处理系统的代表软件。而一些我国自主研发的软件,如中国国土资源航空物探遥感中心研制开发成功的“野外调查微机辅助遥感图像解译系统“、“成像光谱数据分析处理系统”;成都理工大学研制开发成功的“正射遥感影像地图制作系统”等软件系统都已得到推广应用[1]。
1.1遥感图像处理技术
遥感图像处理技术主要包括了:遥感图像几何校正、图像增强技术、以及图像分类技术。下面分别介绍这几个处理技术。
由于卫星传感器视角和地球表面曲率的影响,影响上地物发生几何形变,因此在应用卫星遥感影像之前,必须经过几何校正。图像几何纠正包括空间变换和灰度值内插两步。几何纠正可通过遥感图像处理软件,如ERDAS,或者通过VC编程实现。EDARS进行几何纠正的流程图如图1所示。
遥感图像增强技术指的是将高分辨率全色波段影像与**波段组合的多光谱影像进行融合,得到高分辨率、多光谱的融合影像的过程。融合后的图像与原图像相比,更加清晰,提高了视觉效果,改善了几何精度及识别和分类的精度。一般多采用多光谱TM图像和SPOT全色图像进行融合。
遥感图像分类技术指的是利用计算机或目视判读对地球表面及其环境在遥感图像上的信息进行属性的识别和分类,从而识图像信息所对应的地物,提取所需地物信息。计算机自动识别分类技术尚不成熟,因此仍然需要目视判读辅助识别。计算机自动识别分类方法主要分为监督分类法和非监督分类法两种,这两类方法均可在EDARS中实现。监督分类方法需要从研究区域选取有代表性的训练区作为样本,根据已知训练区的样本,选择特征参数,建立判别函数对像元进行分类。非监督分类没有训练区作为样本,主要根据像元间的相似度大小进行归类合并。
2 资源环境应用
2.1资源调查
资源的可持续利用是可持续发展的基础,没有资源的可持续利用,不可能有可持续发展。资源调查主要包括了金属矿产资源勘探及农业资源调查监测两方面。
遥感技术已经在地质矿产勘探、金属、天然气、资源调查中发挥了重要作用[2]。20世纪20年代航空遥感被用于农业土地调查。多光谱原理应用于遥感后,根据各种植物和土壤的光谱反射的特性,建立了丰富的地物波谱与遥感图像解译标志,在农业资源调查与动态监测、生物产量估计、农业灾害预报与灾后评估等方面,取得了丰硕的成果[3]。
利用遥感信息进行资源调查具有成本低、速度快,有利于克服自然界恶劣环境的限制,减少投资的盲目性,保证图像数据的不断更新等优点。在资源调查之前, 可以利用卫星遥感数据, 预先进行判读和分析,以便圈定若干远景区域,,有的放矢;其次利用卫星影像和数据,参照路线考察的样本和实况, 进行较小比例尺的自动分类与制图,满足概查的需要; 必要时再进一步缩小靶区范围,进行大比例尺航空遥感与摄影测量, 结合地面实况调查和取样,编制正射影像地图及系列专题地图,可以满足定量、定位的精度要求。我国在地质及森林资源调查中的经验表明,利用遥感可以节约成本一半, 加快速度一倍[4]。
2.2环境监测
遥感技术在全球环境变化监测方面的应用也是十分广泛的,主要包括:(1)气象监测;(2)臭氧层监测;(3)海洋监测;(4)环境灾害监测等。在气象监测方面,卫星遥感技术在气象上的应用是比较成功的,气象卫星云图为研究云的分布及运动规律提供了准确的信息,如台风监测等。在大气臭氧观测方面,大气臭氧观测包括总含量及其浓度分布廓线的测量。观测方法有在地面上用臭氧分光光度计测量不同天顶角下的太阳紫外光谱, 从而计算出大气臭氧总含量及其浓度分布线;或者在卫星上测量大气对太阳紫外线的后向散射光谱或大气臭氧的红外吸收光谱, 推大气臭氧总含量及浓度分布廓线; 或者用气球将臭氧探测仪送入高空, 测量平流层的臭浓度[5]。在海洋监测方面,遥感能为海洋学家提供跟踪大尺度洋流、中尺度涡流实时调查信息;为海洋气象学的研究提供有关海面上空的云图和风暴潮、台风信息;为海洋生物学的研究提供有关海洋初级生产力和海洋生物环境方面的信息;为海洋地质研究提供有关重力场、海平面、大地水准面等海面地形的测高资料;还能为海洋环境保护提供快速大尺度监测和区分海面溢油及其它海面污染的方法与图像[6]。在环境灾害监测方面,遥感广泛应用于地球温室效应、洪涝灾害、旱灾、地震、森林火灾、沙尘暴等环境现象的监测中。以地震监测为例,近年地震频发,地震后,交通堵塞、通信中断,遥感技术成为信息获取和灾害监测的重要手段。卫星遥感技术能够及时提供宏观灾情,有利于有关方面对灾情做出科学评估,进而采取救灾防灾减灾措施,意义重大[7]。
3 结束语
遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态监测等优势, 它不仅可以广泛应用于资源调查,而且可以快速、实时、动态、省时省力地进行大范围的环境监测。遥感技术作为资源调查和环境监测的重要手段之一, 发挥着不可替代的作用。
参考文献:
[1] 熊盛青.国土资源遥感技术应用现状与发展趋势[J].国土资源遥感,2002(1):1-5.
[2] 徐冠华,田国良,王超,等.遥感信息科学的进展和展望[J].地理学报,1996,51(5):385-397.
[3] 韩秀梅,张建民.农业遥感技术应用现状[J].农业与技术,2006,26(6):32-35.
[4] 黄敬峰.论遥感技术与资源、环境可持续发展研究[J].遥感技术与应用,1999,14(1):65-70.
[5]《大气科学辞典》编委会.大气科学辞典[M].北京:气象出版社,1994.
遥感技术在农业上的应用范文6
论文摘要:我国人多地少,面对人口日益增加的巨大压力,对于资源的有效利用和环境保护的要求越来越高,因此,研究和发展适合我国国情的精细农业技术,推动我国农业生产持续稳定发展,是我国农业现代化的重要内容,也是机遇性的挑战,应当引起我国农业科技界的高度重视。本文首先介绍了国内外“精细农业”技术应用情况,而后对精细农业的一些基本理论进行总结,以供参考。
0 引言
“精细农业”的核心指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。精细农业技术是运用全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备等信息技术,对大田农作物生产和畜牧生产实施监控,从而提高作物和畜牧产量和质量,最大限度地保护生态环境,保证农业的可持续发展。
1 国内外“精细农业”技术的应用情况
1.1 国外“精细农业”技术的应用情况 在北美、欧洲和澳大利亚等地“精细农业”技术主要用于土地资源的详查及监测,农作物生长状况的监测和产量预测,灾害性天气、旱情、涝情和水情的监测,农作物病虫害的监测与精细防治和大地号农田的优化施肥等方面。
到了八十年代和九十年代,由于遥感技术(RS)、全球定位系统( GPS ) 和地理信息系统(GIS)的应用, 进行农情监测和产量预测已达到更加精确的程度,所用设备的数量和精度都在提高。目前全球已有20000 台“产量监测器”投入了使用,有的就装在收获机械上。
目前,在一些国家“可变比率洒施机”的试用引起了人们的极大兴趣。该机器的设计者试图借助于RS、GIS和GPS等技术获取田间信息(包括土壤参数和病虫害情况等),同时机器自动控制农药、化肥和种子的施入量。由于优化施肥,农场主从中可能获得巨大的经济效益。
另一种“可变比率洒施机”名为“实时闭循环系统”(Real-time closed-loop System),其设计者是想尽可能地摆脱对3S技术的依赖,田间信息直接由安在洒施机上的探测设备获取,并立即对数据进行分析并自动控制农药、化肥和种子的施入量。这种机器保证了所测得信息与所采取措施的地点的一致性。
1.2 国内“精细农业”技术的应用情况 我国是个农业大国,农业生产的自然条件十分复杂,自然灾害频繁,因此“精细农业”技术对我国农业生产来说是非常重要的。
我国利用地球资源技术卫星遥感资料进行土壤和水文调查开始于七十年代末和八十年代初,山西、内蒙等省(区)的土壤调查和农业区划工作就利用了卫星遥感资料。
1984-1986年,我国在京、津、冀地区,进行了大规模的冬小麦卫星遥感试验,取得了一定成果。1985和1986年小麦产量预报准确率分别为92%和95%。
可见,我国“精细农业”基本上还停留在卫星遥感、地理信息系统和产量预测方面
2 “精细农业”的技术思想
精细农业其核心思想是通过对农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、土壤含水量、植物营养、病虫害、杂草等)实际存在的空间和时间差异性的分析,确定影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控,以充分利用资源,实现最经济、最合理的投入,获得经济上和环境上的最大效益。精细农业之所以引起全世界广泛的关注,首先是因为它能显著提高产量,提高耕地资源利用潜力和保护环境;其次,是因为精细农业研究的意义已远远超出其技术系统应用发展本身的范围,它提供的技术思想和改造客观世界的认识思维方式,其影响更是深远的。
3 精细农业的技术构成
3.1 GPS——全球定位系统 推动精细农业发展的关键技术是在20世纪70年代末开始建立的全球定位系统。它是一种高精度、全天候、全球性的无线电导航、定位、定时系统,它可提供连续、定位和原子时钟信息。
3.2 GIS——地理信息系统 地理信息系统以地理空间数据库为基础,在计算机软、硬件的支持下,对有关空间数据按地量坐标或空间位置进行预处理、输入、存储、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究,并处理各种空间实体和空间关系。它有如下特征:具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力;具有空间分析、多要素信息分析和预测预报的能力,可为宏观决策管理服务;能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。将GIS用于精细农业中,可对农田小区的作物产量和各种影响因素进行存储、分析和管理。
3.3 RS——遥感技术 遥感技术可根据对遥感资料的解译,获得所研究区域内有关信息,具有宏观、快速、动态等特点。
不同含水量的土壤具有不同的地表温度,因而具有不同的热红外特性和热辐射特性。农作物不同生长期和不同生长情况均有不同的光谱反射曲线,所以结合研究区域内抽样调查的资料和GIS数据库,并依靠有关的专业基础知识,利用RS可获得土壤含水量、作物长势和产量等重要资料。
3.4 DSS——决策支持系统 决策支持系统是根据农业生产者和专家在长期生产中获得的知识,建立作物栽培与经济分析模型、空间分析与时间序列模型、统计趋势分析与预测模型和技术经济分析模型,利用GPS、RS获得的各种信息及GIS建立的数据库,针对小区内农作物生长环境和生长条件时间和空间上存在的差异作出分布式投入决策,即生成田间投入处方图。决策支持系统DSS综合了专家系统ES(expert system)和模拟系统SS(simulation system),因而能为精细农业的实施提供正确的决策支持。
3.5 ST——信息采集与处理技术 信息采集与处理技术是获取各种信息的重要手段。精细农业的实现首先在于认识农田小区内农作物生长环境和生物情况的差异而这必须依赖于各种先进的传感器。随着现代科学技术的发展,各种非接触快速测量传感器和智能化传感器为精细农业提供了全新的技术支持。
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