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遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用范文1
【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)院校 遙感實(shí)驗(yàn)課程 教學(xué)模式
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）10-0242-01
一、引言
遙感技術(shù)作為現(xiàn)代信息技術(shù)的重要組成部分，可快速、有效的采集大范圍的地球空間信息，反映地球資源環(huán)境動(dòng)態(tài)變化，在地球資源調(diào)查與規(guī)劃、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、測(cè)繪、礦產(chǎn)、軍事等方面得到廣泛的應(yīng)用。遙感課程是農(nóng)業(yè)院校地理信息系統(tǒng)專業(yè)、環(huán)境專業(yè)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)、林業(yè)、草業(yè)等專業(yè)本科生普遍開設(shè)的課程。遙感試驗(yàn)課是遙感課程的實(shí)習(xí)部分，緊密結(jié)合遙感理論課程的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)具備分析處理和解譯遙感數(shù)據(jù)的目的，加深對(duì)遙感理論課知識(shí)的消化和吸收，并且能利用遙感技術(shù)解決自己所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)問(wèn)題，具備一定的遙感技術(shù)的應(yīng)用能力。
二、農(nóng)業(yè)院校開設(shè)遙感課程的必要性
農(nóng)業(yè)院校許多專業(yè)在本科教育中都會(huì)開設(shè)遙感課程。遙感課程是地理信息系統(tǒng)（GIS）專業(yè)的核心課程，遙感數(shù)據(jù)是GIS的數(shù)據(jù)源和更新源；農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)學(xué)生利用遙感技術(shù)掌握基本的土地規(guī)劃與制圖、資源信息管理等方法；對(duì)于環(huán)境科學(xué)專業(yè)，遙感技術(shù)可以應(yīng)用到水污染、海洋污染、大氣污染、固體垃圾等各個(gè)領(lǐng)域；對(duì)于林學(xué)專業(yè)，可利用遙感技術(shù)清查森林資源、監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)和病蟲害；對(duì)于農(nóng)學(xué)專業(yè)，遙感技術(shù)可用于作物估產(chǎn)、作物長(zhǎng)勢(shì)及病蟲害預(yù)報(bào)；草學(xué)專業(yè)，可以進(jìn)行草產(chǎn)量估算，草地資源調(diào)查等。輔助遙感理論課程的遙感實(shí)驗(yàn)課程的主要目的是通過(guò)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐，對(duì)遙感的原理、概念、應(yīng)用有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和理解，培養(yǎng)學(xué)生遙感軟件操作能力和解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的能力。
三、農(nóng)業(yè)院校遙感實(shí)驗(yàn)課程存在的問(wèn)題
遙感實(shí)驗(yàn)課程是遙感課的實(shí)習(xí)部分，要求配合理論課的教學(xué)內(nèi)容，開展野外觀測(cè)和上機(jī)實(shí)驗(yàn)。但目前許多農(nóng)業(yè)院校相關(guān)專業(yè)對(duì)遙感課實(shí)驗(yàn)部分重視不夠，僅開設(shè)有限的上機(jī)實(shí)習(xí)。而學(xué)生對(duì)該課程的理解也不足，沒有充分認(rèn)識(shí)到遙感技術(shù)在本專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景，對(duì)課程學(xué)習(xí)積極性不足。另一方面，農(nóng)業(yè)院校相關(guān)專業(yè)本科生前期知識(shí)儲(chǔ)備不足，遙感技術(shù)的掌握要求具備許多相關(guān)的物理、數(shù)學(xué)、地理學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等知識(shí)，而農(nóng)業(yè)相關(guān)專業(yè)在本科教育中沒有更全面深入的學(xué)習(xí)這些相關(guān)知識(shí)，造成學(xué)生很難理解掌握較深的遙感課程內(nèi)容。尤其在實(shí)驗(yàn)課上，需要一定的計(jì)算機(jī)水平來(lái)支撐遙感軟件的應(yīng)用，很多學(xué)生入門難，加之實(shí)驗(yàn)課時(shí)設(shè)計(jì)較少，使得學(xué)生不能很好的掌握遙感技術(shù)，應(yīng)用受到限制。
四、課程簡(jiǎn)介
農(nóng)業(yè)院校相關(guān)專業(yè)的遙感課程一般理論課30個(gè)學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)上機(jī)10個(gè)學(xué)時(shí)。遙感實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)要求學(xué)生掌握遙感軟件的基本操作，掌握遙感數(shù)據(jù)的獲取方法；熟悉影像處理、提取的方法，并能將遙感方法應(yīng)用到本專業(yè)領(lǐng)域，完成實(shí)驗(yàn)大作業(yè)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教學(xué)方法以實(shí)驗(yàn)課上機(jī)操作為主。考核方法為平時(shí)出勤、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面。
五、遙感實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容體系設(shè)計(jì)
遙感實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容以遙感觀測(cè)儀器的使用、遙感數(shù)據(jù)獲取、遙感數(shù)據(jù)處理、遙感信息提取，以及遙感在本專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用五個(gè)方面形成一套完整的體系。遙感觀測(cè)儀器的使用：主要包括對(duì)典型地物反射光譜特征的測(cè)量與分析，掌握野外光譜測(cè)量方法。可在校園內(nèi)晴天選擇不同的土地利用類型測(cè)量分析不同地物（如林地、草地、裸地、水體等）的光譜特征。遙感數(shù)據(jù)獲取：要求學(xué)生能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)手段下載獲取一定區(qū)域、一定精度、相應(yīng)時(shí)段的遙感數(shù)據(jù)。遙感數(shù)據(jù)處理：利用遙感軟件掌握遙感圖像的校正、裁剪、拼接、圖像增強(qiáng)等的基本操作。遙感信息提取：利用遙感軟件掌握遙感數(shù)據(jù)的信息提取及分類方法，能利用遙感數(shù)據(jù)目視解譯對(duì)地物進(jìn)行分類。遙感在本專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用：要求學(xué)生利用前期掌握的遙感技術(shù)方法，針對(duì)本專業(yè)領(lǐng)域的研究，提出問(wèn)題，利用遙感技術(shù)獲取所需信息，加深對(duì)遙感技術(shù)的認(rèn)識(shí)和理解，引導(dǎo)學(xué)生利用遙感技術(shù)解決本專業(yè)問(wèn)題，為其以后自主、有效的利用遙感所需知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題做好鋪墊。
六、完善配套材料，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量
應(yīng)進(jìn)一步完善遙感課程實(shí)驗(yàn)課的教材編制，使學(xué)生有參考資料。另一方面，要完善遙感實(shí)驗(yàn)課程影像數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，收集農(nóng)業(yè)、環(huán)境等相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的遙感影像，包括不同衛(wèi)星來(lái)源、不同時(shí)相、不同分辨率的遙感數(shù)據(jù)用于該課程遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，形成體系，以保障遙感實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)需求。在教學(xué)方法上，充分利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)，提倡學(xué)生利用課余時(shí)間提前掌握遙感軟件的基本操作，在課堂上將更多的時(shí)間利用到遙感技術(shù)的應(yīng)用案例分析上。在考核方式上，主要包括平時(shí)出勤、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告幾個(gè)方面。要求學(xué)生以遙感技術(shù)在本專業(yè)領(lǐng)域的某一方面的應(yīng)用為內(nèi)容，通過(guò)影像的下載、圖像預(yù)處理、信息提取、處理等步驟，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并完成一份詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
七、總結(jié)
遙感課程是農(nóng)業(yè)院校環(huán)境專業(yè)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)、草業(yè)等專業(yè)本科生普遍開設(shè)的課程。遙感試驗(yàn)課程結(jié)合遙感理論課程的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生通過(guò)野外觀測(cè)及上機(jī)實(shí)踐，具備分析處理和解譯遙感數(shù)據(jù)的能力，能利用遙感技術(shù)解決自己所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)問(wèn)題。本文針對(duì)農(nóng)業(yè)院校遙感實(shí)驗(yàn)課程存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一套遙感實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容體系，對(duì)遙感實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式進(jìn)行了探索研究。以期更好輔助于遙感理論課知識(shí)的掌握及吸收，使學(xué)生具備學(xué)生利用遙感技術(shù)解決本專業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題的能力。
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遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用范文2
農(nóng)業(yè)遙感平臺(tái)包括航天平臺(tái)、航空平臺(tái)、地面平臺(tái)三種，地面平臺(tái)有三角架、遙感塔、遙感車等，主要用于近距離測(cè)量地物波普，獲得地物細(xì)節(jié)影像。遙感技術(shù)并不是完美的，受技術(shù)水平、天氣、地理位置、地形等方面的制約，存在著幾何位置和輻射能量上的誤差等問(wèn)題。
1 遙感技術(shù)與能源作物
遙感技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用到精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中，給農(nóng)業(yè)管理帶來(lái)了革命性的改變。能源作物作為一種可再生能源，污染少、可再生等特點(diǎn)越來(lái)越受到國(guó)際社會(huì)的關(guān)注。針對(duì)能源作物的遙感技術(shù)也不斷的發(fā)展進(jìn)步[1]。
1.1 農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)現(xiàn)狀
當(dāng)前農(nóng)業(yè)管理的內(nèi)容包括施肥、除蟲、產(chǎn)量、除草、質(zhì)量、作物生長(zhǎng)狀態(tài)監(jiān)視等，都可以通過(guò)遙感技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。遙感技術(shù)基于光譜信息的采集，可以發(fā)現(xiàn)人眼觀察不到的信息，比如蟲病感染、營(yíng)養(yǎng)缺失、農(nóng)藥殘留等。隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)被廣泛運(yùn)用于土壤調(diào)查、農(nóng)作物估產(chǎn)、水資源調(diào)查等領(lǐng)域。當(dāng)然遙感技術(shù)本身也存在著一些缺陷，如光譜范圍受限制、周轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、無(wú)法實(shí)時(shí)觀測(cè)、空間分辨率低等。
1.2 能源作物應(yīng)用現(xiàn)狀
生物能源指任何非化石生物材料所產(chǎn)生的熱能來(lái)源，可以來(lái)自海洋及陸地，包括從廢渣提取的甲烷、從玉米或甘蔗中提取的乙醇和柴火等。能源作物有三大類：糖類和淀粉作物、油類作物和木質(zhì)纖維作物。糖類和淀粉作物方面，小麥和玉米在我國(guó)主要用于生產(chǎn)乙醇，乙醇生產(chǎn)成本低，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；油類作物方面，油菜、蓖麻、向日葵和大豆是主要油脂作物。油料植物分為草本植物和木本植物兩種，我國(guó)對(duì)于生物柴油的研發(fā)比較晚，但發(fā)展速度較快。目前草本植物方面主要種植大豆和油菜，木本植物方面種植麻風(fēng)樹、綠玉樹、光皮樹、山楓子；木質(zhì)纖維作物方面，多數(shù)木質(zhì)纖維素類作物人處于開發(fā)和篩選階段，大規(guī)模種植技術(shù)和運(yùn)輸問(wèn)題也需要解決。Miscanthus由于養(yǎng)分需求少、不侵蝕環(huán)境、水量需求低等特點(diǎn)，已成為我國(guó)最具潛力的可再生能源來(lái)源[2]。
2 地面農(nóng)業(yè)遙感平臺(tái)在能源作物生物量監(jiān)測(cè)中的研究與應(yīng)用
2.1 地面遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)能源作物應(yīng)用現(xiàn)狀
與其他農(nóng)作物監(jiān)測(cè)采用的方法一樣，能源作物遙感監(jiān)測(cè)的方法包括衛(wèi)星、小型飛機(jī)、地面遙感裝置三種，各有優(yōu)劣。衛(wèi)星拍攝范圍大但是分辨率低、周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)；小型飛機(jī)工作環(huán)境靈活，時(shí)間靈活，但存在著地域局限性。
2.2 地面農(nóng)業(yè)遙感平臺(tái)在能源作物生物量監(jiān)測(cè)中的研究與應(yīng)用
地面平臺(tái)包括三角架、遙感塔、遙感車、遙感船、建筑物頂部裝置等，用于近距離捕捉地物細(xì)節(jié)影像和地物波普。目前地面遙感平臺(tái)的遙感塔搭建用的是高光譜分辨率的傳感器，放置在38m高的云臺(tái)上，可進(jìn)行水平360°垂直90°的轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼塔一般設(shè)置在能源作物的中間，以方便進(jìn)行全方位的觀測(cè)。相比于其他遙感方式的不足，一塔式的獨(dú)立遙感系統(tǒng)具有空間分辨率高、時(shí)間周轉(zhuǎn)快、光譜分辨率高的特點(diǎn)。
但地面遙感平臺(tái)也存在圖像幾何失真，遙感圖像輻射失真等缺陷。造成圖像幾何失真主要原因有以下幾點(diǎn)：遙感平臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)；地球本身對(duì)遙感圖像的影響；傳感器內(nèi)部失真；平臺(tái)高度變化，軌道偏移和姿態(tài)變化等。造成圖像輻射失真的原因有：傳感器靈敏度特性引起的失真、太陽(yáng)高度和地形引起的失真、大氣因素引起的失真等，可通過(guò)糾正輻射亮度來(lái)消除輻射誤差。
為了加強(qiáng)遙感圖像的精確性，必須消除這些誤差。消除幾何誤差有兩種方法：建立幾何失真的數(shù)據(jù)模型，利用數(shù)學(xué)模型消除幾何失真；收集實(shí)地地物的真實(shí)坐標(biāo)值，確定真實(shí)值與失真后圖像間的關(guān)系，以校正失真誤差。在實(shí)際操作中，通常會(huì)把兩者連起來(lái)用。首先建立一個(gè)幾何失真的數(shù)學(xué)模型，建立失真圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)不同圖像空間中象元位置變換；然后利用這種對(duì)應(yīng)關(guān)系把失真圖像中的象元轉(zhuǎn)化到標(biāo)準(zhǔn)空間中，主要有直接轉(zhuǎn)換法和重采樣法兩種手段。
遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用范文3
關(guān)鍵詞：遙感；監(jiān)測(cè)；信息
中圖分類號(hào)：TP79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的意義
應(yīng)用資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)，許多國(guó)家開展了農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、面積監(jiān)測(cè)和產(chǎn)量預(yù)報(bào)等。農(nóng)情信息是指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、制定糧食政策與對(duì)外貿(mào)易政策的重要信息。早在20世紀(jì)70年代西方多國(guó)就合作開展了大面積農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、遙感估產(chǎn)計(jì)，充分利用了農(nóng)業(yè)、氣象、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、GPS地面調(diào)查及遙感技術(shù)。近20a來(lái)，一些西方國(guó)家利用資源衛(wèi)星進(jìn)行小麥、大豆、水稻、玉米和馬鈴薯等農(nóng)作物的估產(chǎn)，以增加或減少某種農(nóng)作物的種植或確定糧食政策。
遙感技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，從20世紀(jì)70年代末起步，經(jīng)過(guò)20a的艱苦努力，目前已發(fā)展到實(shí)用化水平。我國(guó)農(nóng)作物遙感估產(chǎn)研究取得了很大發(fā)展，從冬小麥單一作物發(fā)展到小麥、水稻、玉米等多種作物，從小區(qū)域發(fā)展到大區(qū)域，從單一信息源發(fā)展到多種遙感信息源的綜合應(yīng)用，監(jiān)測(cè)精度不斷提高。
農(nóng)作物遙感估產(chǎn)包括長(zhǎng)勢(shì)與趨勢(shì)監(jiān)測(cè)和產(chǎn)量早期預(yù)報(bào)等兩個(gè)方面。在充分利用多年來(lái)遙感估產(chǎn)成果的基礎(chǔ)上，建成了NOAA AVHRR數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)預(yù)處理系統(tǒng)，并利用AVHRR最大NDVI圖像與上年同期數(shù)據(jù)對(duì)比實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)；在高精度耕地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的支持下，解決和研發(fā)了作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)綜合方法、區(qū)域作物生長(zhǎng)過(guò)程遙感提取方法。從實(shí)時(shí)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、作物生長(zhǎng)過(guò)程監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)氣象分析、物候和土地利用等輔助信息的運(yùn)用等角度，構(gòu)建了綜合分析作物長(zhǎng)勢(shì)的技術(shù)。利用遙感技術(shù)對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有效率高、費(fèi)用低、靈活性強(qiáng)、簡(jiǎn)單易用和多用途的特點(diǎn)，精度基本可達(dá)95%以上。
東北地區(qū)是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地，進(jìn)入21世紀(jì)后，建立現(xiàn)代化高標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，對(duì)決策的科學(xué)化提出了更高的要求。隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的逐步建立，運(yùn)用原有的信息渠道很難保證所需信息的可靠性、精確性與時(shí)效性。建立“東北地區(qū)玉米、水稻、大豆遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”可實(shí)現(xiàn)信息收集和分析的定時(shí)、定量和定位，將使農(nóng)業(yè)的科學(xué)決策提高到一個(gè)新的水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)過(guò)渡，加快與國(guó)際市場(chǎng)接軌的步伐，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。20世紀(jì)70年代以來(lái)，歐美等先進(jìn)國(guó)家應(yīng)用遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上取得了巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，特別是東北地區(qū)耕地資源豐富，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比較發(fā)達(dá)，本項(xiàng)目具有廣闊的應(yīng)用空間，它的實(shí)施也將在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)資源保護(hù)開發(fā)和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)方面發(fā)揮巨大作用。
2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目標(biāo)
監(jiān)測(cè)玉米、水稻種植面積增減變化及原因；背景數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)；地面樣方布局設(shè)立；玉米、水稻單產(chǎn)估算模型設(shè)計(jì)；玉米、水稻長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)。
3 技術(shù)路線
3.1 信息獲得
通過(guò)SPOT、TM、CBCS圖像獲取農(nóng)作物種類、面積和分布狀況；通過(guò)MODIS圖像進(jìn)行農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)及洪澇、干旱災(zāi)害的監(jiān)測(cè)；利用GPS技術(shù)進(jìn)行地面監(jiān)測(cè)并對(duì)遙感圖像進(jìn)行校正和補(bǔ)充；利用GPS技術(shù)設(shè)立固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，結(jié)合遙感圖像監(jiān)測(cè)對(duì)區(qū)域內(nèi)的土地沙地、堿化及洪澇進(jìn)行監(jiān)測(cè)；通過(guò)調(diào)查獲取有關(guān)圖件、數(shù)據(jù)及其他自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料。
3.2 建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)
用GIS對(duì)獲取的各類信息進(jìn)行格式化與規(guī)范化處理、儲(chǔ)存。
3.3 信息分析
運(yùn)用GIS監(jiān)測(cè)空間分析功能和有關(guān)專業(yè)模型，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯、分析、摸擬、監(jiān)測(cè)。
3.4 決策支持
在信息分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)信息與技術(shù)集成形成決策支持系統(tǒng)，提供咨詢服務(wù)，并可具體回答以下幾個(gè)方面問(wèn)題：各作物的面積、產(chǎn)量、長(zhǎng)勢(shì)、環(huán)境現(xiàn)狀、存在問(wèn)題、農(nóng)業(yè)環(huán)境發(fā)展趨勢(shì)、資源利用形狀、沙化、堿化、洪澇的范圍、程度、分布等。
技術(shù)流程圖見圖1。
圖1 技術(shù)流程圖
4 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的內(nèi)容
4.1 劃分不同的區(qū)域
根據(jù)東北地區(qū)不同的生態(tài)特征和地域分異規(guī)律，確定玉米、水稻生態(tài)區(qū)區(qū)劃指標(biāo)，劃分出若干個(gè)玉米、水稻生態(tài)適宜區(qū)。在生態(tài)適宜區(qū)的基礎(chǔ)上劃分遙感監(jiān)測(cè)區(qū)，然后進(jìn)行監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)的配置。每個(gè)生態(tài)適宜區(qū)作為一個(gè)估產(chǎn)單元。
4.2 收集玉米、水稻生育期數(shù)據(jù)資料，建立東北地區(qū)玉米、水稻生育期基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫(kù)
按玉米生長(zhǎng)的苗期、拔節(jié)期、抽穗期、籽粒灌漿（臘熟）期和水稻生長(zhǎng)的拔節(jié)期、花期、灌漿期收集日照、溫度（≥10℃積溫）、水分（降水量、蒸發(fā)量）、養(yǎng)分、旱災(zāi)、風(fēng)災(zāi)數(shù)據(jù)資料；收集各個(gè)不同生態(tài)適宜區(qū)的種植制度、農(nóng)業(yè)措施、播種方法的資料；把所收集的數(shù)據(jù)全部錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
4.3 選擇最佳衛(wèi)星監(jiān)測(cè)時(shí)相
玉米面積提取：穗期階段至花粉期階段（7月下旬至8月中旬）。
玉米產(chǎn)量預(yù)測(cè)：以高空間分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用EOS衛(wèi)星的MODIS資料數(shù)據(jù)，對(duì)玉米拔節(jié)期、抽雄期、成熟期的NDVI進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)對(duì)比，計(jì)算出玉米單產(chǎn)。
水稻面積提取：利用資源衛(wèi)星TM或CBCS選擇水稻的花期影像，提取水稻面積。
水稻產(chǎn)量預(yù)測(cè)：以高空間分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用EOS衛(wèi)星的MODIS資料數(shù)據(jù)，對(duì)水稻各個(gè)生育期進(jìn)行NDVI監(jiān)測(cè)。通過(guò)長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)對(duì)比，結(jié)合其他資料，計(jì)算出水稻單產(chǎn)。
4.4 監(jiān)測(cè)樣方的地面資料調(diào)查與獲取
以劃定的生態(tài)適宜區(qū)為基礎(chǔ)，平均每個(gè)生態(tài)適宜區(qū)布設(shè)5個(gè)樣方，要根據(jù)自然地理特征及玉米、水稻主產(chǎn)區(qū)的不同，有側(cè)重的布設(shè)樣方，地面樣方的尺寸應(yīng)為500m×500m或1000m×1000m大小。
地面樣方調(diào)查方法是首先在每個(gè)生態(tài)適宜區(qū)內(nèi)確定1個(gè)代表本區(qū)最基本的土、肥、水、氣等因素的樣方，進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。然后統(tǒng)一調(diào)查項(xiàng)目，統(tǒng)一調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一調(diào)查時(shí)間，在各樣方上展開工作。地面樣方調(diào)查分為兩部分。一是小地類調(diào)查，每種作物完成一次即可。二是地面抽樣樣方調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括樣方內(nèi)的各種地類面積（GIS管理），每種作物完成一次；長(zhǎng)勢(shì)和旱情（含其他可調(diào)查的重大自然災(zāi)害類型、程度等）；單產(chǎn)調(diào)查；訪問(wèn)農(nóng)民。
調(diào)查所獲取的各種圖件資料、數(shù)據(jù)資料、樣方調(diào)查報(bào)告由項(xiàng)目組人員分別數(shù)字化錄入、建檔并存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。
4.5 面積監(jiān)測(cè)中的小地類系數(shù)獲取
以玉米水稻生態(tài)適宜區(qū)為基礎(chǔ)，從每個(gè)生態(tài)適宜區(qū)采取隨機(jī)抽樣的方法，進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，計(jì)算出小地類系數(shù)，每種作物抽樣應(yīng)不少于10個(gè)樣方，樣方尺寸不小于1000m×1000m×1000m。
4.6 種植面積圖解譯、編制與成果匯算
采用RS軟件對(duì)玉米、水稻面積進(jìn)行解譯、面積量算、匯總。采用GIS應(yīng)用軟件對(duì)解譯面積進(jìn)行編制繪圖。
5 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)前景
遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用范文4
[關(guān)鍵詞]地質(zhì)勘探 遙感技術(shù) 發(fā)展前景
[中圖分類號(hào)] TP7 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-9-265-1
遙感技術(shù)的出現(xiàn)在很大程度上提高了人類原本及其狹小的視野范圍和視覺能力，帶給了人類宏觀、多角度、多層次看待地理事物的機(jī)會(huì)，遙感技術(shù)發(fā)展到當(dāng)今社會(huì)，已經(jīng)成為人們必不可少的一個(gè)地質(zhì)勘查技術(shù)手段，對(duì)人類的地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)查詢都起著十分重要的作用。
1地質(zhì)勘探中遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍
1.1對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造信息的獲取
利用遙感技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的地質(zhì)勘探工作最為主要的一個(gè)標(biāo)志就是反映在相關(guān)的空間信息上。從地理環(huán)境所處的區(qū)域成礦線狀影像圖上就可以提取到許多十分重要的信息，包括酸性、堿性的巖體，火山形成的盆地，火山的構(gòu)造以及熱液活動(dòng)等一系列的地理環(huán)境都可以為遙感系統(tǒng)提供許多重要的內(nèi)容。當(dāng)斷裂是一個(gè)較為主要的控礦構(gòu)造的時(shí)候，對(duì)于斷裂地區(qū)的構(gòu)造遙感信息的重點(diǎn)提取可以收獲常規(guī)手段收獲不到的內(nèi)容。遙感技術(shù)在地質(zhì)勘探中的成像過(guò)程中還有可能會(huì)產(chǎn)生“模糊作用”，常使用戶感興趣的線性型際，紋理等重要信息顯得模糊不清，難以令相關(guān)的工作人員進(jìn)行辨識(shí)工作，從而給遙感技術(shù)的進(jìn)一步擴(kuò)大使用留下了隱患。
1.2基于植被波譜的找礦意義
從生物的角度來(lái)說(shuō)，在地下微生物和低下暗河的參與下，礦區(qū)內(nèi)部的很多金屬元素或者是金屬礦物質(zhì)都會(huì)引發(fā)礦區(qū)上層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造變化，從而導(dǎo)致礦區(qū)上層地表覆蓋土壤成分的變化。而在礦區(qū)上層地表覆蓋有土壤的地方，往往生長(zhǎng)著許多的植被，而這些植物對(duì)于金屬元素都能夠產(chǎn)生不同程度的吸收和聚集作用，進(jìn)而影響到綠葉體內(nèi)的葉綠素的含量，從而使得遙感衛(wèi)星所觀察到的植被波譜出現(xiàn)異常。在礦區(qū)上方生長(zhǎng)的這些植物的變化在沒有遙感技術(shù)之前，是很難被地質(zhì)勘探的工作人員總結(jié)出來(lái)的，而遙感技術(shù)的出現(xiàn)在很大程度上幫助地質(zhì)勘探工作有了一個(gè)更好的手段發(fā)現(xiàn)礦區(qū)構(gòu)造。
1.3礦產(chǎn)改造信息的標(biāo)志性
當(dāng)?shù)V區(qū)的主題礦床形成之后，受到礦床所在地區(qū)地理環(huán)境、地理空間位置變化的影響，往往會(huì)導(dǎo)致礦床的某些性狀發(fā)生一個(gè)根本性的變化，從而導(dǎo)致地質(zhì)勘查人員的工作難度增大。而通過(guò)遙感技術(shù)獲取到的宏觀遙感技術(shù)圖像的對(duì)比，就可以十分輕易的研究出礦床的剝蝕改造作用，進(jìn)而結(jié)合礦床進(jìn)行成礦深度的詳細(xì)研究。通過(guò)深入的研究區(qū)域內(nèi)平面構(gòu)造關(guān)系圖和礦床位置的關(guān)系，就可以找到不同礦床在不同的區(qū)域構(gòu)造圖中的變化規(guī)律，進(jìn)而建立一個(gè)較為完善的地質(zhì)勘探標(biāo)志體系，從而有利于后續(xù)開發(fā)工作的進(jìn)展。
2地質(zhì)勘探過(guò)程中遙感技術(shù)的發(fā)展前景
2.1高光譜數(shù)據(jù)及遙感微波的運(yùn)用
高光譜技術(shù)是指集探測(cè)器技術(shù)、精密光學(xué)儀器、微弱信號(hào)檢測(cè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種高精技術(shù)于一體的綜合性技術(shù)，對(duì)于地質(zhì)勘探工作效率的提升有著十分顯著的作用。基于高光譜技術(shù)的遙感微波可以以納米級(jí)的光譜分辨率，在完成的生成圖像的同時(shí)記錄下多達(dá)上百條的光譜數(shù)據(jù)通道。而從每個(gè)成像單元上提取出的光譜數(shù)據(jù)則可以建立一條連續(xù)的光譜曲線，從而進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)了地理物理空間信息、輻射數(shù)據(jù)信息和光譜成像信息之間的同步，因此這種基于高光譜技術(shù)的遙感微波有著十分光明的應(yīng)用前途和發(fā)展前景，我們應(yīng)該充分的關(guān)注這種技術(shù)的發(fā)展，并不斷的與自身的實(shí)際情況相結(jié)合，將其應(yīng)用到自身的實(shí)際工作當(dāng)中，為地質(zhì)勘查工作做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
2.2數(shù)據(jù)的融合
隨著在地質(zhì)勘探過(guò)程中遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是微波、多光譜等各種新型的傳感器材的不斷問(wèn)世，他們開始以各種不同的空間尺度和時(shí)間周期以及光譜范圍等多個(gè)方面反映出目標(biāo)物品的各種特性，構(gòu)成了同一地區(qū)的多源頭數(shù)據(jù)鏈。但是相對(duì)于單源頭的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，這種多數(shù)據(jù)源頭的數(shù)據(jù)形式可以在多個(gè)方面形成一個(gè)較為鮮明的對(duì)比，從而幫助地質(zhì)勘探人員更好的完成相關(guān)地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)匯總工作，從而極大程度上提高了工作的準(zhǔn)確性和效率。基于這方面的數(shù)據(jù)融合主要包括來(lái)自遙感衛(wèi)星上個(gè)數(shù)據(jù)的融合處理，遙感數(shù)據(jù)和非遙感系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)融合處理。盡管在遙感技術(shù)中數(shù)據(jù)的融合取得了許多令人可喜可賀的進(jìn)展，但是相對(duì)來(lái)說(shuō)并不十分成熟的算法公式令數(shù)據(jù)的融合仍然存在著許多的問(wèn)題。因此，在以后的工作中仍然需要地質(zhì)勘探的相關(guān)工作人員不斷的進(jìn)行相關(guān)的補(bǔ)充和完善。
2.3圖像接受、處理及信息提取技術(shù)的發(fā)展和完善
除了以上幾個(gè)方面之外，遙感技術(shù)另外一個(gè)十分值得重視的發(fā)展方面就是要不斷的提升遙感圖像的接收成像能力、以及對(duì)于遙感系統(tǒng)所產(chǎn)生信息的提取和處理能力。而要想做好這個(gè)方面的遙感系統(tǒng)開發(fā)工作，則應(yīng)該從以下方面入手，首先應(yīng)該進(jìn)一步發(fā)展具有高分辨率的傳感器，以便能夠接收更加微弱、更加細(xì)小的地質(zhì)信息信號(hào)。其次，加強(qiáng)信息的提取方法還包括應(yīng)該解決計(jì)算機(jī)處理的技術(shù)問(wèn)題，如補(bǔ)償信號(hào)在傳遞過(guò)程中的丟失以及失真，圖像的不清晰成像等。這些問(wèn)題都是十分值得重視的方面。另外，加強(qiáng)對(duì)于后備人才梯隊(duì)的培養(yǎng)也是一個(gè)十分重要的方面，只有不斷的提升地質(zhì)勘探人員的技能素養(yǎng)，才能夠滿足相關(guān)技術(shù)的發(fā)展需求。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在地質(zhì)勘探的工作當(dāng)中，遙感技術(shù)為其效率的提高和工作范圍的擴(kuò)大提供了強(qiáng)有力的支持并獲得了極大的成功。遙感技術(shù)的直接應(yīng)用是遙感信息的提取，遙感技術(shù)的間接應(yīng)用范圍更加廣泛，包括對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造信息的獲取、基于植被波譜的尋礦等。因此，地質(zhì)勘探行業(yè)的從業(yè)人員一定要從實(shí)際出發(fā)，不斷的加強(qiáng)對(duì)于遙感技術(shù)的學(xué)習(xí)，以滿足日益發(fā)展的地質(zhì)勘探行業(yè)的要求。
參考文獻(xiàn)
[1]黨永峰.遙感技術(shù)在森林資源連續(xù)清查中的應(yīng)用---以利用遙感技術(shù)分析森林植被、地類的動(dòng)態(tài)變化為例[J].林業(yè)資源管理，2004，（06）：94-95.
遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用范文5
關(guān)鍵字：數(shù)字農(nóng)業(yè)，GIS，RS，GPS
Abstract: 3 S technique known as the geographic information system (GIS), remote sensing (RS), global positioning system (GPS) has set up a file in the foreign widely used in digital agriculture engineering, in our country is still at the local scope or the experimental stage. This paper ARCGIS software ERDAS and 3 S technology used in every field of digital agriculture, expounds analysis realizing agricultural informatization and the sustainable development of agriculture in important ways, introduces the current domestic in the application of digital agriculture, explore 3 S technique in the practice of the digital agriculture application and prospect.
Key words: the digital agriculture, GIS and RS, GPS
中圖分類號(hào)：TN711.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、前言
土地是人類賴以生存和發(fā)展的自然資源，我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，大部分土地在農(nóng)村，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)不僅提供食品，還提供工業(yè)原料，可直接影響我國(guó)的工業(yè)總產(chǎn)值的形成。長(zhǎng)期以來(lái)，由于農(nóng)業(yè)管理技術(shù)手段落后，尤其是農(nóng)業(yè)資源的數(shù)據(jù)和信息缺乏現(xiàn)勢(shì)性，不能為規(guī)劃和決策提供及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)和信息，制約了我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。總之，中國(guó)的農(nóng)業(yè)是一個(gè)既關(guān)系經(jīng)濟(jì)繁榮，也關(guān)系國(guó)家安定穩(wěn)定的大問(wèn)題。解決中國(guó)農(nóng)業(yè)問(wèn)題、獲取農(nóng)業(yè)信息的一條重要途徑就是利用3S技術(shù)走數(shù)字農(nóng)業(yè)的道路。
二、3S技術(shù)的含義及其應(yīng)用特點(diǎn)
“3S”技術(shù)是指全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感(RS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)，是目前對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)中空間信息獲取、存貯管理、更新、分析和應(yīng)用的三大支撐技術(shù)。
GIS是地理信息系統(tǒng)，它是為特定應(yīng)用目標(biāo)建立的空間信息系統(tǒng)。是在計(jì)算機(jī)硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)等支持下，對(duì)有關(guān)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、輸入、存貯、查詢檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。
RS是遙感技術(shù)，遙感就是遙遠(yuǎn)感知事物的意思，是一種利用物體反射或輻射電磁波的固有特性，通過(guò)觀測(cè)電磁波，識(shí)別物體以及物體存在環(huán)境條件的技術(shù)。也就是不直接接觸目標(biāo)物，在距地物幾公里到幾百公里、甚至上千公里的飛機(jī)、飛船、衛(wèi)星上，使用光學(xué)或電子光學(xué)儀器（稱為傳感器）接受地面物體反射或輻射的電磁波信號(hào)，并以圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶形式記錄下來(lái)，形成數(shù)字影像。該影像傳送到地面，經(jīng)過(guò)各種校正后，進(jìn)行影像分類、解譯，最后獲取所需要的信息。遙感技術(shù)是上一世紀(jì)60年代蓬勃發(fā)展起來(lái)的，隨著空間技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等的發(fā)展，遙感技術(shù)已成為一種影像遙感和數(shù)字遙感相結(jié)合的先進(jìn)、實(shí)用的綜合性探測(cè)手段。
GPS是全球定位系統(tǒng)， GPS具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。經(jīng)我國(guó)測(cè)繪等部門的使用表明，GPS具有全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)，成功地應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、資源勘察等多種生產(chǎn)領(lǐng)域。
三、國(guó)外數(shù)字農(nóng)業(yè)的應(yīng)用
全世界共有80多個(gè)國(guó)家，利用3S技術(shù)在ArcGIS和ERDAS軟件下進(jìn)行農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)和管理。比如：
也門農(nóng)業(yè)部門利用ERDAS軟件探測(cè)灌溉的遷移和評(píng)估水資源情況并根據(jù)坡度、坡向圖、徑流方向－確定作物水源位置。
澳大利亞農(nóng)業(yè)部門利用ERDAS軟件進(jìn)行紅外波－土壤養(yǎng)分測(cè)定，實(shí)現(xiàn)精確農(nóng)業(yè)中的精確施肥等。
四、3S技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
利用GIS，RS，GPS技術(shù)可在數(shù)字農(nóng)業(yè)工程中發(fā)揮重要作用，采用ArcGIS和ERDAS先進(jìn)的技術(shù)，加上GPS技術(shù)，可在數(shù)字農(nóng)業(yè)中實(shí)現(xiàn)如下領(lǐng)域的應(yīng)用。
（一） 精細(xì)農(nóng)業(yè)
“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)是用現(xiàn)代高新技術(shù)特別是信息技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，在機(jī)械化的基礎(chǔ)上，把地理信息系統(tǒng)（GIS）、定位系統(tǒng)（GPS）、決策支持系統(tǒng)、傳感技術(shù)進(jìn)行集成，定量獲取農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量和影響作物生長(zhǎng)的環(huán)境因素（如土壤肥力、含水量、苗情、病蟲草害等）實(shí)際存在的空間和時(shí)間差異性信息，分析影響小區(qū)產(chǎn)量差異的原因，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上有效的調(diào)控措施，區(qū)別對(duì)待，按需實(shí)施定位調(diào)控的“處方農(nóng)作”。在“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系中，DGPS的定位應(yīng)用以及GIS的應(yīng)用開發(fā)是實(shí)施“精細(xì)農(nóng)業(yè)”實(shí)踐的關(guān)鍵技術(shù)之一，即利用DGPS定位引導(dǎo)定量獲取農(nóng)田內(nèi)作物產(chǎn)量和影響作物生長(zhǎng)的環(huán)境因素的差異性信息，在GIS中利用各種空間分析方法生成差異性信息分布圖，通過(guò)分析影響小區(qū)產(chǎn)量差異的原因，制定經(jīng)濟(jì)、合理的生產(chǎn)決策方案，生成作物管理處方圖，指導(dǎo)農(nóng)田定位作業(yè)。
（二）山坡地的可持續(xù)發(fā)展研究關(guān)系當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)，有著十分重要的意義。生態(tài)環(huán)境的好壞，直接影響著整個(gè)流域。流域的坡耕地分布狀況與土地適宜性類型，區(qū)域內(nèi)既有經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的平原，也有經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的高原山區(qū)。目前在山坡地研究中，大多采用傳統(tǒng)的實(shí)地丈量，手工圈繪等方法。在研究中針對(duì)這種情況，采用先進(jìn)的地理信息系統(tǒng)（GIS）方法，通過(guò)空間分析、模型運(yùn)算，對(duì)該地區(qū)的地理環(huán)境、土壤類型、土壤質(zhì)地等進(jìn)行了詳細(xì)地分析研究，劃分出該地區(qū)坡耕地分布范圍，并對(duì)該地區(qū)進(jìn)行土地適宜性評(píng)價(jià)，得到了較好的結(jié)果。
（三） 農(nóng)作物監(jiān)測(cè)及估產(chǎn)
農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況與產(chǎn)量是全社會(huì)都十分關(guān)注的問(wèn)題，對(duì)每一種作物在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生什么問(wèn)題，能取得什么樣的收獲，是國(guó)家管理部門和農(nóng)民們?cè)谧魑锊シN后到收獲的一段時(shí)間內(nèi)隨時(shí)都想了解的。
因此，長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的預(yù)測(cè)是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的一項(xiàng)重要工作。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，預(yù)測(cè)的方法和手段逐步完善和提高，不但能較準(zhǔn)確地估測(cè)出各種作物的最終產(chǎn)量，也能跟蹤監(jiān)測(cè)各類作物在不同生長(zhǎng)期的長(zhǎng)勢(shì)，從而根據(jù)需要及時(shí)采取有效措施，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)控，保證當(dāng)年產(chǎn)量的穩(wěn)定增長(zhǎng)。為了在農(nóng)作物監(jiān)測(cè)和估產(chǎn)中充分發(fā)揮和利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的成果，提高快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)地獲得監(jiān)測(cè)和估產(chǎn)信息，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，雖然農(nóng)作物估產(chǎn)和監(jiān)測(cè)技術(shù)與理論十分復(fù)雜，若干問(wèn)題還有待進(jìn)一步探索，但利用現(xiàn)有的遙感、地理信息技術(shù)和資料，從不同于傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)部門得到信息的途徑，已經(jīng)能夠?yàn)闆Q策部門提供輔的、快速的、客觀的決策信息。
（四）農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)
農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)是在GIS和RS平臺(tái)上開發(fā)的集農(nóng)業(yè)氣象、遙感應(yīng)用于一體的業(yè)務(wù)運(yùn)行系統(tǒng)。它集成了農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)為城市“菜籃子、米袋子”服務(wù)的科研成果；建立了遙感、地學(xué)、氣象、農(nóng)情、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；建立適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展新需求的服務(wù)產(chǎn)品；將GIS分析功能應(yīng)用于洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)、災(zāi)害損失評(píng)估、資源合理布局等領(lǐng)域，獲取較好的服務(wù)效果。比如建立了下述分析模型。
1．暴雨澇害和葉菜損失綜合評(píng)估模型
2．蔬菜生產(chǎn)資源綜合評(píng)價(jià)模型
（1）氣候適宜性評(píng)價(jià)模型
（2）土壤適宜性評(píng)價(jià)模型
（3）暴雨承災(zāi)能力評(píng)價(jià)模型
（4）區(qū)位優(yōu)勢(shì)評(píng)價(jià)模型
（5）技術(shù)優(yōu)勢(shì)評(píng)價(jià)模型
（6）灌溉水污染評(píng)價(jià)模型
（五）農(nóng)田監(jiān)管
我國(guó)人多地少，耕地資源十分貧乏，人均耕地面積相當(dāng)于世界平均數(shù)的四分只一，中低產(chǎn)田占三分之二。由于環(huán)境污染、水土流失等原因，耕地總體質(zhì)量還在不斷下降。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)，各項(xiàng)建設(shè)占用耕地的問(wèn)題越來(lái)越突出，造成耕地、特別是優(yōu)良耕地面積不斷減少，人地矛盾不斷加劇。因此，利用GIS和RS對(duì)基本農(nóng)田進(jìn)行特殊保護(hù)和監(jiān)管刻不容緩。
（六）綠色農(nóng)業(yè)
進(jìn)行綠色農(nóng)業(yè)工程，對(duì)所有農(nóng)田的土壤重金屬含量進(jìn)行GIS分析，對(duì)綠色農(nóng)作物的生產(chǎn)進(jìn)行決策。
（七）草原防火
利用GIS和遙感技術(shù)對(duì)草原的火災(zāi)進(jìn)行預(yù)防和分析。
（八）捕魚GPS/GIS定位
利用GPS/GIS定位技術(shù)，對(duì)魚群的流向進(jìn)行監(jiān)控，指揮漁船實(shí)現(xiàn)最佳的捕魚方案。
（九）牲口疫發(fā)生點(diǎn)管理
利用GIS技術(shù)，對(duì)牲口疫發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行直觀有效的管理，并對(duì)牲口疫防擴(kuò)散進(jìn)行決策。
（十）植物病蟲害分析
利用GIS和遙感技術(shù)，對(duì)植物病蟲害進(jìn)行分析，高光譜分析也是常用方法。
（十一）土壤養(yǎng)分測(cè)定
利用遙感技術(shù)，進(jìn)行土壤養(yǎng)分測(cè)定，為精確施肥服務(wù)。
（十二）農(nóng)業(yè)運(yùn)輸GIS調(diào)度
利用GIS中路經(jīng)優(yōu)化調(diào)度功能，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)運(yùn)輸GIS調(diào)度。
（十三）農(nóng)田水淹沒分析
利用GIS和遙感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水淹沒分析，評(píng)估農(nóng)田損失情況。
（十四）園區(qū)溫控室GIS監(jiān)控
利用GIS技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)園區(qū)的溫控室進(jìn)行GIS監(jiān)控。
（十五）移動(dòng)GIS在農(nóng)業(yè)應(yīng)用
利用ESRI公司的ARCPAD軟件技術(shù)，在掌上電腦上裝入電子地圖，農(nóng)田和作物信息等，并在PDA中插入GPS，供農(nóng)業(yè)工作人員在廣闊的田野中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)GIS操作，信息查詢和分析。
五、結(jié)束語(yǔ)
近年來(lái)RS、GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源管理中得到了綜合或集成應(yīng)用，GPS技術(shù)也為土地利用的變化的精確定位做出了貢獻(xiàn)。這3種空間信息技術(shù)的廣泛的應(yīng)用，必將為農(nóng)業(yè)管理和發(fā)展的科學(xué)決策提供可靠的支撐，必將推動(dòng)數(shù)字農(nóng)業(yè)的建設(shè)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)資源管理的信息化、科學(xué)化和現(xiàn)代化管理水平。
1．劉剛 張漫 汪懋華，基于DGPS和GIS的農(nóng)田空間信息管理系統(tǒng)的研制，2000
2．辜寄蓉 苗放 朱章森 王成善蔡靖疆，GIS在岷江流域坡耕地分布與可持續(xù)發(fā)展研究中的應(yīng)用，2000
遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用范文6
關(guān)鍵詞:精細(xì)農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)全球定位系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)
引言
“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的核心指導(dǎo)思想就是要利用現(xiàn)代地球空間信息技術(shù)獲取農(nóng)田內(nèi)影響作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的各種因素的時(shí)空差異，避免因?qū)r(nóng)田的盲目投入所造成的浪費(fèi)和過(guò)量施肥施藥造成的環(huán)境污染。具體而言，就是利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)對(duì)采集的農(nóng)田信息進(jìn)行空間定位；利用遙感技術(shù)獲取農(nóng)田小區(qū)內(nèi)作物生長(zhǎng)環(huán)境、生長(zhǎng)狀況和空間變異的大量時(shí)空變化信息；利用地理信息系統(tǒng)建立農(nóng)田土地管理、自然條件(土壤、地形、地貌、水分條件等)、作物產(chǎn)量的空間分布等的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)作物苗情、病蟲害、墑情的發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析模擬，為分析農(nóng)田內(nèi)自然條件、資源有效利用狀況、作物產(chǎn)量的時(shí)空差異性和實(shí)施調(diào)控提供處方信息；在獲取上述信息的基礎(chǔ)上，利用作物生產(chǎn)管理輔助決策支持系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)控，合理地進(jìn)行施肥、灌溉、施藥、除草等耕作措施，以達(dá)到對(duì)田區(qū)內(nèi)資源潛力的均衡利用和獲取盡可能高的產(chǎn)量。精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)是運(yùn)用全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、傳感器及檢測(cè)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制器及變量執(zhí)行設(shè)備等信息技術(shù)，對(duì)大田農(nóng)作物生產(chǎn)和畜牧生產(chǎn)實(shí)施監(jiān)控，從而提高作物和畜牧產(chǎn)量和質(zhì)量，最大限度地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
一、國(guó)內(nèi)外“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)的應(yīng)用情況
1.1國(guó)外“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)的應(yīng)用情況在北美、歐洲和澳大利亞等地“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)主要用于土地資源的詳查及監(jiān)測(cè)，農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況的監(jiān)測(cè)和產(chǎn)量預(yù)測(cè)，災(zāi)害性天氣、旱情、澇情和水情的監(jiān)測(cè)，農(nóng)作物病蟲害的監(jiān)測(cè)與精細(xì)防治和大地號(hào)農(nóng)田的優(yōu)化施肥等方面。
到了八十年代和九十年代，由于遙感技術(shù)(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)的應(yīng)用，進(jìn)行農(nóng)情監(jiān)測(cè)和產(chǎn)量預(yù)測(cè)已達(dá)到更加精確的程度，所用設(shè)備的數(shù)量和精度都在提高。目前全球已有20000臺(tái)“產(chǎn)量監(jiān)測(cè)器”投入了使用，有的就裝在收獲機(jī)械上。
目前，在一些國(guó)家“可變比率灑施機(jī)”的試用引起了人們的極大興趣。該機(jī)器的設(shè)計(jì)者試圖借助于RS、GIS和GPS等技術(shù)獲取田間信息(包括土壤參數(shù)和病蟲害情況等)，同時(shí)機(jī)器自動(dòng)控制農(nóng)藥、化肥和種子的施入量。由于優(yōu)化施肥，農(nóng)場(chǎng)主從中可能獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
另一種“可變比率灑施機(jī)”名為“實(shí)時(shí)閉循環(huán)系統(tǒng)”(Real-timeclosed-loopSystem)，其設(shè)計(jì)者是想盡可能地?cái)[脫對(duì)3S技術(shù)的依賴，田間信息直接由安在灑施機(jī)上的探測(cè)設(shè)備獲取，并立即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并自動(dòng)控制農(nóng)藥、化肥和種子的施入量。這種機(jī)器保證了所測(cè)得信息與所采取措施的地點(diǎn)的一致性。
1.2國(guó)內(nèi)“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)的應(yīng)用情況我國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自然條件十分復(fù)雜，自然災(zāi)害頻繁，因此“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是非常重要的。
我國(guó)利用地球資源技術(shù)衛(wèi)星遙感資料進(jìn)行土壤和水文調(diào)查開始于七十年代末和八十年代初，山西、內(nèi)蒙等省(區(qū))的土壤調(diào)查和農(nóng)業(yè)區(qū)劃工作就利用了衛(wèi)星遙感資料。
1984-1986年，我國(guó)在京、津、冀地區(qū)，進(jìn)行了大規(guī)模的冬小麥衛(wèi)星遙感試驗(yàn)，取得了一定成果。1985和1986年小麥產(chǎn)量預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率分別為92％和95％。
可見，我國(guó)“精細(xì)農(nóng)業(yè)”基本上還停留在衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)和產(chǎn)量預(yù)測(cè)方面
二、“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的技術(shù)思想
精細(xì)農(nóng)業(yè)其核心思想是通過(guò)對(duì)農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量和影響作物生長(zhǎng)的環(huán)境因素(如土壤結(jié)構(gòu)、地形、土壤含水量、植物營(yíng)養(yǎng)、病蟲害、雜草等)實(shí)際存在的空間和時(shí)間差異性的分析，確定影響小區(qū)產(chǎn)量差異的原因，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上有效的調(diào)控措施，區(qū)別對(duì)待，按需實(shí)施定位調(diào)控，以充分利用資源，實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)、最合理的投入，獲得經(jīng)濟(jì)上和環(huán)境上的最大效益。精細(xì)農(nóng)業(yè)之所以引起全世界廣泛的關(guān)注，首先是因?yàn)樗茱@著提高產(chǎn)量，提高耕地資源利用潛力和保護(hù)環(huán)境；其次，是因?yàn)榫?xì)農(nóng)業(yè)研究的意義已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展本身的范圍，它提供的技術(shù)思想和改造客觀世界的認(rèn)識(shí)思維方式，其影響更是深遠(yuǎn)的。
三、精細(xì)農(nóng)業(yè)的技術(shù)構(gòu)成
3.1GPS——全球定位系統(tǒng)推動(dòng)精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)是在20世紀(jì)70年代末開始建立的全球定位系統(tǒng)。它是一種高精度、全天候、全球性的無(wú)線電導(dǎo)航、定位、定時(shí)系統(tǒng)，它可提供連續(xù)、定位和原子時(shí)鐘信息。
3.2GIS——地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟、硬件的支持下，對(duì)有關(guān)空間數(shù)據(jù)按地量坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行預(yù)處理、輸入、存儲(chǔ)、查詢、檢索、運(yùn)算、分析、顯示、更新和提供應(yīng)用、研究，并處理各種空間實(shí)體和空間關(guān)系。它有如下特征：具有采集、管理、分析和輸出多種空間信息的能力；具有空間分析、多要素信息分析和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的能力，可為宏觀決策管理服務(wù)；能實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的空間分析和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究。將GIS用于精細(xì)農(nóng)業(yè)中，可對(duì)農(nóng)田小區(qū)的作物產(chǎn)量和各種影響因素進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和管理。
3.3RS——遙感技術(shù)遙感技術(shù)可根據(jù)對(duì)遙感資料的解譯，獲得所研究區(qū)域內(nèi)有關(guān)信息，具有宏觀、快速、動(dòng)態(tài)等特點(diǎn)。不同含水量的土壤具有不同的地表溫度，因而具有不同的熱紅外特性和熱輻射特性。農(nóng)作物不同生長(zhǎng)期和不同生長(zhǎng)情況均有不同的光譜反射曲線，所以結(jié)合研究區(qū)域內(nèi)抽樣調(diào)查的資料和GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，并依靠有關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，利用RS可獲得土壤含水量、作物長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量等重要資料。
3.4DSS——決策支持系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)是根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者和專家在長(zhǎng)期生產(chǎn)中獲得的知識(shí)，建立作物栽培與經(jīng)濟(jì)分析模型、空間分析與時(shí)間序列模型、統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)分析與預(yù)測(cè)模型和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析模型，利用GPS、RS獲得的各種信息及GIS建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，針對(duì)小區(qū)內(nèi)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境和生長(zhǎng)條件時(shí)間和空間上存在的差異作出分布式投入決策，即生成田間投入處方圖。決策支持系統(tǒng)DSS綜合了專家系統(tǒng)ES(expertsystem)和模擬系統(tǒng)SS(simulationsystem)，因而能為精細(xì)農(nóng)業(yè)的實(shí)施提供正確的決策支持。:
3.5ST——信息采集與處理技術(shù)信息采集與處理技術(shù)是獲取各種信息的重要手段。精細(xì)農(nóng)業(yè)的實(shí)現(xiàn)首先在于認(rèn)識(shí)農(nóng)田小區(qū)內(nèi)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境和生物情況的差異而這必須依賴于各種先進(jìn)的傳感器。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種非接觸快速測(cè)量傳感器和智能化傳感器為精細(xì)農(nóng)業(yè)提供了全新的技術(shù)支持。
