遥感技术在农业灾害监测中的应用简述

1、遥感技术在农业灾害监测中的应用简述摘要：中国作为一个传统的农业大国，也是世界上农业灾害最严重的国家之一， 困扰农业发展的一项难点课题就是如何加强这些灾害的监测和控制，基于我国农 业发展历程，我们不难发现增强农业灾害监测实效，实现我国农业更好更快发展 的有效手段就是遥感技术，对此，本文就探讨了遥感技术在农业灾害监测中的应 用，以供参考。关键词：农业灾害；监测；遥感技术1农作物遥感监测1.1作物种植面积监测不同作物在特定遥感图像上表现出不同的颜色、纹理、形状等特征信息，这 是遥感识别不同作物（植被）的物理基础。同时，遥感数据因其信息量丰富、覆 盖面大、实时性和现实性强、获取速度快、等优点，被广泛的

2、应用于农作物种植 面积的信息提取与分析。在计算机软硬件等条件支持下，利用人工目视解译、计 算机监督、非监督分类等信息提取方法可以将目标作物种植区域提取出来，从而 得到作物的种植空间分布数据和面积数据，为农业决策提供服务，同时，这也是 利用遥感技术对作物进行后续长势监测、产量估算、灾害监测等应用的前提条件。1.2作物长势监测与产量估算农作物长势监测指对作物的苗情、生长状况及其变化的宏观监测。在特定时 期遥感图像上不同作物的发育期不同、长势不同，它们的光谱反射率因而也有差 异，根据前人研究，叶面积指数LAI可以表征作物长势，而归一化植被指数NDVI 与LAI有很好的相关关系，因此可以利用遥感图像可

3、见光的红光波段和近红外波 段计算作物的NDVI，在此基础上反演计算作物的LAI，从而实现对作物长势监测。遥感估产是利用农作物的光谱反射特征，对作物产量进行预报的技术手段， 其基本方法是在获取作物长势信息的基础上，建立长势信息与地面实测产量信息 间的耦合模型，通过模型计算得到作物的产量信息，同时为了使模型结果更加准 确，也可以考虑加入相关气象、农学参数对模型进行修正。1.3 土壤墒情的遥感监测土壤墒情（土壤水分）是农学的重要指标之一，利用遥感技术监测土壤墒情 的物理基础是基于土壤在不同含水量下的光谱特征不同。一般是含水量大，光谱 反射率低，反之，光谱反射率高。土壤墒情的遥感监测主要采用可见光-近

4、红外、 热红外及微波波段，基本原理是采用上述波段构建有关指数，如植被指数、温度 指数等，建立这些指数与地面实测土壤水分之间的相关模型，通过模型反演得到 土壤水分。模型的精度取决于相关指数对研究区土壤水分的耦合性，同时不同的 遥感数据对土壤水分的耦合机理也不一样，需要综合考虑研究区土壤类型、作物 种类、以及大气水分及云覆盖度等因素来选择合适的数据。2农业环境遥感监测遥感技术应用于农业生产环境的监测主要采用可见光-近红外、热红外及微波 波段，应用的方面主要是进行秸秆焚烧火点的提取和烟尘活动的预判，对地膜覆 盖及其残留进行信息提取，对土壤结构和重金属含量进行评估，对河流、湖泊的 富营养化进行监测，对

5、农区土地荒漠化、盐渍化进行监测等等。应用时要考虑监 测对象的特征与遥感波段的相关性，如监测火点多采用热红外数据，因为热红外 波段记录的是地表的热辐射特征，监测土壤重金属含量则考虑采用高光谱数据， 因为高光谱往往有几十个至上百个波段，土壤中重金属含量的不同会导致光谱反 射率的微小差异，而这一差异往往只有高光谱数据才能反映出来。3遥感技术在农业灾害监测中的应用农业灾害主要有病虫害和旱灾、冰雹等自然灾害。对农业灾害进行动态监测 和灾情评估，是遥感技术应用的重要领域。农业灾害遥感监测的物理基础是基于 植被的光谱反射曲线，当农作物受到灾害侵袭时，其叶片的结构、叶绿素以及冠 层结构等生物物理参数会发生变化

6、，由此导致植被光谱反射曲线发生相应变化。 可以选择对受灾叶片中某种特征较为敏感的波段，如叶绿素等，实地测量叶片中 的叶绿素含量，建立健康作物、受灾作物叶绿素含量的估算模型，通过模型反演 获取受灾作物的面积和空间分布数据，监测和定量评估作物受灾害程度，然后针 对具体受灾情况，进行补种、浇水、施肥或喷药等抗灾措施。4农业遥感技术展望2016年中央一号文件明确要重点发展农业遥感等空间信息技术，随着我国 高分系列卫星的陆续发射，遥感数据源不断丰富，我国将逐渐摆脱对国外遥感数 据的依赖，农业遥感必将迎来新的发展机遇。4.1无人机遥感平台的发展使用无人机对农田基本情况进行监测是田间监测手段的重大改进，无人

7、机遥 感平台具有成本低、维护简单、数据获取速度快、作业周期短等特点，可以弥补 现有航空、航天遥感平台的不足，利用无人机搭载可见光、近红外、热红外、激 光雷达等传感器可以快速获取相应高质量的遥感数据，特别有利于中小尺度的农 业遥感应用。新疆乾辰地理信息科技有限公司利用自主研发的QC-2型无人机系统搭载索 尼RX-1R数码相机，获取了乌苏周边200KM2多的农田数据，处理制作了 1:1000 比例尺的最终成果，实现了现场实时获取实时处理数据的作业要求，为农田灾害 评估提供了现势的第一手资料。4.2高光谱遥感发展相比普通多光谱图像，高光谱图像在波段范围内有十几至上百个波段，俗称 谱像合一”，因此其具

8、有波段数量多、波普间距窄等特点，有利于监测地物的细 微变化，在土壤重金属污染监测、农作物病虫害监测等领域具有重要的发展潜力， 但是当前民用高光谱卫星遥感数据源较少、多使用地面便携式高光谱成像仪或者 基于航空平台搭载的高光谱成像仪获取数据，因此数据获取成本高、范围小，获 取难度大，实际推广应用少，随着未来更多高光谱遥感卫星的发射，将极大的解 决数据源的问题，降低数据获取成本，有利于推动高光谱数据的应用空间和范围。4.3微波遥感发展微波遥感是农业遥感应用的一个重要方面，在多云、多雨等气象条件较差地 区以及冰雪覆盖地区，微波可以穿透这些障碍，获取下垫面以及具有一定深度的 遥感数据，对于我国南方多云、多雨地区，北方冰雪覆盖区的农业监测具有重大 意义。5小结总的来说，加强遥感技术在农业灾害监测的应用这项工程非常重要，为了将 该项工程做大做强，首先要清晰的认识遥感技术在农业灾害监测应用的必要性和 重要性，其次要全面的分析遥感技术在农业灾害监测应用的现状，最后，要科学 的把握遥感技术在农业灾害监测应用的前景，开发利用现代航空器和拍摄技术的 优点去弥补其他遥感技术的不足，为实现我国农业又好又快的发展做出应有的贡 献。参考文献闫峰,李茂松，王艳