遥感技术在农业中的应用
遥感技术在农业中的应用范文第1篇
引言
遥感技术是一种获取地表物体几何和物理性质的技术。早期的遥感图像的解译，通常通过目视判读方法，随着计算机的加速发展，解译方法得到了快速发展，一种使用计算机对原始遥感影像进行图像增强、图像变化、辐射校正、几何校正等一系列的预处理，然后通过相应的遥感处理软件进行进一步精处理，对结果进行处理，最终通过专业技术人员的经验进行解译，直接对解译结果进行处理，生成具有处理特征的遥感影像［1］。目前，遥感可分为高光谱遥感和多光谱遥感。高光谱遥感不仅可以探测到被遮盖的地物，而且可以准确地估计植物生态系统的物理和化学参数的变化，包括土壤水分、土壤特性、植被干物质、土壤生物化学参数、土地利用动态监测变化等。多光谱遥感是利用具有2个及2个以上光谱通道，采用多种传感器对地物进行同步成像的一种遥感技术；将地物反射的电磁波信息划分为若干个光谱波段，用于接收和记录地物信息［2，3］。当前遥感技术的发展使得遥感应用领域逐渐扩大，有林业遥感、资源遥感、遥感地质、气象遥感、灾害遥感、军事遥感、农业遥感等，尤其在农业遥感领域得到了广泛的应用，从早期的农业墒情监测和农作物面积变化监测，再到农业资源利用监测，以及利用无人机对区域水资源和农业干旱的监测与评价等。
1遥感在农业领域的应用
遥感可以获得大量的信息，多平台和多分辨率，快速、覆盖范围广等，是遥感数据的一个重要的优势。农业遥感技术是遥感技术和农业科学技术相结合形成的，是可以及时掌握农业资源、作物生长以及农业灾害信息等的最佳方式，在调查和评估，以及农业生产的监测和管理中具有独特的作用［4，5］。现代农业遥感发展的新兴技术，可以实时监测湖泊和水库水面的高度以及评价区域水资源和农业干旱，包括作物品种质量监控和鉴定［6－9］。
2农业遥感技术在我国的起步与发展
农业遥感的发展是遥感技术的重要应用领域，中国自20世纪70年代末以来，就已经进行了农业遥感的初步应用。原北京农业大学（中国农业大学的前身）根据国家土壤调查的要求，在中国国家计划委员会的支持下，由中国科教委和农业农村部组织聘请外国专家培训了专门的遥感应用人才队伍，在1983年5月成立了中国国家农业遥感培训中心。此后，我国将遥感技术广泛应用于农作物产量估算、农业气象、土地资源调查与监测和生态环境变化等领域。目前，遥感技术的应用进入了大量的实际应用化的阶段。我国大力开展国际合作与研究，积极探索遥感领域的前沿技术，使得中国成为世界上遥感领域技术先进的国家之一［10，11］。进入20世纪90年代中后期，出现了大量比较成熟的农业遥感软件，包括农业资源调查与监测的软件，由中国科学院农业遥感实验室组织开发的遥感处理软件———土地利用调查与数据处理系统软件；中国农业科学院草原研究所开发的北方草原产量动态监测系统软件等，新的遥感处理软件大大提高了人们的工作效率。近年来，各部门逐渐建立了地方的遥感中心，为国民经济建设提供了大量支持。随着遥感技术的逐渐成熟、数据来源的大量增加，以及计算机软硬件性能的快速提高，使得遥感应用逐渐普及［12］。
3遥感在当前农业应用中的进展
当今农业发展的趋势是精准农业，具有高质量、安全、低耗、高效的特点，精准农业的大量信息采集，如农作物长势监测、作物害虫监测、作物产量预测，土壤水分预报等农业精准信息，为精准农业的农业信息管理提供了依据。虽然国内的遥感在农业方面做了一些工作，但仍处于起步阶段［13－16］。农业遥感在未来应加强应用的深度和广度研究。通过3S技术的结合，在农业生产管理、农业资源、农业工程监理和其它现代农业建设领域，为农业部门的科学决策提供了详实的支持数据。高光谱遥感技术和无人机技术已经成为农业遥感新的研究热点［14］。
3．1高光谱遥感在农业遥感中的应用
由于高光谱遥感不会对农作物造成损害，因而被广泛应用于监测农作物的叶片面积。这弥补了传统遥感技术获取农作物叶面积指数时间过长的缺点，从而获得最准确、损害最小的遥感监测数据。通过高光谱的观测和分析，可以得到更为精确的农作物叶面积指数，形成不同的遥感反演模型。如，使用地物光谱仪测量冬小麦在特定波段范围内的反射率和透射率，使用冠层分析仪对冬小麦进行分析，形成光谱曲线；经过观测，形成遥感反演模型，并将模型估计值与实际观测值进行对比，结果显示，明显提高了遥感反演模型的整体精度。现阶段，我国农业现代化发展的主要方向和目标是精细农业，在农业监测中高光谱遥感技术具有快速高效、准确、无损的特点，已经成为了农业遥感监测中被广泛应用的手段。精细农业可以通过科学、系统的管理方法对农业资源利用进行合理规划，在不污染环境的前提下，通过遥感技术提高农产品产量和质量。考虑到精细农业对数据和信息的需求，传统的分析方法已不能满足现代农业发展的需要。因此，3S技术的综合被应用到农业监测中。高光谱遥感在精准农业的发展中得到了广泛的应用。利用高光谱技术获得更完整和更准确的农作物参数，为农作物的种植与管理提供了有利的保障［18－20］。高光谱遥感技术除了上述内容，在全面的农作物质量监测，通过获取农作物在不同生长时期的数据特征进行全面的预测以及最后的生产，目前主要集中在不同农作物的种植面积和产量以及质量监测过程中的数据访问与存储。虽然高光谱技术已经全面、准确应用于农业中，但还需要进一步的研究。如何将高光谱遥感技术应用于作物机理和农业信息的监测以及完善农业光谱信息数据库，为进一步提高农业信息监测模型的适用性和准确性提供支持［22－26］。
3．2无人机遥感在农业中的研究进展
3．2．1农田空间信息农田空间信息包括地理坐标信息、通过视觉和机器识别获得的农作物分类信息。通过无人机可以识别农田边界来预估种植面积。传统方法进行农田的面积测量，具有时效性差和农田边界位置与实际情况差异大的缺点，不利于精准农业的实施监测。无人机可以准确、有效并且实时获取全面的农田空间信息，具有传统的测量无法比拟的优势。无人机航拍图像可以实现农田基本空间信息的识别，农作物区域面积的计算和种类的识别仅通过数码相机就可以实现。空间定位技术的快速发展，大大提高了农田定位信息研究的精度和深度，随着无人机影像空间分辨率的提高，地形、坡度和高程信息的引入，可以实现较为准确的农田空间信息监测。张宏明等利用无人机DEM数据提取农田灌溉渠道系统，对于灌溉渠道提取完整性达到85．61％［19］。
3．2．2作物生长信息农作物的生长状况可以通过多种信息反映，如产量信息、表型参数以及营养指标来表示。包括植被覆盖度和叶面积指数等，多种信息相互关联，共同代表了作物的生长，与最终产量直接相关［21］。在野外信息监测研究中起着主导作用。
3．2．3作物生长胁迫因子农田墒情监测热红外法是农田土壤含水量监测的常用手段。在高植被覆盖度的地区，通过叶片气孔的关闭，可以有效减少蒸腾引起的水分损失，增加地表感热通量，从而减少地球表面的潜热通量，导致作物冠层温度上升。水分胁迫指数能够反映农作物的水分含量与作物冠层温度的关系。通过传感器的热红外波段可以有效地获得作物冠层温度，进而有效反映农田水分状况。在植被覆盖度比较低的地区，土壤水分可以间接表示下垫面的地表温度变化，由于水的加热温度变化是一个缓慢的过程，因此土壤水分的分布可以间接反映白天下垫面温度的空间分布。裸地对遥感的温度监测是一个重要的干扰因子，在冠层温度监测中较为重要。研究者研究了裸地温度与作物表面覆盖度的关系，确定了裸地引起的冠层温度测量值与真值之间的差距。将修正结果应用于农田水分监测，提高了监测结果的准确性。在实际农田生产经营中，农田漏水也是人们关注的焦点。利用红外成像仪对灌溉渠的渗漏进行监测，准确率达93％［27－29］。
3．2．4病虫害监测通过热红外波段的实时监测，可以有效反映作物病虫害分布的动态变化情况。作物在健康的条件下，蒸腾作用是通过气孔的开闭来调节的，以保持农作物温度的恒定。当发生病害后，叶面会发生病理变化。病原菌植物对植物蒸腾作用的影响比较明显，会造成侵染部分温度的升降。一般情况下，植物易感会导致气孔开度失调，使致病区域的蒸腾作用高于健康区的蒸腾作用；旺盛的蒸腾作用会导致致病区域温度的下降，致病区域的叶片温差明显高于正常叶片的温差，直到坏死部位的细胞完全死亡，叶片会变得枯黄，叶片的蒸腾作用完全丧失。通过健康植株温差始终低于叶片表面的温度的原理［30－33］，可以实时监测作物病虫害的变化趋势。
4总结
4．1我国遥感技术在农业应用中的发展
在我国主要粮食主产区，建立了产量估算信息系统，冬小麦遥感产量估算操作系统是RS与GIS技术相结合的产物。可以将整个产量估算的操作环节集成到计算机系统的操作中，具有完整的数字化操作能力，可以输出各种产量估算结果。大量冬小麦产量估算试验结果表明，利用冬小麦遥感产量估算操作系统进行大面积作物产量估算的精度可达95％以上，随着运行年限的逐渐积累，操作系统的生产精度将逐步提高，运行成本将逐年降低。同时，我国迫切需要了解农业种植结构的变化，针对于种植面积计算的要求、监控的增长潜力、建立单位面积产量模型和遥感监测，中国科学院农业研究实验室在GIS技术的支持下开发了一种作物产量估算的实用操作系统。并且，东北的三江平原，南方的太湖平原也相继建立了遥感监测系统，取得了良好的应用效果。
4．2遥感在农业发展中的前景
中国国家科教委将“RS、GIS和GPS综合应用研究”列为国家科技攻关重点项目。到目前为止，遥感信息技术已连续7个“五年规划”被列为国家重点项目，体现了国家对遥感的重视。可以预见，遥感可以有效地应用于农业发展中，使其走上产业化发展的道路［35］。
5结语
随着国家空间基础设施建设的持续推进以及“高分辨率对地观测系统”的深入实施，中国将拥有更多的国产资源调查监测卫星。物联网与大数据、人工智能等技术的发展以及现代农业发展的需要，将使得我国农业遥感技术的研究和应用进一步发展。
5．1农业遥感的应用范围和应用领域的拓宽
物联网加大数据与遥感观测、导航与定位，结合其它学科领域，可以促进农业遥感自身的发展，跨学科的应用也将扩大农业遥感的应用领域。需要进一步建立“空、天、地”三位一体的农业综合管理系统，深入发展遥感观测精度的智能农业、农作物育种表型、农业保险的监测和评价、绿色农业发展、农业政策的效果评价等方面。
遥感技术在农业中的应用范文第2篇
【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】
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遥感技术在农业中的应用范文第3篇
（1）利用遥感新技术统计作物面积。把遥感信息获取技术与抽样调查结合起来，把天、空、地、人等调查手段结合起来进行统计。以新疆棉花面积遥感测量为例，首先利用天上的卫星获取全疆不同时期的遥感影像图，再根据棉花的物候、纹理特征等获得全疆棉花的大致种植范围。在此基础上，根据抽样原理抽出大量的样本地块，利用高分辨率遥感影像或者无人机进行高精度调查，最后再抽出一部分地块由调查人员拿着高定位精度的掌上电脑（PDA）进行实地调查，经过这三次层层递进的调查，把全疆棉花种植面积最终确定下来，其精度可达95%以上。（2）利用遥感技术对统计农业产量。利用遥感技术对农作物产量进行统计。因为作物产量不同，它的光谱反射也不同，可以通过这种联系建立模型，用遥感观测光谱反射，然后计算作物产量。这项工作需要以多年的数据反复对模型进行修正，才能够比较准确，但终归是可以进行产量统计的。遥感新技术除了对作物面积、农业产量进行统计之外，还可以对农作物的长势进行动态监测，对农作物受灾情况进行快速调查等，应用空间很广。
2遥感新技术统计的优势特点
（1）与传统农业统计方式相对比，利用遥感等技术进行农业统计有两大重要优势：一是更客观，二是更高效。客观上，一是指调查对象相对客观了，由主要对农户调查转变成对地块进行调查，避免了因调查对象的主观随意性、不配合等问题造成的调查误差。二是指调查手段相对客观了，从传统的纸质报表、入户登记、皮尺测量转变成遥感观测、无人机测量、PDA登记，减少了数据产生的中间环节，从调查终端直接就可以传到国家统计局的服务器，减少了人为干扰。三是指事后质量监督更有说服力了，调查过程中所采集的数据是有空间和时间标识的，也就是说，可以掌握所有数据的采集轨迹，能准确地进行事后抽查，确保数据质量。高效上，一是指精度更高。现在利用的遥感影像、无人机、GPS测量等都是高科技的调查手段，相对于传统的皮尺等测量工具，精度大幅度提高。二是指效率更高，节省了大量的人力、物力。传统的农业统计，调查一个样本村中的几个地块就需要一天的时间，如果用高分辨率遥感影像，很多时候就不需要调查员实地调查；即便需要，也可以用无人机，一上午就可以把整个村的种植情况调查清楚。（2）减少社会对农业统计数据的疑虑。近年来，国家统计局为提高统计公信力做了不懈努力，采取各种办法最大限度地减少统计调查的中间环节，从调查源头上杜绝统计上的弄虚作假。利用遥感等技术进行农业统计调查更能达到这个目的。新技术把对农户调查转变成对地块调查，把入户纸质登记调查转变为电子化调查，把调查数据层层上报转变为网络直接上报，调查数据有位置、有时间，调查轨迹完整清晰，不仅调查数据更加客观准确，而且能对调查全过程进行质量管理，确保调查数据有据可查,有据可依，经得起社会的监督。
3新统计方式获得的数据如何发挥作用
利用遥感等空间信息技术再造农业统计，提高统计数据质量，拓展农业统计能力，就是要为国家制定政策措施提供更好的支撑。实际上，国家在三农方面的不少决策，也对统计数据和统计能力提出了更高的要求。中央文件提出，要“提高对农业生产大县的统计调查能力”，这明确了以县为总体进行农业统计调查，相比之前以省为总体的调查，难度大、任务重、要求高，而国家统计局之所以能挑起重担，并很好地完成了这一任务，就在于前期已经开展了多省农作物遥感面积测量的试点工作，打下了扎实的基础。还有一些改革措施，能不能落实好，也与统计数据密切相关。比如，目标价格改革试点，其基础就是要有准确地种植面积数据。例如，在新疆开展了棉花面积遥感测量工作，不仅统计出了全疆棉花种植的面积数据,而且能提供棉花种植的区域范围，随着工作的细化，将为新疆棉花目标价格改革试点工作提供有力保障。在东北和内蒙古大豆目标价格补贴试点中，充分利用遥感等新技术，为改革的顺利开展提供优质的统计服务。
4新的农业统计方式面临的困难
（1）遥感数据的获取时间和统计制度，特别是统计表报送时间存在着差异。由于对不同对象的遥感监测，它需要联合地理学、植物生理学、气象学、生态学等多门学科相关知识。对于植被来说，植被的物候特点是信息遥感精度提取非常重要的作用，因为植被的物候特点是决定最佳时期遥感的重要根据。在农业统计方面，例如冬小麦播种面积的报送时间为例，统计制度要求每年11月底上报冬小麦面积，而这个时候并不是提取冬小麦面积的最好时期，需要进行冬小麦面积的初步提取，初步提取结果很易形成漏判，影响精度结果；次年3~4月是冬小麦特点最明显时期，可以进行小麦面积的精确提取，但是这时的数据报送时间已经过期。所以，如何解决遥感最好时期和统计报送时间的矛盾是进一步研究和解决的问题。（2）基层调查人员对新技术的适应性有待提高。新的统计方式技术含量较高，对调查人员的素质要求也相对较高，这就要求一方面要简化调查流程，降低调查设备的使用难度，另一方面要加大调查人员的培训力度，加强基层统计调查队伍的建设。全面推广还需要更多的政策支持和经费支持。（3）受气象等因素制约，在一定程度上存在着所需遥感数据无法满足系统正常运行需求的风险。卫星的重访周期，即卫星在经过一个区域上空后，需要经过一定的时期才能再次经过该区域，所以，遥感数据不能随时全部地获取，它需要在卫星过境的时候抓住有利的时机获得，此时如果时机掌握得不好，就会错过机会，无法取得最好时期的遥感数据；另一方面，遥感数据获得后的质量也受气象等因素影响比较大，特别是夏季云雨较多，对遥感影像的质量造成干扰，这样人们无法正常进行提取，对系统运行的数据基础也构成了风险。所以，在遥感数据无法满足系统运行需求的情况下，怎样确保统计工作任务的顺利完成以及统计数据精度的获得，这时需要建立一套完善的应急机制，是实现统计业务化正常运行的基本要求。
5结语
随着农业统计调查方式的不断改进和完善，人们对数据的质疑会慢慢减少，统计公信力也将得到极大提高。同时，农业统计人员研制的“先进农产量调查系统”以调查车为载体,充分利用了自主卫星遥感和北斗导航技术，集成了无人机、手持平板电脑、农业参数采集器等多种高科技调查设备，是一个重大突破。
作者:付宇峰 单位:辽宁省统计局
参考文献
遥感技术在农业中的应用范文第4篇
【关键词】遥感技术；精确施肥；管理；应用
中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：
前言
文章对精确施肥的概念、理论体系和必要性进行了详细分析，对遥感在精确施肥管理中的应用进行了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对遥感技术在精确施肥管理中的发展趋势进行了探讨。
二、精确施肥的概念
精确施肥的前身是定位养分管理(sitespecificnutrientmanagement,SSNM)。所谓定位,就是强调田间不同地点之间的差异性,克服肥料使用的不合理性。最早SSNM指的是按土区别氮肥管理系统(Soil-specificnitrogenmanagement),只是针对不同的土壤条件实行区别管理,随着农业科学技术进步,逐渐向系统工程研究方面发展,不仅针对土壤,还包括作物、水文、微气候等条件的时空变化,在作业管理中实行"按需投入"的原则,变均匀投入为变量投入,优化作业操作。
精确施肥的理论技术体系
精确施肥的理论技术体系主要包括以下4个方面:
1.土壤数据和作物营养实时数据的采集。这是精确施肥实施的关键,是确定基肥、追肥施用量的基础。与传统的数据收集方法相比,遥感技术的发展,为土壤数据和作物营养实时数据的采集提供了一个非破坏性、快捷实用的新途径,不仅节约了大量的人力和物力,也节约了大量财力。
2.差分全球定位系统(DGPS)。全球定位系统为精确施肥提供了基本条件。无论是田间作物和土壤信息的实时采集,还是肥料的精确施放,都以农田空间定位为基础。
3.决策分析系统。决策分析系统是精确施肥的核心,直接影响精确施肥的技术实践成果。决策分析系统包括地理信息系统(GIS)和模型专家系统二部分。GIS用于描述农田空间属性的差异性;作物生长模型和作物营养专家系统用于描述作物的生长过程及养分需求,并根据不同的施肥策略判断施肥量的多少。
4.控制施肥。控制施肥是精确施肥的最终实现,需要通过一定的工程装备技术来实现。根据施肥策略的不同而有两种形式,一是处方信息控制施肥,根据决策分析后的电子地图提供的处方施肥信息,对田块中肥料的撒施量进行定位调控。二是实时控制施肥,根据监测土壤的实时传感器信息,或根据实时监测的作物光谱信息或叶片SPAD值分析调节施肥量。
四、精确施肥的必要性
“土壤-作物-养分”间的关系十分复杂。虽然我们已确定了作物生长中必不可少的大量元素和微量元素,但作物需求养分的程度因植物的种类不同而有差别。即使是同一种作物,不同的生长期对各种养分的需求程度差别也很大。苗期是作物的“营养临界期”,虽然在养分数量方面要求不多,但是要求养分必须齐全和速效,而且数量足够。很多作物在营养“最大效率期”对某种养分需求数量最多,营养效果最好。同一作物不同养分的“最大效率期”不同,不同作物同一养分的“最大效率期”也不同。不同养分具有“养分不可替代性”,即作物的产量主要受最少养分含量那个养分所限制,而这个最少的养分不能被其他养分所代替。为消除“最小养分率”的限制,大量地使用化肥,而这又造成一系列的环境问题。所以为取得良好的经济效益和环境效益,适应不同地区、不同作物、不同土壤和不同作物生长环境的需要,变量处方施肥是未来施肥的重要发展方向。
五、遥感在精确施肥管理中的应用
1.估算农作物播种面积政府和社会公众历来高度重视
农作物播种面积的变化情况，它是国家制定粮食政策等经济政策的重要依据，及时、准确获取农作物种植面积对政府制定粮食政策、农业生产及农村发展政策具有重要的意义。遥感技术因其获得的信息客观准确、覆盖面积大以及省时、省力、费用低等优点，被广泛运用到农作物播种面积的估算上。利用遥感技术，能调查农作物覆盖面积，调查结束后得出准确的数据和分布图件，通过对这些数据的处理，可以估算出农作物的播种面积。
监测作物长势
作物长势是作物生长发育状况评价的综合参数，长势监测是对作物苗情、生长状况与变化的宏观监测。利用遥感技术对作物生产的每个阶段进行监测，获得时间序列图片、图像，对这些图片、图像进行处理得到有用信息，能直观显示出作物生长发育的节律特征和时空变异性的信息。生产者可以通过利用这些信息，了解不同生长阶段中作物的长势，采取相应的措施进行田间管理。
3.估算作物产量作物产量是重要的经济情报，因此每个国家都很重视作物产量的估算，并依托本国的技术水平和综合国力，以其最快的速度在作物收获的前后估算作物的产量。最初用于估产的遥感技术是农学估产，在随后的发展过程中出现气象学估产和统计估产的模式。20世纪70年代之后，欧美发达国家率先将遥感技术应用到作物产量估计这个领域上来，大大提高了作物估产的精确度。
4.作物生态环境监测
作物生长需要从空气、水和土壤中获取营养元素，不同作物在不同时期对光、温、水、气、土、肥的要求各不相同，这就要求生产者密切关注作物生长发育的生态环境。遥感技术能实时监测土壤侵蚀面积、土地盐碱化程度及其变化趋势，也可以对土壤水分养分和水体环境及水体污染等作物生态环境进行动态监测，生产者能根据气象卫星所提供的资料和该作物在某一些地区的生长特点采取相关措施，提高作物的产量和质量。
六、遥感技术在精确施肥管理中的发展趋势
1.资源的时间、空间异质分布及定量化。众多研究结果表明,田间作物的长势、土壤特性(肥力、水分含量、有机质含量、质地)等存在着较大的时空变异,因此如何了解这些时空差异的分布并量化这些差异,是精确施肥体系的基础。这就要求充分发挥遥感的优点,结合其它先进的技术(如GPS、GIS等),快速准确地探测出田间信息的时空变异。
2.数据分析处理和解译技术等。如何对遥感获取的大量田间信息进行分析处理,从而提取出最终有用的东西,是遥感技术成功地应用于精确施肥的关键。特别是卫星、航空遥感图像的解译、大气校准等方法,有待于进一步提高完善。
3.能直接检测农作物和土壤状况的遥感技术。尽管目前这方面的研究已经不少,但是由于所用遥感数据来源的不统一以及作物生长的时空差异等一系列原因,造成研究结果不尽一致,甚至有相悖的结果产生。因此,要切实加强环境胁迫作用下的遥感机理和遥感标志研究,遥感与GIS的集成对作物胁迫作用的诊断理论以及作物生长环境和收获产量实际分布的空间差异性机理和环境胁迫作用与产量形成的遥感定量关系等方面的研究,从而建立一整套可用于不同遥感数据来源、不同作物、不同环境条件下的农作物和土壤遥感诊断技术。
4.开发可获取田间(农作物和土壤)实时信息的传感设备。实时、便捷、可靠的作物和土壤营养传感器是进行科学的作物肥料管理所必需的,也是精确施肥的关键设备之一。南京土壤所等在这方面已经做了一些研究工作,已研制出了可根据土壤湿度调节控制灌溉的开关式土壤水分传感器。
5.关于遥感技术探测氮缺乏的研究已经比较成熟,但要真正用于指导实践,还需一个成熟可靠的氮肥决策算法及相应的施肥管理系统。尽管目前已经有了一些基于遥感技术的氮肥用量算法,但这些算法具有一定的地区性,在其他地区的表现还有待于进一步验证和完善。因此,通用的氮肥决策算法的研究将是近几年精确施肥研究的热点和重点。
七、结束语
遥感技术对精确农业的发展起着决定性的作用。甚至可以说，没有遥感技术，就没有精确农业。随着科技的发展，遥感技术在精确施肥管理中的应用将进一步深化，创造更好的经济效益，让我们拭目以待吧。
参考文献：
[1]杨敏华,胡慧萍.试谈遥感发展与农业信息获取应用技术[J].遥感信息,2010,(4):44~46.
遥感技术在农业中的应用范文第5篇
（许昌学院电气信息工程学院，河南 许昌 461000）
摘要：MODIS遥感数据具有探测周期短、覆盖面积广、数据开放等优点，适合大尺度、动态的农业遥感监测应用。结合了MODIS遥感数据资源的特点和农作物物候特征，提出了基于MODIS的农作物面积遥感监测方法，并根据黄淮地区冬小麦种植面积提取的应用需求，选用地理空间数据云平台提供的3种MODIS数据产品进行了农作物面积提取。结果表明，使用5 d合成数据产品的提取精度较高。
关键词 ：遥感监测；农作物面积；MODIS；冬小麦
中图分类号：TP392；S127 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2015）06－1483-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.06.052
Monitoring Winter Wheat Acreage with Remote Sensing Based on MODIS
CHEN Jing
（School of Electric and Information Engineering， Xuchang University， Xuchang 461000， Henan， China）
Abstract： MODIS data with advantages of short period of detection， wide coverage and open access are suitable for large－scale， dynamic agricultural remote sensing detection and applications． Combining with the data features of MODIS and crops phenological characteristics， the method of monitoring crops area with remote sensing based on MODIS was established． According to the application requirements of winter wheat acreage extracting in Huang－Huai region， three kinds of MODIS data products in Geospatial Data Cloud were used for crop area extraction． The results showed that using five－day synthetic data product had a higher extraction accuracy．
Key words： remote sensing monitor； crop acreage； MODIS； winter wheat
收稿日期：2014－09－01
基金项目：河南省教育厅科学技术重点研究项目（14A510026）；许昌学院科研基金项目（2014011）
作者简介：陈 静（1981－），女，河南许昌人，讲师，硕士，主要从事遥感影像处理及图像识别方面的研究，（电话）15936316825（电子信箱）
chenjing1206@126．com。
遥感（Remote sensing，RS）技术作为地球信息科学的前沿技术，可以在短期内连续获取大范围的地面信息，实现农业信息的快速收集和定量分析，是目前最为有效的对地观测技术和信息获取手段［1］。作物遥感监测是遥感技术在农业领域应用的重要内容之一。1974年，美国农业部就开展了“大面积农作物估产实验”（LACIE），对世界范围内不同区域的小麦种植面积、总产量进行估算，精度达到90％以上［2］。自1988年以来，欧盟开展农业遥感监测计划（MARS），利用遥感技术对欧盟国的耕地、作物种植面积和产量进行监测，每两周报告一次，将监测结果用于农业补贴的申报核查和共同农业政策制定［2］。近年来，我国农作物遥感监测方面也取得了长足的进步，从单一作物发展到小麦、玉米、水稻等多种作物遥感估产，从小区域到跨越11个省市的遥感估产，取得了许多研究成果［3］。
我国幅员辽阔、地区差异大、地块零碎、散户经营，加之遥感数据资源的缺乏，我国农业遥感监测还存在着作物识别精度不高、工作效率偏低、费用昂贵等问题。本研究结合MODIS遥感数据高光谱、多时相、开放性等优点，探讨了基于不同类型MODIS数据产品和物候特征实现农作物遥感监测，并在黄淮地区冬小麦种植面积提取中进行了应用。
1 MODIS数据产品概述
中分辨率成像光谱仪（Moderate-resolution imaging spectroradiometer，MODIS）是美国对地观测卫星TERRA所携带的传感器之一，其扫描光谱范围为0．4～14．4 μm，共有36个光谱波段，空间分辨率包含1 000、500、250 m等。在对地观测过程中，每1～2 d观测地球表面1次。MODIS采用开放的数据获取政策，免费提供多种原始数据和不同等级的数据处理产品，并在MODIS官方网站上公布传感器的主要参数［4］。这些政策和措施极大地促进了全球范围的数据共享以及不同国家的科研合作，实现了世界范围内多学科领域的交叉研究。
中国科学院计算机网络信息中心科学数据中心开发实现的地理空间数据云平台，提供了LANDSAT、MODIS、NOAA等多种权威科学数据资源的集中镜像服务，并建立基于模型的数据产品加工服务［5］。为方便国内用户使用，该平台还提供了MODIS中国合成产品，如MODIS中国区域温度合成产品、NDVI植被指数产品、EVI植被指数产品等。
2 物候特征分析
2．1 农作物物候期
物候是指植物为了适应气候条件的节律性变化而形成与此相应的植物发育节律。掌握物候变换规律在预报农时，监测、保护生态环境，预测气候变化趋势等方面具有重要的理论和现实意义［6］。为了在最有限的时间内获取最大信息量，就必须合理选择卫星数据的时相，从而实现以最小代价获取最全面、最精确的知识，提高生产效率。
农作物的状态和群体特征是影响作物光谱特征的主要因素。我国物候观测资料非常丰富，不同农作物之间的物候差异是选择作物识别最佳时相的常用依据［7］。我国华北地区主要农作物种植的物候期及各阶段的植被覆盖程度见图1［8］。根据农作物物候期分布、不同时期遥感图像的光谱特性以及不同物候期内农作物光谱特征差异，选取区别不同农作物的最佳时相影像。比如，12月上旬冬小麦处于分蘖期，地面有一定的植被覆盖，叶绿素含量，而其他植被均已落叶，与背景地物具有较大的季相差异，因此，在卫星图像上表现为十分明显的影像特征。
2．2 农作物光谱特征
选取遥感影像特定波段的数据就可以更有效地对不同农作物进行分类。对于MODIS数据，可以选用与农作物生长密切相关的1～7个波段进行分析。其中，RED波段（0．620～0．670 μm）受叶绿素含量控制，对绿色植被具有强吸收特点，对植被覆盖度、生长状况敏感，如分蘖期的冬小麦，由于具有较高的叶绿素含量，与背景地物具有较大的季相差异，因此在卫星图像上表现为十分明显的影像特征；BLUE波段（0．459～0．479 μm）可以反映土壤和植被的差异，改进对农作物的监测；NIR波段（0．841～0．876 μm）对绿色植被具有高反射特点，可以反映指标类型和生物量的指标；ESWIR波段（1．628～1．652 μm）则受叶细胞内水分含量的控制，对植被生化组分和湿度的变化非常敏感［9］。
植被指数是对地表植被活动的简单、有效的度量。在MODIS－NDVI数据集中，使用植物吸收的RED波段和植物发射的远红外波段┃
3 基于MODIS的农作物面积提取
3．1 研究方法
利用遥感数据提取农作物种植面积的理论依据是遥感图像中相同的地物类型在相同的条件下（纹理、地形、光照、植被覆盖等），应具有相同或相似的光谱信息特征和空间信息特征。其实质是根据各类地物的光谱特征进行特征参数的分析与选择，然后采用一定的规则（即分类算法）对遥感图像进行分类［2］。其中，不同类型地物的特征选择和分类算法是农作物种植面积提取的关键点。
根据不同生物波谱特性和农作物物候特征差异，选择多时相的MODIS遥感数据，通过计算并分析归一化植被指数NDVI、增强型植被指数EVI、土壤调节植被指数等，使用现有成熟的遥感图像处理软件ERDAS IMAGINE进行分类试验，通过调整算法的参数和优化样本点等方式不断改进和提高分类效果。
3．2 农作物面积提取
在研究过程中，尤其要注意不同尺度、多时相遥感数据的选择要结合被研究区域的地理数据、按当地气象数据及其他辅助数据。在数据与特征波段分析时要结合农作物波谱特性及生物学特性，并综合利用农作物物候期信息，提取合适的特征参量，改进分类精度和农作物提取的精确度。基于MODIS的农作物面积提取流程如图2所示。
4 黄淮地区冬小麦面积提取的应用
4．1 数据选择
小麦是我国主要粮食作物之一，地域分布广阔，种植相对集中。按照种植产区可以分为黄淮冬麦区、东北春麦区、新疆冬春麦区、北部春麦区、西北春麦区、西南冬麦区、华南冬麦区、长江中下游冬麦区、北部冬麦区等9个大区［11］。其中，黄淮地区（主要包括河南、山东、河北、天津、北京等地）是全国最大的冬小麦生产基地，其小麦种植面积占全国总种植面积的61．4％，因此成为农业遥感监测的主要地区。
本研究选取了黄淮冬小麦种植区为研究区域，利用的MODIS遥感数据进行冬小麦种植面积提取。根据图2所示的冬小麦物候期特征，分别选取了2010年12月上旬冬小麦分蘖期的3类数据产品进行处理，具体包括有：2010年12月8日MODIS陆地标准数据产品（MOD09GQ）、2010年12月6日至10日中国250 m EVI 5 d合成产品（MODEV1F）和2010年12月1日至10日中国250 m EVI旬合成产品（MODEV1T），分辨率均为250 m。前两种遥感数据局部图如图3所示。
4．2 试验结果
根据上述分析，对MOD09GQ的第1、2波段和MODEV1F、MODEV1T的第3、7波段进行几何校正、影像切割和重采样等操作。进一步对RED、NIR，BLUE和ESWIR 4个工作波段光谱数据计算，得到LSWI、EVI和EVI特征数据集。结合给区域特征，将地物分为冬小麦、绿地、裸地、水体、其他等6个类别。
在ERDAS IMAGINE Professional 9．1环境下，分别采用监督分类和非监督分类方法进行试验，各参数使用该环境下该算法的缺省值。随机抽取200个样本点对分类结果进行精度评价，所得结果如表1所示。
Kappa系数是一种计算分类精度的方法，它采用离散的多元技术来测量图像之间的吻合度［12］。从表1中可以看出，各种地物单类分类精度在85％以上，总体精度平均值达到了89．94％，均大于0．84。从遥感数据产品上来看，采用EVI 5 d合成的MODEV1F遥感数据的分类精度普遍高于单日数据产品MOD09GQ和旬合成数据产品MODEV1T。
5 小结与讨论
农作物面积反映了农业生产在空间范围利用农业生产资源的情况，是了解农产品种类、结果、分布特征的重要信息，是进行农业结构调整的依据，是研究粮食区域平衡、预测农业资源综合生产能力与人口承载能力的重要数据源。应用遥感技术可以及时可靠地监测全国主要农作物的种植面积或种植面积的变化。尤其是近年来新的高空间分辨率、高光谱、雷达等遥感技术的发展，为农业现代化管理提供了新的机遇。结合地理信息系统（GIS）、全球定位系统（gps）和遥感技术（RS）的“3S”一体化发展必将成为今后农业遥感的研究热点。
参考文献：
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遥感技术在农业中的应用范文第6篇
关键词：农情遥感；“三农”金融；农产品价格
影响农业生产和农民收入的主要因素是农产品单产、种植面积和价格。对涉农金融机构而言，构建气候信息的收集和应用体系，能够有效预测产量及价格走势，对深化三农金融服务具有重要意义。和传统农情信息收集渠道相比，日益成熟的农情遥感技术具有成本低、覆盖面高等优点，在农业生产、涉农金融服务等方面具有广阔的应用前景。本文拟分析农情遥感技术在“三农”金融服务中的应用，并提出若干对策建议。
一、 气候信息是搞好农业相关金融服务的重点
农作物生长的气候条件（主要是温度、降雨、光合作用等）、种植面积等决定了农产品的产量，进而影响农产品价格走势。前瞻性地监测粮食主产区的气候信息，能够有效把握市场动向。在这方面，全球主要涉农企业（包括粮商、大型农场等）以及金融机构（农产品期货交易商、涉农金融机构等）都进行了积极探索，并建立了系统的农业气象及种植情报收集、农产品产量和价格分析预测体系。
美欧主要粮商建立了遍布世界的农业信息网络。通过系统地收集和分析世界各地气候、农作物生长情况、消费和经济形势等信息，先于市场掌握主要农产品生产、收成和消费全貌，并通过全产业链经营、粮食衍生品交易等策略，将自身经营风险控制到最低。例如美国嘉吉公司（Cargill）通过实时收集各地温度、降雨量、极端天气、降雪量、日照等检测指标，借助评估模型来预估天气因素对产量、收入和利润的综合影响，并开展相关风险管理（陈佳，2015）。
除粮商外，主要涉农金融机构也重视气候信息在金融服务中的应用。国际金融机构先于市场掌握农产品市场信息，推动农产品相关的投资、交易和避险等业务运作，并以此获取超额收益。2012年，高盛在粮食投资中赚取了4亿多美元。为数众多的农产品对冲基金通过聘请气象专家，或通过商业气象咨询机构获取气象信息，作为预判市场走势的重要依据。据统计，美国已有数百家商业气象资讯提供商；AccuWeather作为其中的佼佼者，已成为多家涉农金融机构的气象信息提供商。美国芝加哥商品交易所等机构积极培育气候衍生产品市场，推出标的涵盖降雨量、降雪量、温度、湿度等气候相关期货、期权和互换等产品，为气候风险敏感企业和居民提供避险选择。
二、 农情遥感监测技术在农情信息收集方面具有显著优势
20世纪70年代以来，主要国家和国际组织利用遥感技术具有监测面积大、探测周期短、获取信息丰富、费用低廉以及可以实现宏观、动态、快速、实时、准确的作物长势监测和估产等特点，积极推进农情遥感技术，目前已形成了科学完备的体系。我国逐步建立完善了全球农情遥感速报系统（Crop Watch），该系统以遥感数据为主要数据源，以遥感农情指标监测为技术核心，仅结合有限的地面观测数据，构建了全新的不同时空尺度农情遥感监测多层次技术体系，具备全球典型作物产量监测和农业生产趋势分析功能，并定期公布《全球农情遥感速报》、《全球生态环境遥感监测年度报告（大宗粮油作物生产形势）》，为众多依赖粮食进口、没有能力开发与运行先进的农情监测系统的贫困国家提供了农情监测服务，为国际社会提供了另一个独立的信息获取途径，对提高透明度，维护国家粮食安全，加强我国在全球范围内的粮食安全合作具有重要意义。
总体看，农情遥感监测有以下突出优势：
1. 科学性较高。决定农产品产量关键数据如作物种植面积、单产、长势等，吴炳方等（2010）通过气象及遥感数据，结合多组方法集得到，形成了独立的农情遥感信息源。一是作物种植面积。一种方法是通过计算作物种植成数（总播种面积/耕地面积）和作物种植结构（某种作物播种面积/总播种面积），利用耕地面积乘以作物种植成数和作物种植结构就可以得到不同作物的播种面积。另一种方法采用高、低分辨率数据结合的作物面积提取方法，基于时间序列归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）数据提取不同作物的特征曲线进行面积估算。二是单产。有的基于遥感信息同化生长模型的作物单产模型估算；有的采用农业环境指标、农情遥感指标和地面农业气象因子观测数据，通过农业气象模型、遥感模型和作物生长模型，采用多种单产预测结果融合计算。三是长势。Crop Watch主要使用了两种指标对不同空间单元的作物长势进行分析，一个是农业环境指标，通过潜在生物量（温度、光照、湿度等天气因素对作物生长的潜在影响）来反映；另一个是农情遥感指标，通过植被健康指数，耕地种植比率和最佳植被状态指数等评估作物长势。作物长势监测技术日益成熟，使农情遥感具备了短期预测功能，提前预测粮食生产形势，这也是农情遥感的最大优势。此外，利用农情遥感监测长势的另一个优势是其基于卫星遥感数据监测结果，可以与往年的作物播种情况和生长形势进行对比，人为干扰因素较小，可实现全球全覆盖、多时相的观测，具有全局性，有效克服地面调查以点带面、以偏概全等问题，相比统计抽查更全面。
2. 能够实现不同的广度和精度要求。以Crop Watch为例，郭华东等（2014）利用不同的环境因子及农业监测指标能够实现四个范围尺度的作物长势、产量和农业变化趋势，兼顾了预测广度与预测精度。一是在全球尺度上，利用三个农业环境指标（降水、光合有效辐射和气温）以及潜在生物量对全球农业环境进行评估，重点评估全球农业生产形势和预警风险区域。二是在区域尺度上，综合利用农业气象条件指标和农情遥感指标（主要是植被健康指数、复种指数、最佳植被状况指数和耕地种植比例等），主要实现全球七个洲际主产区的农作物长势及农田利用强度监测分析。三是在国家尺度上，对总产量占全球80%以上的30个主产国，通过NDV1、作物种植面积、时间序列聚类指标等信息，对玉米、小麦、水稻和大豆四种大宗粮油作物进行生产分析和供应形势预测。四是在省/州尺度上，加入种植结构和耕地比例指标。我国的作物种植结构主要通过GVG系统由田间采样获取，美国和加拿大等国的作物种植结构由主产区线采样抽样统计获取。由此可精确到省级玉米、水稻、小麦和大豆等作物相关信息，具有较高的预测精度。
3. 预测结果较好。主要体现在两个方面：一是预测指标实行全球验证。Crop Watch利用全球28个研究区的地面观测点及中国2000多个样方的作物单产调查数据，对各农情遥感指标及产量预测进行验证，及时纠偏。二是产量预测结论清晰、准确性较高。从近几年的监测报告提供的预测与事后的真实产量验证看，Crop Watch的预测结果具有较高的可信度。根据Crop Watch2015年5月的预测，全球玉米、大豆全年产量同比分别下降1.3%与1.1%，水稻与小麦产量同比增加1.0%与0.9%（吴炳方等，2015）。
4. 边际成本较低。传统农情信息获取是以农业生产经营户和农业生产经营单位为对象，采用统计抽样方法，依赖庞大的调查队伍、选取观测点以及购置监测设备等支出，信息获取成本高、时效性差、覆盖范围小。普通企业很难有足够的人力、物力和财力构建农情信息网络。借助现有的气象观测网、遥感监测体系，只要长期监测和统计预测，农情遥感监测系统可以与往年的作物播种情况和生长形势的监测结果进行对比，准确反映粮食生产形势，能够以较低的边际成本为包括金融机构在内的企业提供农情信息服务。
5. 灾情监测方面优势明显。在全球气候变化背景下，全球极端气象灾害仍可能延续多发、频发、重发等趋势，农业生产可能出现大幅波动。20世纪90年代全球极端气象灾害比20世纪50年代高出5倍以上。遥感技术是目前多尺度旱涝监测最有效的手段，能够及时获取旱涝灾害的强度、影响区域等信息，并结合作物生长不同阶段评估灾情对产量的影响。比如厄尔尼诺（El Ni？ko）和拉尼娜（La Ni？ka）现象，目前主要通过监测相关观测区域海温和南方涛动指数（Southern Oscillation Index，SOI）进行预警，但无法实时跟踪其影响范围、持续时间、作用强度等。相对来讲，农情遥感能够密切跟踪监测其发展态势，并及时修正对农业产出的预期。
三、 加强农情遥感技术应用，提高"三农"金融服务质量
气候不仅是气象领域的研究内容，也是影响经济的重要因素。1998年美国前商务部长William Michael Daley在美国国会作证时指出，美国经济中至少有1万亿美元与天气密切相关。农业受气候的影响最为直接，包括涉农金融机构在内的相关部门都应该重视气候问题。借助最新农情遥感技术，能够不断提高对全球主要农产品产量和价格的研究和分析能力。
1. 高度重视农情信息工作。金融机构普遍认为气象方面的研究预测是气象部门的事，与金融的关系不大。2014年以来的厄尔尼诺事件，正在对全球农业生产造成巨大影响，但涉农金融机构并未充分考量这一事件冲击。从某种程度上说，金融领域仍将气候因素视为外生变量，缺乏对农业气象灾害风险和经济影响的定量分析和动态评估的意识和能力。
近年来，我国大力推进现代农业发展，种养大户、新型农业经营主体快速培育，农业逐步成为高投入、高产出、高风险的行业。调查发现，种粮大户因不掌握气候信息而导致巨亏的例子比比皆是。客户对金融服务的需求已不仅局限于信贷、结算等传统领域，对气候信息支持、农产品价格预测、农业风险整体解决方案等智力密集型服务的要求日益增长。金融机构应及时挖掘客户需求，持续加强气象相关研究并提供相应服务。培养一批既精通农业气象又懂农村金融的复合型人才，能够深入研究气候与收成、产量与价格等变量的关系，以及农业灾害的影响程度与涉农贷款不良率的关系，并开发相应的产品和服务，满足客户的需求。
2. 推动金融机构与气象、遥感等相关部门合作。目前国内提供农业气象服务的机构主要有中国气象局等。中国气象局提供的农业气象产品涵盖大气监测与预报、气候监测与评估、生态与农业气象等领域。其农情信息来源既有气象和遥感卫星，也有完备的本土地面观测网络，农情数据可靠，但缺乏对全球范围的作物长势监测产品和基于遥感的作物产量预测。Crop Watch系统自1998年建立以来，经过不断改进和提高，并大量融合了大气科学、农业气象学等相关成果，监测精度和范围大幅改善，建成了系统的农情分析体系。目前，我国是国际上少数几个开展全球农情遥感监测的国家。Crop Watch已与欧盟的MARS、美国的Crop Explorer系统并列为全球三大农情遥感监测系统，成为地球观测组织/全球农业监测计划（GeoGLAM）的主要组成部分，并为联合国粮农组织农业市场信息系统（AMIS）提供粮油生产信息。建议涉农金融机构加强与中国气象局和国家遥感中心合作，争取人员和技术支持，在Crop Watch的技术框架和分析方法基础上构建适合自身的农业产量分析和预测架构。
3. 加强农情信息在风险管理中的应用。长期以来，“三农”金融风险管理主要侧重客户和行业等纬度分析客户的财务能力和风险状况，并作为信贷投放和风险管理的主要依据，对气候信息的分析应用较为薄弱。这种只见树木不见森林的分析体系，难免影响风险管理效果。有必要加强大气候、大环境的研究和运用，在客户分析、信贷决策中适当提高气候信息的权重。可以考虑根据农情预测有选择地投放信贷资源，将更多涉农资金投向气候条件好、收成理想的区域和经营主体。尽快建立基于厄尔您诺和拉尼娜等全球气候周期及暴雨等重大灾害性天气过程和干旱、洪涝等重大天气灾害的预警体系，实时跟踪监测受灾程度和范围，并采取应对措施，提高农业抗风险能力，保障银行涉农贷款安全。
此外，农业保险作为一种风险管理工具和国家农业支持保护体系的组成部分，面临严重的道德风险，灾害损失难以评估，保险责任难以确定，理赔工作难度大、成本高等技术性难题，金融机构在涉农保险创新、气候金融产品开发等方面积极性不高，甚至有畏难情绪。利用农情遥感监测技术“快速、独立、直观、客观”的特点，可以迅速、准确的估算灾情面积，确保保险业务管理的科学性和高效性，提升农业风险管理能力，防灾减灾能力，提高农业保险承保理赔核。
4. 提高全球农产品市场的话语权。美国前国务卿基辛格博士曾深刻指出，控制了粮食，就控制了世界上所有的人。近年来，农产品金融化的趋势日益明显，农产品价格已不简单受供求规律的影响，相关金融机构已成为国际农产品市场的主要参与者和定价者。华尔街的投资银行、对冲基金以及其他金融机构大肆投机粮食市场，开发复杂的金融衍生品（如温度指数期货、霜冻指数期货等）并影响价格走势；四大粮商等控制全球粮食产业链的传统力量在现货和期货交易市场两边下注，有的粮商直接成立对冲基金，专门从事粮食炒作。影响粮食供求的气候信息，大到厄尔尼诺、拉尼娜等全球性气候现象，小到粮食主产区的局部气候灾害，都可能成为粮价涨跌的推手，小事件引发粮价大波动的蝴蝶效应屡见不鲜。我国涉农金融机构，应在及时获取全球农情信息的基础上，加强国内主要粮食企业合作，提高在全球粮食市场的影响力。一是积极争取全球粮食定价权。作为全球重要的农产品净进口国，中国需求已成为部分农产品价格波动的重要因素。根据农业部的数据，2014年我国粮食进口总量约1亿吨，其中大豆进口达到了7 140万吨。国际粮价波动已成为中国粮食安全的重要影响因素。可考虑推动有关方面密切合作，通过适当的策略、产品和渠道，降低农产品进口的价格风险。在能力和条件具备的前提下，国内金融机构可与国内粮食巨头（中粮集团、中储粮等）及气象服务机构合作成立农产品交易机构，适当参与粮食衍生品交易。二是吃透全球粮食金融化问题。有必要深入研究西方涉粮金融机构的操作手法和运作模式，评估农产品产量预期、能源价格、天气变化、气候灾害、运输风险等对价格走势的影响路径，并采取适当的应对策略。三是及时农产品相关报告。农行等主要涉农金融机构应借鉴全球先进同业的做法，加强气候和农产品市场研究，定期或不定期面向全球水稻、小麦、玉米、大豆、棉花等主要农产品分析报告，提高市场影响力。
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遥感技术在农业中的应用范文第7篇
【关键词】遥感技术现状趋势商业化
众所周知，近十年来全球空间对地观测技术的发展和应用已经表明，遥感技术是一项应用广泛的高科技，是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家，都十分重视发展这项技术，寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。这种希望给卫星遥感技术的发展带来新的机遇。
一、遥感信息技术基础
遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术。例如航空摄影就是一种遥感技术。人造地球卫星发射成功，大大推动了遥感技术的发展。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。这是20世纪60年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词，到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星，经过几十年的发展，遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域，影响了人类生活的方方面面，它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段，遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况，其效率之高是以前各种技术无法企及的。
二、我国遥感技术的应用现状
总体上说，遥感技术的应用已经相当广泛，应用深度也不断加强。目前，在地学科学、农业、林业、城市规划、土地利用、环境监测、考古、野生动物保护、环境评价、牧场管理等各个领域均有不同程度的应用，遥感技术也已成为实现数字地球战略思想的关键技术之一。
1.到目前为止，我国已经成功发射了十六颗返回式卫星，为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据，在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用，实现了业务化运行。一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功，结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史，已在资源调查和环境监测方面实际应用，逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星，为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。
2.我国先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。同时，国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务，并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合，为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接21世纪空间时代和信息社会的挑战，打下了坚实的基础。
3.两大系统建立完成。一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成，标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统，也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立；二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立，使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。我国遥感监测的主要内容为如下三方面，分别是对全国土地资源进行概查和详查、对全国农作物的长势及其产量监测和估产、对全国森林覆盖率的统计调查。
三、遥感技术发展的作用及局限
遥感技术具有快速获取信息以便正确、有效、高速地进行相关决策。比如，灾害遥感技术能基于灾害遥感数据，更加客观地、全面地评估受灾前和受灾期间的地面情况，为灾害重建工作提供可靠的科学依据。遥感技术在快速掌握准确、全面、客观、直观的信息的基础上具备以下作用：
1.在灾害方面，遥感技术具有较强的预警、预测功能：对潜在灾害，包括发生时间、范围、规模等进行预测，为有效防灾做准备；同时，遥感监测技术具有实时监测各种灾害，特别是洪水、干旱、地震等重大灾害发生情况；另外，灾害遥感技术是灾后重建工作的重要科学依据，灾害遥感技术准确的灾情评估是灾后重建最主要的依据之一。
2.遥感技术为国民经济可持续发展提供科学的决策依据。中国目前经济发展和人口增长对国家资源环境的影响程度超过了历史上的任何时期。对国土资源进行动态监测是我国政府一贯重视的问题。
3.遥感技术可很好地辅助地质矿产资源的调查。中国的矿产资源丰富，遥感技术的应用前景十分广阔，遥感技术在区域地质填图方面的应用已比较成熟，并取得了很好的效果。
4.利用遥感技术可以进行农作物估产和林业资源调查。我国是农业大国，粮食问题是我国政府非常重视的问题。目前利用气象卫星进行农作物估产的应用已得到了普及和深化，并形成了一种业务化的手段，估产对象也从冬小麦扩展到玉米、水稻等其他作物。
由于当前卫星遥感技术本身的特点，因此遥感技术、不同的遥感卫星在各方面的应用还存在着一些不足。
1.卫星遥感现主要应用还集中在灾后评估和应急反应，灾害预测应用较少，而且因高分辨率数据获取困难，提供的空间信息因比例尺不够大，故仅能为宏观救灾和灾情评估提供参考。
2.由于数据提供部门和业务使用部门联系不够紧密，限制了空间技术发挥应有作用的能力。
3.遥感技术主要应用于地表的自然灾害的监测、预警、预报和灾害评估，对于由地表以下灾害及地底驱动引发的灾害无法有效地监测、预警和预报。
四、遥感技术的发展趋势
随着科学技术的进步，光谱信息成像化，雷达成像多极化，光学探测多向化，地学分析智能化，环境研究动态化以及资源研究定量化，大大提高了遥感技术的实时性和运行性，使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展。
1.遥感影像获取技术越来越先进。
（1）随着高性能新型传感器研制开发水平以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高，高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。遥感传感器的改进和突破主要集中在成像雷达和光谱仪，高分辨率的遥感资料对地质勘测和海洋陆地生物资源调查十分有效。
（2）雷达遥感具有全天候全天时获取影像以及穿透地物的能力，在对地观测领域有很大优势。干涉雷达技术、被动微波合成孔径成像技术、三维成像技术以及植物穿透性宽波段雷达技术会变得越来越重要，成为实现全天候对地观测的主要技术，大大提高环境资源的动态监测能力。
（3）开发和完善陆地表面温度和发射率的分离技术，定量估算和监测陆地表面的能量交换和平衡过程，将在全球气候变化的研究中发挥更大的作用。
（4）由航天、航空和地面观测台站网络等组成以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统，具有提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据能力，为地学研究、资源开发、环境保护以及区域经济持续协调发展提供科学数据和信息服务。
2.遥感信息处理方法和模型越来越科学。
神经网络、小波、分形、认知模型、地学专家知识以及影像处理系统的集成等信息模型和技术，会大大提高多源遥感技术的融合、分类识别以及提取的精度和可靠性。统计分类、模糊技术、专家知识和神经网络分类有机结合构成一个复合的分类器，大大提高分类的精度和类数。多平台、多层面、多传感器、多时相、多光谱、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用，是目前遥感技术的重要发展方向。不确定性遥感信息模型和人工智能决策支持系统的开发应用也有待进一步研究。
3.推动3S一体化发展。
计算机和空间技术的发展、信息共享的需要以及地球空间与生态环境数据的空间分布式和动态时序等特点，将推动3S一体化。全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时或准实时的定位信息和地面高程模型；遥感为地理信息系统提供自然环境信息，为地理现象的空间分析提供定位、定性和定量的空间动态数据；地理信息系统为遥感影像处理提供辅助，用于图像处理时的几何配准和辐射订正、选择训练区以及辅助关心区域等。在环境模拟分析中，遥感与地理信息系统的结合可实现环境分析结果的可视化。3S一体化将最终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统。
4.遥感技术应用逐渐商业普及化。
任何一项高新技术，它能否形成产业，或者它能否作为一种强大产业的必要组成部分，这是它能否长久生存发展下去的重要标志之一。一般说来，只有形成产业之后，有了雄厚的物质条件，这项技术才得以持续发展。通常，在高新技术发展的初期，总是通过商业化活动来加速其产业的形成过程。
遥感技术的应用是极其广泛的，包括凡是涉及地球科学的各门类的学科和技术种类，遥感技术都能为它们提供信息。这种广泛性必然会使对遥感数据的需求用户范围变广，因此除了社会公益型用户外，还存在部分商业应用型用户。虽然这些商业应用型用户由于遥感卫星正处于产业化初期，市场尚未形成规模的原因，目前数量较少，但随着将来技术的进步，商业化的发展，这部分的用户肯定会逐渐增多，最终成为用户群体中的主要成员。
五、小结
遥感技术经过几十年的发展和应用，尤其是近几年的突飞猛进，已经为其未来朝着商业化方向迈进奠定了坚强稳固基础――包括可靠的技术基础以及广阔的应用基础。只要国家在政策方面给予大力支持，使商业化发展在经营理念的指引下保证正确的方向，加上科技工作人员的勤奋努力使技术不断创新，我们坚信今后遥感技术的发展步伐会加快，遥感技术的作用必将能充分发挥。
参考文献
[1]赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].北京：科学出版社，2003.
遥感技术在农业中的应用范文第8篇
关键词:农机监理;信息化;计算机应用;必要性;可行性;重要意义
当前信息革命正在席卷全球主要目标是使任何人可以在任何时间和地点传递和获取各种形式的所需信息遥其主要内容是实现各种形式的信息交流以便于人类信息的交流储存检索传输利用和再处理等从而达到信息资源共享的目的[1]遥信息在现代社会中的地位和作用已经越来越明显与农业机械化的联系也日益密切两者相结合不仅可以解决农业产业结构调整中的相关技术农具及农产品生产销售问题增加农民收入还可以提高农机监理部门的自动化办公程度以便高效方便快捷地管理农机更好地服务于农业农村和农民[2]遥
1农机监理应用计算机的必要性和可行性
1.1必要性
我国农机监理事业自1984年以来得到了迅猛发展但监理水平的提高至少受两方面因素的制约遥一方面法制不完善迄今没有一部真正意义上的全国农机监理法律农机依法监理存在很大困难曰另一方面监理设备少质量差技术手段落后遥因此完备的法律法规精良的技术装备先进的技术手段是农机监理工作水平进一步提高必不可少的条件遥计算机作为20世纪中期发展起来的一项先进科技正逐渐被运用于社会各行各业并创造了巨大的经济效益和社会效益遥农机监理工作点多量大面广政策性强的特点以及高效率高准确度规范化等要求使引入计算机应用显得特别必要遥所谓农机监理计算机应用即是利用计算机对农机监理的有关信息进行存储加工查询统计分析再现等处理从中发现工作的特点动向和规律为宏观决策和微观控制提供可靠依据遥在农机监理中引入计算机应用是农机监理工作的需要是形式发展和社会进步的需要是解决一系列矛盾的有效措施遥这些矛盾主要体现在院淤手工处理农机监理业务不可避免地造成多次重复造成工作人员负担过重曰于报表之间照应性一致性差容易出现错误统计数据的可参考价值大打折扣曰盂难以在大量农机监理信息中进行快速准确的查询和统计分析遥为了进一步提高监管水平最大限度地预防农机事故发生满足形势需要必须充分利用计算机快速方便高效准确的特点向现代化科技要效率要效益遥
1.2可行性
在农机监理工作中引入计算机不仅是必要的而且是可行的遥一是计算机管理软件通用性强组合简便遥计算机管理系统可以是一个高度模块化的开放系统各个模块不但有机地联系而且每个程序模块可独立工作遥计算机系统的这种高开放性可通用性使其可应用于各级各地农机监理机关遥二是计算机系统功能覆盖面广实用性强遥计算机系统能完成录入检索统计维护报表自动生成辅助决策等功能较全面地满足了农机监理业务的需要遥三是计算机应用入门容易易于在工作中推广普及遥计算机软件通常采用菜单驱动人机对话汉字提示代码录入简单明了采用的逻辑检查确认正误等技术使之有较强的容错性遥
2计算机应用在农机监理中的重要意义
2.1有利于改善农机安全宣传效果
通过建立农机监理系统的站点和主页积极宣传各级农机监理部门的职责农机安全相关法规和政策农机安全技术标准农机安全生产动态农机安全作业常识等遥首先使用网络的有党政机关群众团体学生利用计算机网络传播信息量大范围广的特点可以拓宽农机安全宣传的对象领域遥其次网络传播信息刷新快周期短及时性有效性都得到了保证遥再次网络传播的信息可以有声音图像文字等直观效果好感染力强例如在事故档案中放上事故现场的照片文字说明和声情并茂的解说其宣传教育效果比单纯的文字说教更有震撼力和感染力[3]遥
2.2有利于提高农机监理工作效率
有效堵塞管理漏洞用信函发送文件报表一是传递速度慢二是统计数据需多次重复录入浪费了大量的人力和物力遥而用软盘报送报表软盘易损坏耽误工作遥利用计算机网络通讯则可实时准确地查询和传递信息强化系统管理方便联系和沟通遥利用计算机等先进技术装备可以大大提高农机监理部门的快速机动反映能力为查处违章肇事逃逸车辆提供强有力的技术支持可大大提高农机事故处理的工作效率为建设一支高效的监理队伍创造条件遥在农机监理业务中引入计算机应用还可以使农机监理人员在办理各项农机业务时自动做到公开公正公平廉洁有效杜绝业务办理过程中的人情证人情牌超越权限办理业务滥施罚款等不正当行为的发生从而堵塞一系列管理漏洞遥
2.3可以节约大量的人力物力
方便农民群众通过在农机监理中引入计算机应用可以把大量的人力从繁重的手工劳动中解放出来从而抽调更多的力量充实到田检路查年检年审和技术服务中去遥另外由于计算机应用大大提高了农机监理工作的效率从而减少了机手办理牌证检审等的时间提高了农机监理工作的经济性为进一步搞好野文明监理优质服务冶示范窗口创建活动创造条件遥