遙感技術在農業(yè)災害監(jiān)測中的運用

郭靜，陶志，楊東

（1.九江市農產品質量安全監(jiān)測中心；2.九江學院，江西九江332000）

遙感技術在農業(yè)災害監(jiān)測中的運用

郭靜1，陶志2，楊東1

（1.九江市農產品質量安全監(jiān)測中心；2.九江學院，江西九江332000）

農業(yè)是我國發(fā)展結構中的重要組成部分，確保農業(yè)長足發(fā)展是國家發(fā)展根基。從農業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，頻繁出現(xiàn)的自然災害對農業(yè)經濟造成嚴重損失。因此研究農業(yè)災害的監(jiān)測具有重要意義。本文根據筆者多年工作經驗，以某省構建災害遙感動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)為例介紹了遙感技術在農業(yè)災害監(jiān)測的應用。

遙感技術；農業(yè)；災害監(jiān)測

農業(yè)災害對農業(yè)生產能造成巨大威脅，并且影響范圍也在不斷擴大。頻繁發(fā)生的災害不僅僅降低了農作物產量，還影響到了整個農業(yè)鏈的發(fā)展。而傳統(tǒng)農業(yè)采用的監(jiān)測災害模式費時費力，且誤差較大，在這種形勢下，將遙感技術應用到農業(yè)災害監(jiān)測中具有一定的現(xiàn)實意義。

1 建立農業(yè)災害的遙感監(jiān)測體系

某省為農業(yè)大省，而災害年給該省造成巨大的經濟損失。因此該省將遙感技術應用到災害監(jiān)測之中，在災害來臨之前就采取相應的預防措施，挽回了經濟損失。

1.1監(jiān)測體系的總體框架

應用遙控技術構建的監(jiān)測體系主要是由數(shù)據層、應用層以及模型層共同構成。在該體系中數(shù)據層為基礎，模型層為核心，應用層是目標服務窗口與信息表達窗口。

1.2系統(tǒng)結構和功能

依據體系設計目標，按照結構和功能把應用層分成了提取災害遙感信息系統(tǒng)、數(shù)據管理系統(tǒng)、災害等級評級系統(tǒng)以及監(jiān)測結果顯示和輸出系統(tǒng)。

提取災害遙感信息系統(tǒng)：得到遙感數(shù)據之后，結合地面調查以及采集的基礎數(shù)據，按照不同災害監(jiān)測的要求確定衛(wèi)星數(shù)據中各種敏感波段，形成提取災害信息的模型，提取監(jiān)測信息。

數(shù)據庫管理系統(tǒng)：完備、真實的數(shù)據庫是發(fā)揮信息系統(tǒng)各種功能的核心與關鍵。為了實現(xiàn)農業(yè)災害監(jiān)測預警，系統(tǒng)中就要具備遙感影像庫、地方地理信息庫、農業(yè)氣象資料庫、地面調查數(shù)據庫等各種數(shù)據庫。構建空間數(shù)據庫與屬性數(shù)據庫等各種管理子系統(tǒng)，對各種數(shù)據實施歸一化處理與一致性檢驗，主要包含了精度、類型、編碼等各種一致性，確?？臻g數(shù)據和數(shù)學數(shù)據之間能夠正常匹配。而系統(tǒng)還能夠提供數(shù)據輸入、刪除、修改、查詢以及檢索服務。以刪除、添加及修改記錄模式隨時對數(shù)據庫進行維護與管理。

災害等級評價系統(tǒng)：以目前來看，農業(yè)災害損失具有多面性，應該從各種角度去衡量。主要包含了災害造成的經濟損失大小、影響范圍以及對人類生產環(huán)境造成的影響等各種指標。按照不同災害不同特征以及機理制定評價因子，構建評價災害指標，采用數(shù)學建模形式建模。再結合已發(fā)生災情等級確定標準，評價現(xiàn)有災害。

顯示監(jiān)測結果和輸出系統(tǒng)：農業(yè)災害監(jiān)測系統(tǒng)功能主要體現(xiàn)在依靠系統(tǒng)進行表達和傳遞。主要包含了查詢和統(tǒng)計農業(yè)災害區(qū)域的數(shù)據、表達和服務農業(yè)災害的預警信息。這個系統(tǒng)輸出主要包含了圖像輸出、頁面設置、圖表制作以及產品入庫等。

1.3構建地面監(jiān)測和評估網絡

2015年該省構建了50個縣級的地面調查基地，設置了149個監(jiān)測樣方。每一個縣都安排了1名專業(yè)技術監(jiān)測員，從而形成了農業(yè)災害監(jiān)測的地面監(jiān)測網絡，地面和衛(wèi)星的遙感監(jiān)測體系共同形成了省縣兩級監(jiān)測網絡，即為地—空三維監(jiān)測體系。從而全面監(jiān)測了洪澇、秸稈焚燒、干旱、雪災等各種農業(yè)災害的監(jiān)測，建立了集3S技術為一體高時空分辨率的監(jiān)測系統(tǒng)。而地面調查結果就給遙感監(jiān)測提供了準確快速的地面信息，從而確保了準確的災害監(jiān)測。

按照樣方布設與觀測要求，定期上報樣方內的生產信息以及災害信息，同時用拍照記錄樣方內的災害情況。調查的主要內容包含了農作物的生育期、生長狀況、自然災害、秸稈焚燒等。在信息中，上報農業(yè)災害信息主要涵蓋了發(fā)生災害的地點及成因，樣方內以及周邊區(qū)域災情的評定與定性描述，發(fā)生災害對農作物的產量與長勢造成的影響等各種內容。

1.4遙感技術的具體應用

為了研究利用遙感技術建立的監(jiān)測體系，本文就干旱、洪澇、病蟲害方面進行闡述。

干旱。在我國農業(yè)發(fā)展中，干旱可以說是一種非常常見的自然災害，出現(xiàn)干旱常常會給糧食產品及經濟帶來巨大的損失。會快速減少土地內部的水分，嚴重抑制植物蒸騰作用，造成植物葉片的氣孔時時處于關閉狀態(tài)而逐漸枯萎。采用遙感技術就能夠向地面發(fā)生出主動與被動微波，用來檢測地面土壤中的水分，經過微波反射的頻率，就能夠檢測出某區(qū)域中的土壤水分，就能夠提前做好防旱措施；洪澇。在各種自然災害中，洪澇災害屬于一種破壞力極強的災害，因具有突然性，一旦發(fā)生就會損失大量財產。洪澇災害對農業(yè)的破壞主體為洪水，因水體屬于可見光等各種數(shù)據傳送到遙感衛(wèi)星，因此使用遙感技術就能夠提取洪澇災害中水體的分布面積，從而提前做好相應的預防措施；病蟲害。從農業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，病蟲害也是影響農作物的一個重要因素，許多農業(yè)病蟲害造成的直接破壞往往帶來不可挽回的經濟損失。而遙感技術因具有高效、快速以及精準的特征，監(jiān)控過程中能夠監(jiān)測大面積農田，能夠第一時間發(fā)現(xiàn)農田中的病蟲害。因病蟲害對植物生長結構造成破壞，遙感技術就采用指數(shù)法與紅邊參數(shù)法紅外分析植物，就能夠確定出農田有沒有遭受侵害。

2 結語

在農田災害監(jiān)測中應用遙感技術，無論是空間性、時效性還是經濟上都具有明顯優(yōu)勢。因此現(xiàn)代農業(yè)在進行遙感監(jiān)測時，就要應用遙感技術建立監(jiān)測體系，有效提升災害的應急監(jiān)測能力，促進農業(yè)朝著集約化、多元化、可持續(xù)化及信息化方向發(fā)展。

［1］何立明，王文杰，王橋，等.中國秸稈焚燒的遙感監(jiān)測與分析［J］.中國環(huán)境監(jiān)測，2012，（01）.

［2］范磊，劉婷.CBERS-O2星CCD數(shù)據在水災監(jiān)測中的應用［J］.河南理工大學學報，2011，（03）.

［3］劉婷，王來剛，范磊.基于EOS/MODIS數(shù)據的河南省小麥秸稈焚燒監(jiān)測研究［J］.河南農業(yè)科學，2011，（11）.

TP79

ADOI編號：10.14025/j.cnki.jlny.2016.16.039

郭靜，碩士，九江市農產品質量安全監(jiān)測中心，助理農藝師，研究方向：海洋微生物。