何雪梅?吳斌娥?曾富蘭

摘要：遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，使農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，快速、精準(zhǔn)地收集農(nóng)業(yè)資料以及農(nóng)業(yè)對應(yīng)的生產(chǎn)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合定位，有極高的客觀性。在農(nóng)業(yè)發(fā)展階段，遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源調(diào)查、災(zāi)情監(jiān)測、農(nóng)環(huán)境保護(hù)等，使決策化水平提升至一個(gè)新的高度，完成高質(zhì)量服務(wù)。遙感技術(shù)隨空間技術(shù)、信息技術(shù)、環(huán)境技術(shù)發(fā)展，是一種新興的交叉學(xué)科。遙感技術(shù)將考慮實(shí)際地理要素，將其劃分為不同的地理空間，對虛擬的地理空間數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存、描述，構(gòu)成完整的遙感體系。既是農(nóng)業(yè)發(fā)展重要支撐技術(shù)，也是現(xiàn)代信息技術(shù)的一個(gè)分支。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；農(nóng)業(yè)；種植；方向分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，遙感技術(shù)的出現(xiàn)，結(jié)合全球定位系統(tǒng)等信息手段，能夠?qū)崟r(shí)獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及時(shí)空信息變化等數(shù)據(jù)。作為一種計(jì)算機(jī)、空間以及地球科學(xué)理論融合的學(xué)科，遙感技術(shù)擁有較為先進(jìn)的測量方法，在農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)、測繪等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，有助于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)更加高效、更加便捷、更加輕量。例如通過遙感獲取作物種植面積、作物長勢、作物營養(yǎng)等精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息，通過遙感定位系統(tǒng)還可以獲得精準(zhǔn)的測量坐標(biāo)，甚至跟蹤機(jī)械的移動(dòng)定位使得遙感成為新農(nóng)具，遙感信息成為新農(nóng)資。

1 農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)應(yīng)用包含了空間學(xué)科、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)方法、物理學(xué)等知識，是一種實(shí)用的探測技術(shù)，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮了獨(dú)特優(yōu)勢。目前，我國已全面進(jìn)入衛(wèi)星遙感時(shí)代，發(fā)明了多種不同方法的傳感器，使探測范圍能夠得到極大拓展。其應(yīng)用可大致分為以下兩類：

1.1 農(nóng)業(yè)資源調(diào)查

在耕地資源、土壤資源以及某些環(huán)境污染現(xiàn)象監(jiān)測中，能夠基于調(diào)查的最終評價(jià)方案、對策，實(shí)現(xiàn)組織管理[1]。

1.2 農(nóng)作物估產(chǎn)

可以用于各種農(nóng)作物，如小麥、玉米、棉花等作物的長期監(jiān)測以及產(chǎn)量預(yù)測、展示預(yù)測。

（1）農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)報(bào)。能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)作物病蟲害、旱澇災(zāi)害、干熱風(fēng)等環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。

（2）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。利用高分辨率的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對農(nóng)田目前的分布現(xiàn)狀以及面積等進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)了解農(nóng)作物長勢、病蟲害以及土壤水分等相關(guān)信息。

2 遙感技術(shù)分析

2.1 遙感技術(shù)概述

遙感技術(shù)要借助先進(jìn)的探測儀器，但不會(huì)直接接觸被探測對象。通過一定距離，獲得對象的電磁波形。隨后，計(jì)算機(jī)對采集到的電磁波形完成分析。以數(shù)字化的形式，對被檢測物體進(jìn)行觀察，了解其被測物體的特征以及變化。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，遙感技術(shù)早于20世紀(jì)60年代便投入使用。在20世紀(jì)80年代，已初具規(guī)模，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率[2]。

2.2 遙感技術(shù)的優(yōu)勢

遙感技術(shù)有獨(dú)特的優(yōu)勢，主要可包含以下幾點(diǎn)：

（1）遙感技術(shù)可以完成同步觀察，且覆蓋范圍極佳。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，遙感技術(shù)借助GIS技術(shù)以及GPS技術(shù)，其視角寬廣，僅需一次普通觀測就能夠了解測量面的所有詳細(xì)情況很多農(nóng)業(yè)遙感數(shù)據(jù)均是通過此方法實(shí)現(xiàn)獲取[3]。

（2）時(shí)效性。遙感技術(shù)能夠在測量時(shí)對某一區(qū)域進(jìn)行短時(shí)、快速、重復(fù)測量，具有動(dòng)態(tài)連續(xù)監(jiān)測能力。對于目標(biāo)地的變化規(guī)律，如天氣預(yù)報(bào)、火災(zāi)、水災(zāi)等影響極大。

（3）綜合性以及可比性。遙感數(shù)據(jù)可以真實(shí)地反映出自然信息以及人文信息，如地形地貌、土壤水文、地質(zhì)條件等，能夠更好地了解各物體之間的關(guān)聯(lián)度。對我國居民而言，提供了更多的研究參考數(shù)據(jù)，對農(nóng)業(yè)未來發(fā)展起到的作用不言而喻。

（4）經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢。利用遙感技術(shù)，可以綜合反映自然信息以及人文信息。如地貌、土壤、水文植被等，宏觀體現(xiàn)農(nóng)業(yè)的各種執(zhí)行策略，表明彼此之間的關(guān)聯(lián)性，對我國農(nóng)業(yè)未來成長提供較大幫助[4]。

3 遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及發(fā)展中的應(yīng)用

3.1 實(shí)現(xiàn)遙感監(jiān)測估算

實(shí)現(xiàn)遙感監(jiān)測預(yù)估，我國的耕地?cái)?shù)量減少，其質(zhì)量下降，如何進(jìn)行耕地保護(hù)已成為重要的戰(zhàn)略措施。使用遙感信息技術(shù)，可以使信息量更加豐富、覆蓋面更廣，且能夠?qū)崿F(xiàn)信息的時(shí)效性以及現(xiàn)實(shí)性傳遞。具有省時(shí)、省力、投入短、周期短的優(yōu)勢。遙感技術(shù)是光譜以及產(chǎn)量之間的一種關(guān)聯(lián)技術(shù)，通過光譜可以精準(zhǔn)地獲取農(nóng)作物生長實(shí)際信息，包括作物“長勢”以及“面積”兩方面信息。

2020～2021年，我們開展了廣西地區(qū)農(nóng)作物面積調(diào)查及監(jiān)測，詳見圖1至圖5。

3.2 農(nóng)作物長勢分析

農(nóng)作物的長勢也非常重要，農(nóng)作物長勢結(jié)合遙感監(jiān)測以及估算，將農(nóng)作物的生長情況作為評價(jià)的綜合參數(shù)。農(nóng)作物長勢要對作物的苗情變化指標(biāo)、生長狀況等進(jìn)行監(jiān)管，不同作物的發(fā)展長勢均不同[5]。因此，其反射率、葉面積、生產(chǎn)量等也有一定的差異，利用這種差異性可以測定葉面積指數(shù)，從而結(jié)合作物長勢完成估算。例如，在可見光以及近紅外兩個(gè)波長反射率上，可見光為0.6mm×0.7mm；近紅外為0.75～1.00mm。彼此之間的差異值越大，表明農(nóng)作物的生長狀態(tài)越好；反之，代表農(nóng)作物的生長狀態(tài)不佳。建立的回歸關(guān)系，就可以自然地求出回歸系數(shù)，從而了解單位的實(shí)測近似公式。

3.3 遙感模型建設(shè)

考慮遙感模型的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)作物模型是農(nóng)業(yè)研究的一個(gè)新渠道。農(nóng)業(yè)模型可以將農(nóng)作物生長全過程進(jìn)行數(shù)字化記錄，從而提升其研究水平以及理論水平，是我國近期的一個(gè)新突破。農(nóng)業(yè)模型的研究，在外國始于20世紀(jì)80年代中期。我國使用的模型包含了馮利平小麥模型、戚昌翰水稻模型、高亮之水稻模型、尚宗波玉米模型。這些模型都能夠了解作物發(fā)育以及生長的形態(tài)，包含了生理形態(tài)以及模擬形態(tài)。具有動(dòng)態(tài)性以及通用性。不僅能夠保障農(nóng)作物得到充分的研究，還能夠進(jìn)行矯正，避免以往研究出現(xiàn)的差異性。

3.4 農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)警

農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)警監(jiān)測是遙感技術(shù)的一大亮點(diǎn)，精準(zhǔn)地進(jìn)行災(zāi)情評估，可以減少潛在風(fēng)險(xiǎn)，保障農(nóng)業(yè)領(lǐng)域更好發(fā)展。遙感技術(shù)可以基于以往建立的模型，判定各自然災(zāi)害發(fā)生前的預(yù)兆，生成對應(yīng)的建議。包含災(zāi)害發(fā)生情況、災(zāi)害發(fā)生損失等，有助于相關(guān)人員采取對應(yīng)措施，盡可能降低自然災(zāi)害所帶的問題。農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)與以往技術(shù)相比，十分成熟。尤其在氣候異常環(huán)境下，對農(nóng)作物生長以及農(nóng)作物受災(zāi)程度分析具有較大優(yōu)勢，更可以在后續(xù)針對性地進(jìn)行補(bǔ)種、澆水等措施。

3.5 數(shù)字化農(nóng)業(yè)

數(shù)字農(nóng)業(yè)是結(jié)合遙感地理信息系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合，是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的集中應(yīng)用以及體現(xiàn)。這是一個(gè)信息密集型的技術(shù)，可以完成信息的獲取處理，有極高的要求，同時(shí)也是一項(xiàng)極佳的技術(shù)。遙感技術(shù)可以使農(nóng)業(yè)中的農(nóng)藥、化肥合理使用，避免過量使用所造成的環(huán)境污染現(xiàn)象。例如，水體檢測。對于水體富氧化的監(jiān)測。水是生物賴以為生的資源，因此，“水體”的純凈度將于整體的生態(tài)系統(tǒng)起到非常重要的實(shí)際作用。在水體檢測環(huán)節(jié)，衛(wèi)星遙感技術(shù)富氧化環(huán)節(jié)的監(jiān)測，一些專業(yè)的監(jiān)測人員根據(jù)“葉綠素”的濃度進(jìn)行遙感的解釋，可以通過這樣的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，并且進(jìn)一步結(jié)合“葉綠素”，并在后續(xù)的分析中還可對“總磷”等一些基本的特征給予客觀性的分析結(jié)果。

4 遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)遙感未來發(fā)展方向

遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)遙感未來的發(fā)展方向，將形成新的信息模型，利用綜合遙感技術(shù)防治病蟲害。例如，新型遙感模型有非常實(shí)用的作用，如綠度指數(shù)模型、作物估量模型、土壤水分監(jiān)測模型。通過紅外光譜反射率進(jìn)行清晰反射，在進(jìn)行預(yù)估預(yù)測時(shí)，能夠分辨植物的受害程度，將病蟲害消滅至萌芽狀態(tài)。微波遙感技術(shù)有全天候性、穿透性以及紋理性，這些是其他遙感方法所不具備的。因此，遙感技術(shù)將助力農(nóng)業(yè)生態(tài)防治病蟲害健康發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，遙感技術(shù)的應(yīng)用，將是我國農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的主流方向。我國對于農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)的研究，在鹽堿地調(diào)查、耕地調(diào)查、測量預(yù)報(bào)等方面取得了重大的成果。但目前，對于大面積農(nóng)作物調(diào)查、農(nóng)作物病害預(yù)警等依然缺乏一定的深度以及手段，在精度以及廣度上均有待提高。新型遙感技術(shù)必須使相關(guān)人員更加積極努力地學(xué)習(xí)新型空間轉(zhuǎn)化技術(shù)，借鑒國外先進(jìn)技術(shù)參考我國各地區(qū)特征，建立符合農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)，使遙感技術(shù)真正發(fā)揮自身的獨(dú)特優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

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[2] 宋雪蓮，張文，王普昶，等.遙感技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，50（7）：1-5.

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