1、遙感技術在現代農業上的應用所謂遙感技術，就是在一定距離以外不直接接觸物體而通過該物體所發射和 反射的電磁波來感知和探測其性質、狀態和數量的技術。遙感(Remote Sensing) 的概念最早由美國海軍研究局的地理學家艾弗林普魯伊特于1960年提出。1961 年，密歇根大學的威羅蘭實驗室召開了 “環境遙感國際討論會”經過40余年 的研究，遙感作為一門新興的獨立學科，在世界范圍內獲得了飛速的發展。隨著 遙感技術的不斷進步，圖像分辨率的不斷提高，可用信息源增多，信息可分性增 強，遙感技術在各行業上的應用也越來越深入，越來越廣泛。現代農業作為遙感 技術的一個應用方面也得到了長足的發展。在人類文明進程

2、中，農業經歷了三個發展階段，即古代農業、傳統農業、現 代農業。在這三個農業發展階段中，每個階段都不是截然分開的，而是隨著科技 的進步，彼此交替演進。農業現代化亦然。不同的歷史發展階段，農業現代化有 著不同的目標和涵義。在七、八十年代，農業現代化就是“農業四化”，即農業 機械化、化學化、水利化和電氣化。八九十年代，人們對農業現代化進一步理解 為現代化的農業設施、現代化的農業科技、現代化的農業管理。當前，時代已經 進入嶄新的21世紀，農業現代化的內容更為豐富，包括農業生產水平、農村經 濟水平、農業物質投入、農民收入和消費水平、農業科技與教育、農村環境等。 然而，不論農業現代化的內涵如何拓展，其本質

3、內涵乃在于不斷引入“現代”科 學技術，形成新的生產力，把傳統農業轉變成現代農業。遙感技術作為現代科學 技術的高新技術，對推進國民經濟的高速發展和現代化建設具有十分重要的作 用。遙感技術在農業上的應用已成為農業現代化不可或缺的一部分，這主要包括 以下幾個方面：在農業區劃方面，遙感系統通過構建區劃模型，進行不同區劃方案空間過程 動態模擬與評價，可使農業區劃從野外調查、資料收集、信息處理、計算模擬、 目標決策、規劃成圖到監督實施全過程實現現代化。在土地資源與土地利用研究方面，遙感系統能方便獲取資源數量和質量變 化，提供研究區域土地面積、土壤特性、地形、地貌、水文、植被及社會、經濟 及自然環境的真實信

4、息，直觀反映土地利用現狀、利用條件、開發利用特點和動 態變化規律。在作物估產與長勢監測方面，遙感系統多時相影像信息.可反映出宏觀植被 生長發育的節律特征，可通過對各種數據信息空間分析，識別作物類型，統計量 算播種面積，分析作物生長過程中自身態勢和生長環境的變化，構建不同條件下 作物生長模型和多種估產模式，根據各種模型預估作物產量。在農業災害預警及應急反應方面，遙感系統可追蹤害蟲群集密集、飛行狀況、 生活習性及遷移方向等.通過分析處理，可給出農作物病蟲害發生圖、分布圖及 可能蔓延區圖，為防蟲治害提供及時、準確、直觀的決策依據。另外，可實現洪 澇災、旱災、水土污染等農業重大災害預測預報、災情演變趨

5、勢模擬和災情變化 動態、災情損失估算等，為防災、抗災、救災預警及應急措施提供準確的決策信 息。在農業環境監測和管理方面，遙感系統能夠對農業資源環境質量變化進行動 態監測，及時發現情況進行預警：能夠建立農業資源環境空間數據庫，管理、分 析和處理環境數據，高效匯總、汲取有用的決策信息；能夠建立若干環境污染模 型，模擬區域農業資源環境污染演變狀況及發展趨勢。中國的農業遙感技術起步于20世紀80年代初.二十余年取得了大量趕超世 界先進水平的理論研究與應用成果。比如.作為我國農業遙感應用的代表.由中 國科學院資源環境局主持的“黃土高原遙感專題研究”項目，在林草資源遙感調 查、土壤侵蝕定量遙感調查、土地類

6、型遙感綜合研究、草場生物量的遙感估算、 農業地物光譜特征及其應用基礎研究以及黃土區暴雨與下墊面關系的遙感分析 等許多方面取得了大量成果.為黃土高原的綜合治理提供了全方位的技術支持。 武漢測繪科技大學在湖北省利川市利用多光譜影像進行了草場資源調查.6個人 用半年時間就完成了近百人需要歷時3年才能完成的工作量，且吻合率達96%, 成為遙感技術在農業資源調查上應用的成功范例。我國利用560幅陸地衛星圖 像.僅用兩年時間完成了全國15種土地利用類型的分析和量算統計工作.提供 了全國和分省的土地利用基本數據和有關圖件。我國近年完成的“三北”防護林 遙感綜合調查。在包括西北大部、華北北部和東北西北部總面積

7、為128萬kin2 的“三北”造林一期工程的調查中.完成了對現有防護林類型、分布、面積和保 存率；草地數量、質量和分布；土地資源類型、分布、數量及利用現狀的調查。 提供了 200余幅各類遙感專題系列圖，建成了全區資源與環境信息系統.為掌握 防護林區現狀、林區的進一步發展和規劃奠定了基礎。我國農業遙感應用技術日趨深入.還表現在應用軟件的開發和應用方面。進 入20世紀90年代中后期.一大批較為成熟的農業遙感專用軟件相繼出現。比 如.可應用于農業資源調查與監測的軟件有：由中國農業工程研究設計院農業遙 感研究室開發的土地利用現狀調查和數據處理系統軟件：由中國農業科學院草原 研究所開發的北方草地產量動態

8、監測系統軟件：由農業部資源監測總站開發的耕 地變化監測系統軟件：由成都農業遙感分中心開發的濕地資源調查系統：由中國 農業工程研究設計院農業遙感研究室開發的黃淮海鹽堿地調查系統軟件以及由 農業部資源監測總站開發的棉花種植面積遙感調查系統軟件等?？蓱糜谧魑锂a 量預測的軟件有：由南京農業遙感分中心開發的南方水稻遙感估產系統軟件：由 北方農業遙感中心開發的冬小麥估產系統軟件：由中國農業工程研究設計院農業 遙感研究室開發的遙感光譜法水稻估產系統軟件以及由北京大學遙感與地理信 息系統研究所開發的農作物遙感估產信息系統軟件等。可應用于農業災害監測與 評估的軟件有：由中國農科院草原研究所開發的北方草場火災、

9、雪災監測系統軟 件以及由南京大學大地海洋科學系遙感室開發的東南沿海小河流域防洪信息系 統軟件等。這些新的遙感處理軟件使科技人員的工作效率大大提高。遙感信息模型是遙感應用深入發展的關鍵。應用遙感信息模型，可計算和反 演對實際應用非常有價值的農業參數。在過去幾年中.盡管人們發展了許多遙感 信息模型，如綠度指數模型、作物估產模型、農田蒸散估算模型、土壤水分監測 模型、干旱指數模型及溫度指數模型等.但遠不能滿足當前遙感應用的需要.因 此發展新的遙感信息模型仍然是當前遙感技術研究的前沿。如收集整理前人大量 研究結果.進一步分析明確決定水稻品質的主要生化組分及其與品種和環境條件 之間的關系.建立植株葉綠素

10、、氮素及水分等主要環境因子與籽粒蛋白、淀粉特 性相關的農學機理和模型.著重研究水稻營養器官碳氮庫、碳氮運轉效率與籽粒 品質指標間的關系；構建水稻品質特征光譜參量識別模型、光譜反演模型和水稻 品質光譜數據庫，建立基于光譜數據庫的多尺度（光譜、空間、時間）、多平臺（地 面平臺、衛星平臺）水稻品質遙感信息模擬與評價模型：建立農學模型與遙感模 型之間的鏈接模型.開發出具有預測預報功能的水稻品質光譜和衛星監測信息系 統。并以優質高效為目標，建立基于遙感信息的調優栽培體系及預測預報系統。目前，發達國家把農業遙感技術作為國家決策支持系統的重要手段，對主要 農產品產量、全球資源環境變化、主要自然災害的發生和發展狀況進行長期動態 定位監測。美國農業部應用全球農業遙感估產系統，對阿根廷、巴西、澳大利亞、 俄羅斯、歐盟和中國等九大主要農產品產區進行監測和預報，每年可從國際農產 品市場多獲