Remote Management_V1.3

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遥感技术在农业中的应用版

遥感技术在农业中的应用 遥感技术在农业中的应用可归结为三个方面:作物监测、资源监测和灾害监测。 1、作物监测包括农作物面积、长势情况、产量估算、土壤墒情、病虫害等作物信息监测。 (1)作物种植面积监测:不同作物在遥感影像上呈现不同的颜色、纹理、形状等特征信息,利用信息提取的方法,可以将作物种植区域提取出来,从而得到作物种植面积和种植区域。 (2)作物长势监测:指对作物的苗情、生长状况及其变化趋势的监测。当遥感影像图片上呈鲜红色时说明麦苗浓绿、健壮、高,当图片上呈绿色发暗时说明麦苗发黄、较稀、矮。不同麦苗情况在遥感图像上能够表现出不同的特征。 (3)作物产量估算:遥感估产是基于作物特有的波谱反射特征,利用遥感手段对作物产量进行监测预报的一种技术。当然作物产量估算在我国也有其不尽人意的地方,由于我国幅员辽阔,地形复杂,耕作制度多样,作物混种严重,农作物种植不成规模,这对于遥感估产十分不利。“同谱异物”、“同物异谱”现象比较严重,而直接提取植被指数进行监测,监测精度并不高,结果也不令人满意。 (4)土壤墒情监测:土壤墒情也就是土壤含水量,土壤在不同含水量下的光谱特征不同。土壤水分的遥感监测主要从可见光-近红外、热红外及微波波段进行,也可以进行土壤肥力监测、土壤结构信息的提取等。 (5)作物病虫害监测与预报:植被对病虫害、肥料缺乏等的反应随类型和程度的不同而变化,植物特征吸收曲线特别是红色区和红外区的光谱特性就会发生相应变化,所以在病害早期就可通过遥感探测到。 2、资源监测:遥感技术可快速获取宏观信息,对耕地、草地、水等农业自然资源的数量、质量和空间分布进行监测与评价,从而为农业资源开发、利用与保护、农业规划、农业生态环境保护、农业可持续发展等提供科学依据。 3、灾害监测:遥感是灾害应急监测和评估工作一种重要的技术手段,可以对旱灾、洪涝等重大农业自然灾害进行动态监测和灾情评估,监测其发生情况、影响范围、受灾面积、受灾程度,进行灾害预警和灾后补救,减轻自然灾害给农业生产所造成的损失。 遥感技术在农业发展中的问题:首先.卫星遥感技术应用在农业上的应用存在信息源及其精度不能满足农业的要求。其次,遥感技术研究投资大、应用费用更大,农业部门和基层单位难以承受。再者,农业遥感技术的基础研究、

遥感在农业中的应用

《精确农业》结课论文 遥感在农业中的应用 学生姓名:崔雪微 学号:20104075040 所在学院:信息技术学院 专业:电子信息工程 中国·大庆 2013年11月

遥感在农业中的应用 遥感技术在人们的生活中应用越来越多,发展迅猛,与许多学科有联系,在许多领域得到应用并且取得了非常好的效果,我将针对遥感在农业中的应用,特别是高光谱遥感对农业的发展起到的作用进行报告。农业是遥感应用中最 重要和最广泛的领域之一。20世纪20年代航空遥感刚一转入民用,便被用于农业土地调查。尤其是20世纪60年代将多光谱原理应用于遥感后,人们根据各种植物和土壤的光谱反射时特性,建立了丰富的地物波谱与遥感图像解译标志,在农业资源调查与动态监测、生物产量估计、农业灾害预报与灾后评估等方面,开展了大量的和成功的应用。 农作物长势是作物生育状况总体评价的综合参数。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。我国早期的农业遥感的重点也是 在估产。从“六五”计划开始,开展了农作物遥感估产研究并在区域尺度上 开展估产试验。遥感技术具有客观、及时的特点,可以在短期内连续获取大范围的地面信息,用于农情监测具有得天独厚的优势。近20多年,农作物遥感监测一直是遥感应用的一个重要主题。从“七五”利用气象卫星数据进行北方十一省市小麦估产起步,经过“八五”重点产粮区主要农作物估产研究,到“九五”建立全国遥感估产系统,使我国的遥感技术在农业领域的应用不断向实用化迈进。 1 遥感估产的原理及农作物估产的方法 1.1 遥感估产的基本原理 任何物体都具有吸收和反射不同波长电磁波的特性,这是物体的基本特性。人眼正是利用这一特性,在可见光范围内识别各种物体的,遥感技术也是基于同样的原理,利用搭载在各种遥感平台(地面、气球、飞机、卫星等)上的传感器(照相机、扫描仪等)接收电磁波,根据地面上物体的波谱反射和辐射特性,

遥感在农业方面的应用

遥感在农业方面的应用 遥感的定义 遥感(英文缩写为 RS) ,顾名思义就是遥远地感知。人类通过大量的实践,发现 地球上每一个物体都在不停地吸收、发射信息和能量 ,其中有一种人类已经认 识到的形式———电磁波 ,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就 是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波 , 从而提取 这些物体的信息,完成远距离识别物体。 科技名词定义 中文名称:遥感技术英文名称:remote sensing technology 定义1:从地面到 高空对地球、天体观测的遥感综合性技术的总称。由遥感平台、遥感仪器、信 息处理、接收与分析应用等组成。所属学科:地理学(一级学科);遥感应用 (二级学科) 主要表现在以下几方面: 一农业资源调查及动态监测 (1)1980年6月~1983年12月,在全国农业区划委员会办公室的组织下,会同国家测绘局、林业部、农牧渔业部及有关的46个单位298名科技人员,“利用MSS卫片进行全国土地资源概查”。第一次利用美国陆地卫星MSS数据进行了全国范围15个地类的土地利用现状调查,并按1∶50万比例尺成图,宏观地反映了我国土地资源的基本状况,填补了我国土地资源不清的空白。 (2)土壤侵蚀遥感调查。八十年代中期,主要利用美国陆地卫星资料进行了土壤侵蚀分区、分类、分级制图。各区制图比例尺不小于1∶50万,全国拼图后

缩成1∶100万、1∶200万、1∶250万成果图,并制成1∶400万土壤侵蚀区划图。 (3)中国北方草原草畜动态平衡监测研究。1989-1993年,在国家航天办的 资助下,全国农业区划办公室组织有关单位,利用遥感技术建立了我国北方草 原草畜动态平衡监测业务化运行系统 (4)全国耕地变化遥感监测。1993-1996年期间,全国农业资源区划办公室 组织有关技术单位,利用美国陆地卫星图像连续四年开展了全国耕地变化遥感 监测工作,其结果引起了中央有关部门的高度重视,为合理利用每寸土地,保 护农业耕地提供了辅助决策依据。 (5)“八五”期间全国农业资源区划办公室和中国科学院资源环境局组织开展了“国家资源环境遥感宏观调查与动态研究”,在1992-1995年的3年时间里 完成了全国资源环境调查,建立了一个完整的资源环境数据库,较过去开展一 项单项专题的全国资源环境调查需5-10年的时间相比是一个很大进的步。在项目实施中全部采用了90年代接收的最新陆地卫星TM图像作为主要的信息源,在大兴安岭、秦岭、横断山脉一线以东选用1∶25万比例尺,此线以西采用 1∶50万比例尺进行遥感图像判读、制图及数据库建立工作。 (6)我国北方四省十年土地开发综合评价。1997-1998年,全国农业资源区划 办公室组织有关单位,利用美国陆地卫星TM图像,对黑龙江、内蒙古、甘肃和新疆等四省区,监测了近十年(1986~1996)来的土地开发利用状况,并结合有 关资料进行了综合评价。结果显示,我国北方地区土地利用类型变化幅度较大,土地利用结构不合理;草地退化严重;土地荒漠化趋势加剧,农业生态环境变 坏的趋势日益严重;耕地开垦有一定的盲目性,新开垦的耕地基础设施不足。 这一结果得到了中央领导的重视,为严格禁止毁林开荒、毁草种粮提供了政策 依据。 (7)草地遥感监测和预警系统建设。该项目是农业部遥感应用中心于2000年 设立并开展工作。该项目是利用遥感技术、地理信息系统和全球定位系统等现 代空间信息技术手段,建立技术先进、快速准确的中国草地退化和草畜动态平 衡遥感监测系统。 二农作物遥感估产方面 在农作物估产方面,1989年-1995年期间,先后进行了黄淮海平原遥感小麦估产,京津冀地区小麦遥感估产、华北六省冬小麦遥感估产、黑龙江省大豆及春 小麦遥感估产、南方稻区水稻估产、棉花估产等研究。自1996年起,黄淮海平

遥感在农业中的作用与发展

遥感在农业中的作用与发展 1农作物估产 遥感(RemoteSensing)即遥远的感知,指在一定距离上,应用探测仪器不直接接触目标物体,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术[1]。摄影照相便是一种最常见的遥感,照相机并不接触被摄目标,而是相隔一定的距离,通过镜头把被摄目标的影像记录在底片上,经过化学处理,相片便重现被摄目标的图像。从拍摄目标到再现目标所用的手段,便是一种遥感技术。遥感与其他技术结合,在农业应用中具有科学、快速、及时的特点。这对于充分利用农业资源、指导农业生产、农产品供需平衡等方面有着重要的意义。 2遥感估产的原理及农作物估产方法 遥感估产的基本原理[2] 任何物体都具有吸收和反射不同波长电磁波的特性,这是物体的基本特性。人眼正是利用这一特性,在可见光范围内识别各种物体的。遥感技术也是基于同样的原理,利用搭载在各种遥感平台(地面、气球、飞机、卫星等)上的传感器(照相机、扫描仪等)接收电磁波,根据地面上物体的波谱反射和辐射特性,识别地物的类型和状态。农作物估产则是指根据生物学原理,在收集分析各种农作物不同生育期不同光谱特征的基础上,通过平台上的传感器记录的地

表信息,辨别作物类型,监测作物长势,并在作物收获前,预测作物的产量的一系列方法。它包括作物识别和播种面积提取、长势监测和产量预报两项重要内容。 农作物估产的方法 农作物估产在方法上可分为传统的作物估产和遥感估产两类。传统的作物估产基本上是农学模式和气象模式,采用人工区域调查方法。它们把作物生长与主要制约和影响产量的农学因子或气候因子之间用统计分析的方式建立起关系。这类模式计算繁杂、速度慢、工作量大、成本高,某些因子种类往往难以定量化,不易推广应用。遥感估产则是建立作物光谱与产量之间联系的一种技术,它是通过光谱来获取作物的生长信息。在实际工作中,常常用绿度或植被指数(由多光谱数据,经线性或非线性组合构成的对植被有一定指示意义的各种数值)作为评价作物生长状况的标准。植被指数中包括了作物长势和面积两方面的信息,各种估产模式,尤其是光谱模式中植被指数是一个极为重要的参数。根据传感器从地物中获得的光谱特征进行估产具有宏观、快速、准确、动态的优点[3,4]。 农作物估产中所应用的遥感资料大致可分为3类:一是气象卫星资料,主要为美国第三代业务极轨气象卫星(NOAA系列)装载的甚高分辨率辐射仪(AVHRR)资料,其资料特点是周期短、覆盖面积大、资料易获取、实时性强、价格低廉,空间分辨率低但时间分辨率较高;二是陆地卫星(Landsat)资料,应用较多功能是专题制图仪(TM)资料,它重复周期长、价格高,但其空间分辨率高[5];三是航空遥感和地面遥感资料,主要用于光谱特征及估产农学机理的研究中,其中高光谱数据可提供连续光谱,可消除一些外部条件的影响而成为遥感数据处理、地面测量、光谱模型和应用的强有力的工具[6]。在遥感估产中农作物面积提取是最重要的内容。用遥

农业部遥感应用中心简介

遥感技术(RS能够快速准确地收集农业资源和农业生 产的信息,结合地理信息系统(GIS)和卫星导航定位技术(GNSS)(三者及其技术集成简称“ 3S”技术),可以实现信息收集和分析的定时、定量、定位,客观性强,不受人为干扰,方便决策。20世纪70年代末,根据土壤普查和农业区划工作的需求,在国家计委、国家科委和农业部的支持下,在联合国粮农组织(FAO、计划开发署(UNDP的资助下,农业部门成立了专门的技术研究机构,开展了遥感应用的技术和设备引进以及人才培训工作。经过二十几年的技术攻关和试验,目前,农业遥感应用已经实现了面向农业生产宏观决策服务的业务化运行,走出了一条具有中国特色的自主创新道路,为农业和农村经济的发展做出了突出贡献。 农业部一直高度重视农业遥感工作。早在1989年,农 业部就确定有关司局归口管理农业遥感工作。1999年,成立 了农业部遥感应用中心,由全国农业资源区划办公室组织运 行,对全国农业遥感应用工作进行综合协调和指导。2008年,农业部党组审议通过发展计划司(全国农业资源区划办公室)三定方案,明确发展计划司负责管理农业遥感监测工作。农业部遥感应用中心成立以来,紧紧围绕农业部中心工作 有效调动系统内外各遥感应用单位的力量,建立了较为完善 的农业遥感监测体系。目前,初步形成了以农业部遥感应用中心、2个分部、11个分中心和200个国家级地面样方监测

网点县为基础的国家、区域、县三级监测网络,拥有数百名各级科研技术和工作人员的骨干队伍。其中,农业部遥感应用中心应用部挂靠农业部规划设计研究院,研究部挂靠中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,分别负责体系运行和技术研发;11个分中心负责区域范围内各种农业遥感监测 任务;200个国家级地面监测网点县负责定期提供实测的土情、作物长势及其他农业参数,用于修正和验证遥感数 据。 附表:1 合作经营协议书 甲方: 乙方: 经甲乙双方友好协商,就中石油煤层气保德区块地面工程合作 经营事宜,自愿达成如下协议,以资信守: 、合伙宗旨:共同合作、合法经营、利益共享、风险共担。 二、合作经营项目:中石油煤层气保德区块地面建设工程。 三、合作经营地点:山西省保德县。 四、出资金额方式:期限垫付。 1、甲方以现金方式出资200万元;乙方以现金方式出资200万元 (主要用于补足前任合伙人撤资款项)。 2、合同签订之日乙方向甲方交付100万元投资款,剩余100万元

遥感技术的现状与发展趋势

遥感技术的现状及发展趋势 摘要:目前遥感技术在各个领域已经有了广泛的应用,本文通过介绍了遥感技 术在农业、海洋、资源、环境、军事等方面的应用,介绍了遥感技术的应用现 状并结合遥感技术在各研究方面的发展现状,结合河口海岸的研究方向,解析 了遥感技术在河口海岸研究方面的应用,并对遥感技术在未来研究中的发展趋 势预测分析。 关键词:遥感技术、应用、发展趋势 随着遥感技术的发展与成熟,遥感技术在各个领域的应用越来越广泛,其 中韩秀梅 , 张建民等人对遥感技术在农业方面的应用现状做了分析【1】,蒋兴伟 , 宋清涛等对遥感在海洋方面的应用进行探讨【2】,陆灯盛 , 游先祥等人对遥感技术在资源环境中的应用进行分析研究【3】,张文若 , 康高峰 , 王永等人以煤炭资源为例分析了遥感技术在资源中的应用现状及前景【4】,罗红霞 , 阚应波等人通过高光谱影像对农作物病虫害的影像进行研究【5】,卫亚星 , 王莉雯 , 刘闯 . 等人研究了遥感技术在土壤侵蚀方面的应用【6】,张万增等对遥感技术在军事方面的应用及发展进行了探讨【7】。通过前人的研究发现,遥感技术在农业病虫害的 防治、资源的勘探、环境污染的防治、军事防御等方面的应用已经十分广泛和 成熟。文章总结了遥感技术在各领域的研究成果以及在各研究领域的应用,并 对遥感技术在未来研究中的应用及发展趋势进行分析。 1遥感的概念及分类 1.1 遥感的概念 遥感( RS) , 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。 1.2 遥感的分类 目前按照不同的分类标准遥感技术可以分为以下几类:(1)按遥感平台的高度分类大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。(2)按所利用的电磁波的光谱段分类可分为可见反射红外遥感,热红外遥感、微波遥感三种类型。 (3)按研究对象分类可分为资源遥感与环境遥感两大类。( 4)按应用空间尺度 分类可分为全球遥感、区域遥感和城市遥感。 2遥感技术的应用 2.1 遥感技术在农业中的应用 2.1.1农业资源调查及动态监测 农业资源调查包括土地利用现状、土壤类型、草场、农田等农业资源的调 查以及结束后的评价,提供农业资源的准确数值和分布图件。农业部遥感应用 中心于 2000 年设立草地遥感监测和预警系统。该项目是利用遥感技术、地理信

遥感技术在农业上的应用

遥感技术在现代农业上的应用 农学14-2 姬天明 1011210227

所谓遥感技术,就是在一定距离以外不直接接触物体而通过该物体所发射和反射的电磁波来感知和探测其性质、状态和数量的技术。遥感(Remote Sensing)的概念最早由美国海军研究局的地理学家艾弗林·普鲁伊特于1960年提出。1961年,密歇根大学的威罗·兰实验室召开了“环境遥感国际讨论会”。经过40余年的研究,遥感作为一门新兴的独立学科,在世界范围内获得了飞速的发展。随着遥感技术的不断进步,图像分辨率的不断提高,可用信息源增多,信息可分性增强,遥感技术在各行业上的应用也越来越深入,越来越广泛。现代农业作为遥感技术的一个应用方面也得到了长足的发展。 在人类文明进程中,农业经历了三个发展阶段,即古代农业、传统农业、现代农业。在这三个农业发展阶段中,每个阶段都不是截然分开的,而是随着科技的进步,彼此交替演进。农业现代化亦然。不同的历史发展阶段,农业现代化有着不同的目标和涵义。在七、八十年代,农业现代化就是“农业四化”,即农业机械化、化学化、水利化和电气化。八九十年代,人们对农业现代化进一步理解为现代化的农业设施、现代化的农业科技、现代化的农业管理。当前,时代已经进入崭新的21世纪,农业现代化的内容更为丰富,包括农业生产水平、农村经济水平、农业物质投入、农民收入和消费水平、农业科技与教育、农村环境等。然而,不论农业现代化的内涵如何拓展,其本质内涵乃在于不断引入“现代”科学技术,形成新的生产力,把传统农业转变成现代农业。遥感技术作为现代科学技术的高新技术,对推进国民经济的高速发展和现代化建设具有十分重要的作用。遥感技术在农业上的应用已成为农业现代化不可或缺的一部分,这主要包括以下几个方面: 在农业区划方面,遥感系统通过构建区划模型,进行不同区划方案空间过程动态模拟与评价,可使农业区划从野外调查、资料收集、信息处理、计算模拟、目标决策、规划成图到监督实施全过程实现现代化。 在土地资源与土地利用研究方面,遥感系统能方便获取资源数量和质量变化,提供研究区域土地面积、土壤特性、地形、地貌、水文、植被及社会、经济及自然环境的真实信息,直观反映土地利用现状、利用条件、开发利用特点和动态变化规律。 在作物估产与长势监测方面,遥感系统多时相影像信息.可反映出宏观植被生长发育的节律特征,可通过对各种数据信息空间分析,识别作物类型,统计量算播种面积,分析作物生长过程中自身态势和生长环境的变化,构建不同条件下作物生长模型和多种估产模式,根据各种模型预估作物产量。 在农业灾害预警及应急反应方面,遥感系统可追踪害虫群集密集、飞行状况、生活习性及迁移方向等.通过分析处理,可给出农作物病虫害发生图、分布图及可能蔓延区图,为防虫治害提供及时、准确、直观的决策依据。另外,可实现洪涝灾、旱灾、水土污染等农业重大灾害预测预报、灾情演变趋势模拟和灾情变化动态、灾情损失估算等,为防灾、抗灾、救灾预警及应急措施提供准确的决策信息。 在农业环境监测和管理方面,遥感系统能够对农业资源环境质量变化进行动态监测,及时发现情况进行预警:能够建立农业资源环境空间数据库,管理、分析和处理环境数据,高效汇总、汲取有用的决策信息;能够建立若干环境污染模型,模拟区域农业资源环境污染演变状况及发展趋势。 中国的农业遥感技术起步于20世纪80年代初.二十余年取得了大量赶超世界先进水平的理论研究与应用成果。比如.作为我国农业遥感应用的代表.由中

论遥感技术在精准农业研究中的应用

论遥感技术在精准农业研究中的应用 摘要本文首先介绍粮食安全在我国的重要性,以及在我國发展精准农业必要性的基础之上,详细探讨了遥感技术的发展现状,并从作物生长监测、作物估产两方面对遥感技术在发展精准农业中的应用进行了简单阐述。 关键词精准农业;遥感;作物估产;长势监测 前言 人类社会存在和发展的重要前提是由农业生产所提供的食物等基本生活资料。我国正面临着耕地少、水资源短缺和环境保护压力大的基本国情,因此,在遥感信息支持下的精准农业作物长势监测、估产等成为主要发展方向,其不仅可以挖掘潜力、降低成本,同时能减少农药、化肥对环境的污染,实时获取作物长势动态信息,构建估产模型对作物产量进行预估,以便得到生态效益、经济效益、社会效益的同步增长和持续发展。伴随着遥感时空监测精度以及监测成本等问题得到进一步的解决,遥感技术将更加广泛地应用于精准农业的研究当中,从而促进精准农业的进一步推广和发展[1]。 1 精准农业的内涵 农业生产是人类在地球表面进行的有生命的社会生产活动,具有时空变异性、生产分散性、灾害突发性等基本特点,人类运用常规的技术难以掌握与控制,这使得农业生产长期以来一直处于被动地位。 精准农业是利用不同技术手段获取农田内农作物的生长环境信息,实现在作物整个生产过程,对其进行精细化、准确化的农业微观经营管理的目的,它是现代农业的重要组成部分。在精准农业中,田块内的作物生长环境的空间差异及其生长状态是进行农业精准管理的关键内容[2]。 2 遥感技术发展现状 现代遥感技术是不与目标物相接触,利用不同种类的主被动探测仪器,在卫星、飞机等平台上实现记录地面目标物的电磁波特性的综合性探测技术,通过后期的处理分析,从而揭示探测物的特征性质及其变化。遥感信息作为有效的技术手段,实现了我国精准农业快速、准确、动态地获取所需空间差异参数信息。遥感技术具有的获取快速、覆盖面积大、信息量大、多平台以及多时空分辨率等特点,成为及时掌握农业资源空间分布、作物长势、农业自然性灾害等信息的有效手段,农业生产被动局面的逐步改变过程中发挥了重要的作用。 美国和欧洲国家20 世纪70 年代就开始利用卫星遥感技术建立大范围的农作物面积监测和估产系统,不仅指导农业实际生产,还成为全球粮食贸易重要的信息来源,20 世纪80 年代,我国的农业遥感处于刚起步阶段。从20 世纪90

遥感技术在精准农业中的应用

遥感技术在精准农业中的应用 精准农业又称精细农业、精确农业、精准农作和处方农业。精准农业基于农田作物和环境的空间差异性,是通过各种技术手段来获取农田内不同单元的农田信息,并由此利用变量技术来进行农田优化管理,以便实现生产过程精细化、准确化的农业经营管理系统。 在精准农业的框架下,可以根据地块土壤、水肥、作物病虫害、杂草及产量等在时间与空间上的差异,来进行相适宜地耕种、施肥、灌溉、用药及收获,其目的是以合理的投入来获得最好的经济效益,并保护环境,以确保农业的可持续发展。鉴于我国及全球人口不断增长和土地资源减少的矛盾不可逆转,精准农业在减少投入、降低成本、减轻环境污染、农产品可控化、标准化和批量化等方面均有积极的作用和意义。 在精准农业中,田块内的作物状态及其生长环境的空间差异是进行农业精准管理的关键。遥感可在不同的电磁谱段内周期性地收集地表信息,已成为人们研究、识别地球和环境的主要方法。遥感信息为精准农业所需空间信息差异参数的快速、准确、动态获取提供了重要的技术手段。早期由于受分辨率、时间周期、地理、空域、气象条件、监测成本高及遥感技术发展水平等因素的限制,遥感技术在农业领域的

应用只局限于服务区域的重大决策。20世纪70年代,遥感开始进入一个,高速发展的阶段并广泛地应用于农业生产监测,在作物识别、面积估算、长势监测、旱情监测、灾害评估和作物产量估计等方面,均取得了较大的成绩,然而遥感信息在时空分辨率及所提供信息的精度和丰度还不能满足精准农业对农田信息的需求。近20年来,随着遥感技术的发展,遥感技术在精准农业领域开始发挥越来越大的作用,在指导农田灌溉、施肥、病虫害防治、杂草控制、农作物收获及灾后损失评估等方面均已有很多成功的应用。 以下将对遥感技术在精准农业领域部分应用研究进行介绍。 遥感可为精准农业提供以下两类农田与作物的空间分布信息:一类是基础信息,这种信息在作物生育期内基本没有变化或变化较少,主要包括农田基础设施、地块分布及土壤肥力状况等信息;另一类是时空动态变化信息,包括作物产量、土壤熵情、作物养分状况、病虫害的发生/发展状况、杂草的生长状况以及作物物候等信息。 一、基础信息获取 1.农田基础设施调查 主要包括农田道路、水利设施等,是农业生产和农田管理的基础保障。掌握区域农田基础设施的空间分布状况,是现代农业生产中充分发挥这些设施作用的前提。使用遥感技

遥感技术在农业上的应用

遥感技术在农业上的应用 摘要:遥感技术在农业部门的应用始于七十年代末,根据当时全国农业资源区划工作的要求,在国家计委、国家科委、财政部和联合国粮农组织、联合国开发计划署等的支持下,农业部门的遥感技术应用工作经历了“六五”期间的技术、设备引进和人才培训,“七五”、“八五”期间的技术攻关、实验研究和部分生产服务,到“九五”期间的实用化,运行服务系统的建立,已经成为初具规模,能够承担农业资源调查及动态监测、农作物估产、农业灾害监测及损失评估等多种任务的农业遥感应用主力军之一。 关键字:遥感技术应用 20多年来,遥感技术在农业部门的应用也越来越广泛,完成了大量的基础性工作,取得了很大的进展,主要表现在以下几方面: (一)农业资源调查及动态监测 遥感技术在农业资源调查上的应用。中国的农业遥感技术起步于20世纪80年代初.二十余年取得了大量赶超世界先进水平的理论研究与应用成果。比如.作为我国农业遥感应用的代表.由中国科学院资源环境局主持的“黄土高原遥感专题研究”项目,在林草资源遥感调查、土壤侵蚀定量遥感调查、土地类型遥感综合研究、草场生物量的遥感估算、农业地物光谱特征及其应用基础研究以及黄土区暴雨与下垫面关系的遥感分析等许多方面取得了大量成果.为黄土高原的综合治理提供了全方位的技术支持。武汉测绘科技大学在湖北省利川市利用多光谱影像进行了草场资源调查.6个人用半年时间就完成了近百人需要历时3年才能完成的工作量,且吻合率达96%,成为遥感技术在农业资源调查上应用的成功范例。我国利用560幅陆地卫星图像.仅用两年时间完成了全国15种土地利用类型的分析和量算统计工作.提供了全国和分省的土地利用基本数据和有关图件。我国近年完成的“三北”防护林遥感综合调查。在包括西北大部、华北北部和东北西北部总面积为128万kin2的“三北”造林一期工程的调查中.完成了对现有防护林类型、分布、面积和保存率;草地数量、质量和分布;土地资源类型、分布、数量及利用现状的调查。提供了200余幅各类遥感专题系列图,建成了全区资源与环境信息系统.为掌握防护林区现状、林区的进一步发展和规划奠定了基础。 (1)1980年6月~1983年12月,在全国农业区划委员会办公室的组织下,会同国家测绘局、林业部、农牧渔业部及有关的46个单位298名科技人员,“利用MSS卫片进行全国土地资源概查”。第一次利用美国陆地卫星MSS数据进行了全国范围15个地类的土地利用现状调查,并按1∶50万比例尺成图,宏观地反映了我国土地资源的基本状况,填补了我国土地资源不清的空白。 (2)土壤侵蚀遥感调查。八十年代中期,主要利用美国陆地卫星资料进行了土壤侵蚀分区、分类、分级制图。各区制图比例尺不小于1∶50万,全国拼图后缩成1∶100万、1∶200万、1∶250万成果图,并制成1∶400万土壤侵蚀区划图。(3)中国北方草原草畜动态平衡监测研究。1989-1993年,在国家航天办的资助下,全国农业区划办公室组织有关单位,利用遥感技术建立了我国北方草原草畜动态平衡监测业务化运行系统。该项目主要利用陆地卫星资料和NOAA气象卫星资料估测草地生物量,1995年获部科技进步一等奖,1997年获国家科技进步

遥感技术在农业中的应用与发展

遥感技术在农业中的应用与发展 摘要:作为现代信息技术的前沿技术,遥感技术能够快速准确地收集农业资源和农业生产的信息,可以实现信息收集和分析的定时、定量、定位,客观性强。因此,在农业发展的新阶段,运用遥感技术开展农业资源调查、灾情监测与预报、农业环境保护以及农作物估产等方面的应用将促使农业决策科学化提高到一个新的水平,同时也将为农业生产提供高质量的服务。本文阐述了遥感技术在我国农业生产上的应用概况,探讨了遥感技术发展的新趋势。 关键词:遥感技术农业应用 引言 遥感技术是20世纪60年代蓬勃发展起来的一门新兴的、综合性的探测技术,随着空间技术、信息技术、电子计算机技术和环境科学的发展,从而逐步形成发展的一门新兴交叉学科技术。遥感技术(遥感图像是一种综合的地理信息源,它包括各种地理要素,是一种非常重要的空间信息,为资源特征的空间分析提供定位、定性和定量的数据),地理信息系统技术(它是以采集、贮存、管理、分析和描述整个或部分地球表面包括大气层在内与空间和地理分布有关 的数据的空间信息系统)和全球定位系统技术(是对海陆空设施进 行精确导航和定位系统)构成了完整的遥感技术体系,是对地观测 的重要手段,也是信息技术的一个重要分支。而农业遥感是随遥感技术的发展而发展的,在农业领域内最早应用的主要是航空照片。当前应用较多的领域是农作物估产、作物生长状态监测、土地调查、

农作物生态环境监测与自然灾害及病虫害监测等方面。同时,农业是遥感技术的最大用户。农业遥感的工作十分广泛。我国是农业大国,改变农业管理水平,合理利用资源以及粮食生产等十分需要该项技术为政府决策部门提供准确信息。 1 遥感的概念及技术特点 遥感(remote sensing)即遥远的感知,从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术,即不直接接触物体本身,从远处通过仪器(传感器)探测和接收来自目标物体的信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息),经过信息的传输及其处理分析,揭示出物体的特征性质及其变化、分布等特征的综合性探测技术[1]。其工作原理是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的。它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理。识别地面上各类地物,具有遥远感知事物的能力。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物。其技术特点如下: 1.1 可获取大范围数据资料 遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而,可及时获取大范围的信息。 1.2 获取信息的速度快、周期短 由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料。以便更新原有资料或根据新旧资料变化进行动态监测。这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。

高光谱遥感技术的发展及其在农业上的应用

江西农业学报 2009,21(5):23~26Acta Agricu lt urae Ji angxi 高光谱遥感技术的发展及其在农业上的应用 王为 收稿日期:2009-01-30 作者简介:王为(1980-),男,江苏泗阳人,博士,主要从事作物分子育种与种质资源创新以及信息农业研究。 (江苏沿海地区农业科学研究所,江苏盐城224002) 摘 要:概述了高光谱遥感技术的产生和发展以及应用现状,并介绍了高光谱遥感在作物长势监测、生化参数估算以及作物估产等农业领域上的应用。 关键词:高光谱;遥感技术;农业;应用 中图分类号:TP79 文献标识码:A 文章编号:1001-8581(2009)05-0023-04 R eview on Developm ent and App lication of H yper s pectra l R e m ote Sensi n g in Agricu lture WA NG W e i (Agricu lt ural Science Institute of Coasta lR egi o n of Ji angsu ,Yancheng 224002,Ch i na) Abstra ct :The paper gave a revi ew on the deve l op m ent and current s i tuati on of hype rspectral re m ote sens i ng technol ogy ,and i n 2tro duced itsm a i n app lica tio ns i n agricu lt ure s uch as de tec ting the vegetati on gro wt h state ,esti m ati ng b i oche m i ca l characteristi c para m 2e ters and t he producti vity of cro ps and so on . K ey wor ds :H yperspectra;l R e m ote sensi ng technology ;Agricu lt ure ;Appli cati on 遥感是20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术,是指应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术[1] 。经过几十年的发展,无论在遥感平台、遥感传感器、还是遥感信息处理、遥感应用等方面,都获得了飞速的发展,目前遥感正进入一个以高光谱遥感技术、微波遥感技术为主的时代 [2~3] 。高光谱遥感图像由于其高光谱分辨率的特点正 在受到国内外的广泛关注。从地面遥感传感器到测视雷 达,从田间养分速测仪到星载的成像光谱仪,遥感技术在农业领域的应用已有了很大进展,同时取得了巨大的经济效益和社会效益。本文就高光谱遥感技术的产生、发展及其在农业上的应用进行一个介绍和阐述,以期给相关科研人员提供一点参考。 1 高光谱遥感技术的产生与发展 1.1 高光谱遥感技术的产生 高光谱遥感即高光谱分辨率遥感(Hyperspectr al R e mote Se ns i ng),是指利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体获取有关数据,它的基础是测谱学(Spectrosco py) [4] 。高光谱遥感技术主要 特点是波段多、光谱分辨率高、空间分辨率较高、邻波段的相关性高,数据冗余大。经国际遥感界的共识,光谱分辨率在10-1 K 数量级范围的称为多光谱(Multispectral),这样的遥感器在可见光和近红外光谱区只有几个波段;而光谱分辨率在10-2 K 的遥感信息称之为高光谱遥 感 [5] 。高光谱遥感与常规遥感数据的主要区别在于它 能获取观测各种地物的连续光谱信息,并借此定义特殊 的光谱特征,并且有些在宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱遥感中能被探测。因此在地物探测和环境监测研究中,利用高光谱遥感数据,可采用确定性方法(模型),而不像宽波段遥感采用的统计方法 [4] 。高光谱遥 感技术是连接遥感数据处理、地面测量、光谱模型和应用的强有力工具,其显著特点是在特定光谱区域以高光谱分辨率同时获取连续的地物光谱图像,其超多波段信息使得根据混合光谱模型进行混合象元分解获取/子象元0或/最终光谱单元0信息的能力得到提高,从而使得遥感应用着重于在光谱维上进行空间信息展开,定量分析地球表层生物物理化学过程和参数[6] 。 1.2 高光谱遥感技术的发展 1983年,第一幅由航空成像光谱仪(AI S-1)获取的高光谱分辨率图像以全新的面貌呈现在科学界面前,它的正式出现标志着第一代高光谱分辨率传感器面世。第一代成像光谱仪以AI S-1和A I S-2为代表。在以后几年中,AI S 数据被成功地应用在多个地学研究邻域,这类高光谱分辨率数据由于二维固体阵列探测器宽度(每行像元数)非常有限,但它确实开创了高光谱和高空间分辨率兼有、光谱和图像合一的高光谱遥感技术的新时代[4] 。第二代高光谱成像仪于1987年问世,美国宇航局从1983年开始研制一种叫做航空可见光/成像光谱仪(AVI R I S),它是第二代成像光谱仪的代表。与AI S 传感器相比,AVI R I S 在传感器本身、定标、数据系统及飞行高度等方面都有很大的改 进[4]。1999年底反射成功的EO-1卫星是NAS A 戈达得飞行中心、麻省理工林肯实验室和TR W 公司合作研

高光谱遥感技术的发展及其在农业上的应用

江西农业学报 2009,21(5):23~26A cta Ag ricu lt urae Ji angx i 高光谱遥感技术的发展及其在农业上的应用 王为 收稿日期:2009-01-30 作者简介:王为(1980-),男,江苏泗阳人,博士,主要从事作物分子育种与种质资源创新以及信息农业研究。 (江苏沿海地区农业科学研究所,江苏盐城224002) 摘 要:概述了高光谱遥感技术的产生和发展以及应用现状,并介绍了高光谱遥感在作物长势监测、生化参数估算以及作物估产等农业领域上的应用。 关键词:高光谱;遥感技术;农业;应用 中图分类号:TP79 文献标识码:A 文章编号:1001-8581(2009)05-0023-04 Review on Develop ment and Application of H ypers pectral Re mote Sensi n g in Agriculture W ANG W e i (Ag ricu lt ural Science Institute of Coasta lR eg i on o f Ji angsu ,Y ancheng 224002,Ch i na) Abstract :The paper gave a rev i ew on the deve l op m ent and current s i tuati on of hype rspectral re m ote sens i ng techno l ogy ,and i n troduced itsm a i n app lica tions i n ag ricu lt ure s uch as de tec ting the vegetati on g row t h state ,esti m ati ng b i oche m i ca l characteristi c para m e ters and t he producti v ity of crops and so on . K ey words :H yperspectra;l R e m ote sensi ng technology ;Ag ricu lt ure ;A ppli cati on 遥感是20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术,是指应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术[1] 。经过几十年的发展,无论在遥感平台、遥感传感器、还是遥感信息处理、遥感应用等方面,都获得了飞速的发展,目前遥感正进入一个以高光谱遥感技术、微波遥感技术为主的时代 [2~3] 。高光谱遥感图像由于其高光谱分辨率的特点正 在受到国内外的广泛关注。从地面遥感传感器到测视雷 达,从田间养分速测仪到星载的成像光谱仪,遥感技术在农业领域的应用已有了很大进展,同时取得了巨大的经济效益和社会效益。本文就高光谱遥感技术的产生、发展及其在农业上的应用进行一个介绍和阐述,以期给相关科研人员提供一点参考。 1 高光谱遥感技术的产生与发展 1.1 高光谱遥感技术的产生 高光谱遥感即高光谱分辨率遥感(Hyperspectr al R e mote Se ns i ng),是指利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体获取有关数据,它的基础是测谱学(Spectrosco py) [4] 。高光谱遥感技术主要 特点是波段多、光谱分辨率高、空间分辨率较高、邻波段的相关性高,数据冗余大。经国际遥感界的共识,光谱分辨率在10-1 数量级范围的称为多光谱(M ultispectral),这样的遥感器在可见光和近红外光谱区只有几个波段; 而光谱分辨率在10-2 的遥感信息称之为高光谱遥 感 [5] 。高光谱遥感与常规遥感数据的主要区别在于它 能获取观测各种地物的连续光谱信息,并借此定义特殊 的光谱特征,并且有些在宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱遥感中能被探测。因此在地物探测和环境监测研究中,利用高光谱遥感数据,可采用确定性方法(模型),而不像宽波段遥感采用的统计方法 [4] 。高光谱遥 感技术是连接遥感数据处理、地面测量、光谱模型和应用的强有力工具,其显著特点是在特定光谱区域以高光谱分辨率同时获取连续的地物光谱图像,其超多波段信息使得根据混合光谱模型进行混合象元分解获取 子象元 或 最终光谱单元 信息的能力得到提高,从而使得遥感应用着重于在光谱维上进行空间信息展开,定量分析地球表层生物物理化学过程和参数[6] 。 1.2 高光谱遥感技术的发展 1983年,第一幅由航空成像光谱仪(A I S-1)获取的高光谱分辨率图像以全新的面貌呈现在科学界面前,它的正式出现标志着第一代高光谱分辨率传感器面世。第一代成像光谱仪以A I S-1和A I S-2为代表。在以后几年中,A I S 数据被成功地应用在多个地学研究邻域,这类高光谱分辨率数据由于二维固体阵列探测器宽度(每行像元数)非常有限,但它确实开创了高光谱和高空间分辨率兼有、光谱和图像合一的高光谱遥感技术的新时代[4] 。第二代高光谱成像仪于1987年问世,美国宇航局从1983年开始研制一种叫做航空可见光/成像光谱仪(AV I R I S),它是第二代成像光谱仪的代表。与A I S 传感器相比,AV I R I S 在传感器本身、定标、数据系统及飞行高度等方面都有很大的改 进[4]。1999年底反射成功的EO -1卫星是NA S A 戈达得飞行中心、麻省理工林肯实验室和TR W 公司合作研

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