遥感 - 图文

学院：水利建筑工程学院 专业：给排水科学与工程 姓名：李志丰 学号：2013510059

我国农业遥感技术的应用与发展展望

摘要：我国在农业遥感应用方面较早开展工作，并取得了巨大成效。20世纪

80年代开始，中国农业部等部门就在中国北方开展了利用遥感技术进行作物估产的试验。经过20多年的努力，农业遥感应用已经从技术引进、科技攻关到面向农业生产的宏观决策，取得了众多的成果，积累了丰富的经验，产生了巨大的经济效益与社会效益。到目前为止，我国已经具备了对主要农作物、农业资源、自然灾害等进行动态监测的业务化运行能力。并在精准农业等应用领域以及农业遥感基础理论等方面取得了一定的研究成果，为迸一步扩大遥感在农业领域的应用奠定了良好的基础。同时，遥感技术的应用与发展对我国农业数字化进程的推进有不可替代的作用。

关键词：遥感技术 农业应用 一、农情遥感监测进展

中国是一个农业大国，主要农作物的种植面积变化、长势好坏以及产量丰欠等农情信息历来受到国家各级管理部门和社会公众的高度重视，各种农情信息已成为国家制定粮食政策和进行宏观决策的重要依据。及时了解、准确掌握主要粮食作物种植面积、生长状况和产量等信息对各级管理部门正确制定农业生产和农村政策．科学指导农业生产，确保我国粮食安全和社会可持续发展具有重要的意义。

在我国，应用遥感技术进行粮食作物估产始于1981年，在引进消化国外先进手段和经验的基础上，开展了一系列农情遥感监测计划，主要包括中国农业部、中国科学院等部门的农情监测计划。为了进一步推动我国农情遥感的发展，“十五”期间．在国家发展和改革委员会、中国科技部和中国农业部等部委的支持

下．国内高校、科研单位与产业部门合作开始建立业务运行系统，农业部遥感应用中心的“国家级农情遥感监测系统”就是其中之一。

“国家级农情遥感监测系统”是为及时了解和掌握我国农作物实际生长情况服务的，该系统以业务化农作物遥感监测为目标，是一套适合中国国情的农作物遥感监测系统。该系统由农业部遥感应用中心组织运行。监测的对象主要包括全国范围内冬小麦、春小麦、夏玉米、春玉米、早稻、一季稻、晚稻、大豆和棉花等。其技术思路是通过“3S”技术手段，动态监测我国每年农作物生长状况；准确了解农作物播种面积变化，并对农作物单产变化和总产变化进行估测。“国家级农情遥感监测系统”由遥感和地面监测网络两大部分组成，形成了遥感与地面相结合的业务运行体系。在遥感方面，有中国农业部遥感应用中心的应用部、研究部，太原、成都、南京、哈尔滨、兰州、呼和浩特分中心，安徽省区划所、河南省农业科学院区划所，以及相关省、市区划办公室；在地面监测方面，在全国20个省，系统布设了100个国家级地面监测网点县，为遥感监测提供地面实测数据和验证。该系统自1998年运行以来，经过系统和项目设计、农作物长势和旱情遥感动态监测、农作物播种面积的遥感解译、农作物单产建模和预测、地面样点的调查、农作物总产估测等技术过程，对每年农作物播种面积变化、农作物单产变化、农作物总产变化等进行了比较准确的预测，为农业部及时、准确了解每年全国农作物牛长状况提供了可靠的信息源。

农作物遥感监测的主要目标是监测农作物播种面积及其变化、单产及其变化、长势、土壤墒情等信息。因此，该系统由以下几部分组成：农作物播种面积变化监测、农作物长势和旱情监测、农作物单产模型、农作物总产量预测、外推模型、精度控制等。农作物面积变化监测利用的遥感信息源主要包括Landsat-TM、

SPOT、CBERS、ASTER、IRS P6和ALOS等。计算全国作物面积变化时采用分层抽样的方法，利用作物面积变化遥感监测抽样外推模型，在作物收割前一个月完成种植面积变化的全国性计算工作。对作物长势遥感监测来说。主要信息源为MODIS、NOAA和SPOT—VEG数据等。通过与地面气象台站数据、地面网点县实际调查数据对比分析，对比和评定农作物长势年际间变化情况。目前，农作物长势监测每半个月监测和发布一次。土壤墒情的监测频率和作物长势发布同步进行。在作物长势和土壤墒情监测基础上，结合地面实际调查结果，通过综合多种模型(作物生长模型、遥感模型、气象模型、农学模型和趋势产缝模型等)的估产结果，再由地面实地资料验证后得出最终产量数据。对于产量的监测和预报，作物生长后期监测频率为每个月至少1次。而总产变化预报可以在该类作物收割前利用单产变幅和面积变幅得到其总产年际变化量。同时，根据灾害发生情况进行旱灾、水灾等主要农业自然灾害的动态监测与评价。

该系统与国内同类研究相比具有如下特点：采用分层抽样技术布设高分辨率图像，进行农作物面积解译提取。这样可以避免大范围全覆盖高分辨率图像时投人大的问题，节省经费、时间，同时又可保证整体监测的精度。另外建立了遥感、气象和农学模型来进行主要农作物单产预测，模型预测的结果采用遥感监测的长势和旱情进行订正，大大提高了单产预测的精度。同时。制定了农作物遥感估产运行体系和标准，保证了大范围的定期运行，从而满足了实时信息的提供。目前，该系统的农情遥感监测信息正式纳入中国农业部的信息发布体系，系统监测结果是中国农业部粮食会商的三大信息源之一，提升了中国农业部粮食监测的时效性与决策水平。

二、农业资源遥感调查进展

遥感技术在农业资源领域的应用始于70年代末。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，已经初具规模。遥感技术在农业资源领域的应用主要集中于全国农业资源调查及动态监测、评价与预警等方面。 1．遥感技术在土地资源领域中的应用状况

为满足我国农业区划工作的需要。原全国农业区划委员会于1979年提出在全国范围内进行1/100万土地利用现状图的编制工作．要求各省、区于1984年完成编刚任务，并提出合理利用土地资源评价报告。同时，“七五”期间．我国利用陆地卫星TM影像。对黄土高原地区进行了综合考察研究．编制了一系列专题图件，为综合治理黄土高原提供了可靠的依据。1980-1983年我国第一次大规模用遥感信息进行土地资源调查，利用美国陆地卫星多光谱扫描图像560张(1：250000)，对照l：100000地形图和地面实况，完成了全国范围的l：100000土地利用现状图和土地统计表等。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，为合理利用土地，保护农业耕地提供了辅助决策依据。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4个省区，监测了近10年(1986-1996年)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。2003年以来，中

国农业部遥感应用中心组织开展了区域农用地资源变化调查，采用美国陆地卫星和“中巴地球资源”卫星图像，对东北、华北、黄淮海等主要农区1993--2003年10年间耕地、草地、水域、农业后备资源等的数量、分布及变化情况进行调查，并建立了空间数据库，为区域农业资源开发利用，农业综合生产能力建设等提供基础数据。

2.遥感技术在草地资源方面的应用

遥感技术出现以后．国外发达国家很早就将其应用于草原植被状况的监测上。特别是近年来．很多圈家都发射了自己的资源遥感卫星。草原遥感技术得到突匕猛进的发展。产生了许多基于遥感技术的草原监测新方法，当前，草原遥感监测已由原来的草原单一指标监测向着草原综合生态系统健康监测方向发展，由简单遥感模型计算向着复杂生态机理遥感模型方向发展，大大增强了人们对草原生态系统的监测能力，促进了草原环境生态保护工作的开展。我国是全球第二草原大国，拥有草原面积近4亿公顷，具有面积辽阔、位置偏远、分布不均的特点，这给我国草原资源的保护利用和畜牧业的生产管理都带来了一定的难度，因此早在20世纪80年代我国就开始将遥感技术引入到草原生产、管理中来，从“六五”起步。“七五”和“八五”广泛开展应用，到“九五”和“十五”的核心技术攻关，草原遥感技术日臻完善，已经取得了一系列的研究成果，并朝着草原群落物种识别、草原退化驱动力分析、草原生态系统健康状况监测、草原遥感数据同化等方面迈进。

三、农业自然灾害遥感监测进展

我国是世界上灾害最严重、受灾历史最早、成灾种类最多的少数国家之一，主要的农业自然灾害包括干旱、洪涝、低温冷冻、台风和热带风暴、冰雹、干热风、高温伏热、沙尘暴等，其中干旱与洪涝又是我国发生最为频繁、造成损失最

为严重的两类自然灾害。自1949年以来，我国年均受旱面积在2000万公顷左右，占全国耕地总面积的20％，其中成灾面积超过800万公顷，因干旱造成的粮食减产平均每年达2000万公斤。而且自20世纪80年代以来，我国旱灾呈加重趋势。1991--2007年的18年间，我国就发生了1991年江淮持续雨涝、1994年华南洪涝、1998年的长江和东北地区百年一遇的特大洪涝灾害、2003年与2007年淮河流域洪水，造成了巨大的人民生命及财产损失。

农业灾害的发生具有突发性、持续性的特点，要进行灾害的预警、监测、救灾和安排灾后的重建需要对灾害相关信息进行及时、准确、可靠的采集与反馈，传统的基于人工为主的信息采集手段、过程与水平已经很难满足灾害监测的需要。20世纪60年代发展起来的遥感技术因其具有观测范围大、获取信息量大、速度快、实时性好、动态性强等优点，在重大农业自然灾害的监测研究中得到越来越多的应用。遥感技术在自然灾害防治中的应用在我国可以分为4个阶段，即20世纪70年代的起步阶段，80年代的初步发展阶段，90年代上半叶的快速发展阶段和90年代以后的实际应用阶段。经过三四十年的探索应用和实践，逐渐形成了贯穿灾前、灾中和灾后全过程的遥感应用系统监测技术。

四、农业遥感未来发展思路

根据农业遥感应用的发展目标，“十一五”期间，农业遥感应用的发展思路主要包括以下四个主要方面：

(1)加强农业遥感关键技术研究和应用示范，完善现有的农业遥感监测系统。 进一步提升目前国内监测工作的技术水平和应用能力，加强作物长势与产量、农业资源、农业灾害遥感监测的关键技术研究和应用示范工作，进一步提升行业应用的技术水平和应用能力，提高监测精度和可靠性，形成对全国粮食和棉

花等主要农作物长势、产量和耕地、草地、海洋渔业等主要农业自然资源以及旱灾、水灾、病虫害、草原火灾、雪灾等的遥感监测业务化运行体系。为宏观决策提供全面、客观、及时的遥感信息产品。

(2)开展国外监测研究与实验，积极创造条件，开展全球农业主产区遥感监测

在开展国内遥感监测的基础上，积极开展国外主要农区遥感监测研究与实验。并在此基础上，逐步创造条件，建立技术应用系统，争取在“十一五”末期．实现对北美、南美、欧洲、澳大利亚、东南亚等世界主要产粮区和国际农产品贸易区的作物种植面积、长势、产量进行动态监测，为我国的农产品贸易和粮食安全提供早期预警信息。

(3)跟踪技术发展，开展精准农业和数字农业中航天遥感研究

精准农业和数字农业是未来农业可持续发展的重要方向。航天遥感技术是其中重要的技术支撑。开展精准农业和数字农业中。航天遥感关键技术的基础研究与技术开发将推动农业遥感应用领域的不断深入与扩大。 (4)开展农业遥感卫星预研究，完善农业遥感监测体系

在国内外卫星系统与应用研究的基础上．根据我国农业遥感的需求，联合卫星研制与运行服务部门，开展我国农业遥感卫星的预研究工作。争取通过农业遥感卫星的发射和业务化运行。进一步完善我国农业遥感的监测体系。提高数据获取与分析能力。

参考文献：

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