郭靜，陶志，楊東

（1.九江市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)中心；2.九江學(xué)院，江西九江332000）

遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用

郭靜1，陶志2，楊東1

（1.九江市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)中心；2.九江學(xué)院，江西九江332000）

農(nóng)業(yè)是我國(guó)發(fā)展結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，確保農(nóng)業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展是國(guó)家發(fā)展根基。從農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，頻繁出現(xiàn)的自然災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重?fù)p失。因此研究農(nóng)業(yè)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)具有重要意義。本文根據(jù)筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，以某省構(gòu)建災(zāi)害遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為例介紹了遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的應(yīng)用。

遙感技術(shù)；農(nóng)業(yè)；災(zāi)害監(jiān)測(cè)

農(nóng)業(yè)災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能造成巨大威脅，并且影響范圍也在不斷擴(kuò)大。頻繁發(fā)生的災(zāi)害不僅僅降低了農(nóng)作物產(chǎn)量，還影響到了整個(gè)農(nóng)業(yè)鏈的發(fā)展。而傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)采用的監(jiān)測(cè)災(zāi)害模式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且誤差較大，在這種形勢(shì)下，將遙感技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 建立農(nóng)業(yè)災(zāi)害的遙感監(jiān)測(cè)體系

某省為農(nóng)業(yè)大省，而災(zāi)害年給該省造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此該省將遙感技術(shù)應(yīng)用到災(zāi)害監(jiān)測(cè)之中，在災(zāi)害來(lái)臨之前就采取相應(yīng)的預(yù)防措施，挽回了經(jīng)濟(jì)損失。

1.1監(jiān)測(cè)體系的總體框架

應(yīng)用遙控技術(shù)構(gòu)建的監(jiān)測(cè)體系主要是由數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層以及模型層共同構(gòu)成。在該體系中數(shù)據(jù)層為基礎(chǔ)，模型層為核心，應(yīng)用層是目標(biāo)服務(wù)窗口與信息表達(dá)窗口。

1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能

依據(jù)體系設(shè)計(jì)目標(biāo)，按照結(jié)構(gòu)和功能把應(yīng)用層分成了提取災(zāi)害遙感信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、災(zāi)害等級(jí)評(píng)級(jí)系統(tǒng)以及監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示和輸出系統(tǒng)。

提取災(zāi)害遙感信息系統(tǒng)：得到遙感數(shù)據(jù)之后，結(jié)合地面調(diào)查以及采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，按照不同災(zāi)害監(jiān)測(cè)的要求確定衛(wèi)星數(shù)據(jù)中各種敏感波段，形成提取災(zāi)害信息的模型，提取監(jiān)測(cè)信息。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：完備、真實(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)是發(fā)揮信息系統(tǒng)各種功能的核心與關(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警，系統(tǒng)中就要具備遙感影像庫(kù)、地方地理信息庫(kù)、農(nóng)業(yè)氣象資料庫(kù)、地面調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)等各種數(shù)據(jù)庫(kù)。構(gòu)建空間數(shù)據(jù)庫(kù)與屬性數(shù)據(jù)庫(kù)等各種管理子系統(tǒng)，對(duì)各種數(shù)據(jù)實(shí)施歸一化處理與一致性檢驗(yàn)，主要包含了精度、類型、編碼等各種一致性，確保空間數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)之間能夠正常匹配。而系統(tǒng)還能夠提供數(shù)據(jù)輸入、刪除、修改、查詢以及檢索服務(wù)。以刪除、添加及修改記錄模式隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行維護(hù)與管理。

災(zāi)害等級(jí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)：以目前來(lái)看，農(nóng)業(yè)災(zāi)害損失具有多面性，應(yīng)該從各種角度去衡量。主要包含了災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失大小、影響范圍以及對(duì)人類生產(chǎn)環(huán)境造成的影響等各種指標(biāo)。按照不同災(zāi)害不同特征以及機(jī)理制定評(píng)價(jià)因子，構(gòu)建評(píng)價(jià)災(zāi)害指標(biāo)，采用數(shù)學(xué)建模形式建模。再結(jié)合已發(fā)生災(zāi)情等級(jí)確定標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)現(xiàn)有災(zāi)害。

顯示監(jiān)測(cè)結(jié)果和輸出系統(tǒng)：農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能主要體現(xiàn)在依靠系統(tǒng)進(jìn)行表達(dá)和傳遞。主要包含了查詢和統(tǒng)計(jì)農(nóng)業(yè)災(zāi)害區(qū)域的數(shù)據(jù)、表達(dá)和服務(wù)農(nóng)業(yè)災(zāi)害的預(yù)警信息。這個(gè)系統(tǒng)輸出主要包含了圖像輸出、頁(yè)面設(shè)置、圖表制作以及產(chǎn)品入庫(kù)等。

1.3構(gòu)建地面監(jiān)測(cè)和評(píng)估網(wǎng)絡(luò)

2015年該省構(gòu)建了50個(gè)縣級(jí)的地面調(diào)查基地，設(shè)置了149個(gè)監(jiān)測(cè)樣方。每一個(gè)縣都安排了1名專業(yè)技術(shù)監(jiān)測(cè)員，從而形成了農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的地面監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，地面和衛(wèi)星的遙感監(jiān)測(cè)體系共同形成了省縣兩級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，即為地—空三維監(jiān)測(cè)體系。從而全面監(jiān)測(cè)了洪澇、秸稈焚燒、干旱、雪災(zāi)等各種農(nóng)業(yè)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)，建立了集3S技術(shù)為一體高時(shí)空分辨率的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。而地面調(diào)查結(jié)果就給遙感監(jiān)測(cè)提供了準(zhǔn)確快速的地面信息，從而確保了準(zhǔn)確的災(zāi)害監(jiān)測(cè)。

按照樣方布設(shè)與觀測(cè)要求，定期上報(bào)樣方內(nèi)的生產(chǎn)信息以及災(zāi)害信息，同時(shí)用拍照記錄樣方內(nèi)的災(zāi)害情況。調(diào)查的主要內(nèi)容包含了農(nóng)作物的生育期、生長(zhǎng)狀況、自然災(zāi)害、秸稈焚燒等。在信息中，上報(bào)農(nóng)業(yè)災(zāi)害信息主要涵蓋了發(fā)生災(zāi)害的地點(diǎn)及成因，樣方內(nèi)以及周邊區(qū)域?yàn)?zāi)情的評(píng)定與定性描述，發(fā)生災(zāi)害對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量與長(zhǎng)勢(shì)造成的影響等各種內(nèi)容。

1.4遙感技術(shù)的具體應(yīng)用

為了研究利用遙感技術(shù)建立的監(jiān)測(cè)體系，本文就干旱、洪澇、病蟲(chóng)害方面進(jìn)行闡述。

干旱。在我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展中，干旱可以說(shuō)是一種非常常見(jiàn)的自然災(zāi)害，出現(xiàn)干旱常常會(huì)給糧食產(chǎn)品及經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的損失。會(huì)快速減少土地內(nèi)部的水分，嚴(yán)重抑制植物蒸騰作用，造成植物葉片的氣孔時(shí)時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)而逐漸枯萎。采用遙感技術(shù)就能夠向地面發(fā)生出主動(dòng)與被動(dòng)微波，用來(lái)檢測(cè)地面土壤中的水分，經(jīng)過(guò)微波反射的頻率，就能夠檢測(cè)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(zāi)害中，洪澇災(zāi)害屬于一種破壞力極強(qiáng)的災(zāi)害，因具有突然性，一旦發(fā)生就會(huì)損失大量財(cái)產(chǎn)。洪澇災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)的破壞主體為洪水，因水體屬于可見(jiàn)光等各種數(shù)據(jù)傳送到遙感衛(wèi)星，因此使用遙感技術(shù)就能夠提取洪澇災(zāi)害中水體的分布面積，從而提前做好相應(yīng)的預(yù)防措施；病蟲(chóng)害。從農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，病蟲(chóng)害也是影響農(nóng)作物的一個(gè)重要因素，許多農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害造成的直接破壞往往帶來(lái)不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。而遙感技術(shù)因具有高效、快速以及精準(zhǔn)的特征，監(jiān)控過(guò)程中能夠監(jiān)測(cè)大面積農(nóng)田，能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)農(nóng)田中的病蟲(chóng)害。因病蟲(chóng)害對(duì)植物生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)造成破壞，遙感技術(shù)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(nóng)田有沒(méi)有遭受侵害。

2 結(jié)語(yǔ)

在農(nóng)田災(zāi)害監(jiān)測(cè)中應(yīng)用遙感技術(shù)，無(wú)論是空間性、時(shí)效性還是經(jīng)濟(jì)上都具有明顯優(yōu)勢(shì)。因此現(xiàn)代農(nóng)業(yè)在進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)時(shí)，就要應(yīng)用遙感技術(shù)建立監(jiān)測(cè)體系，有效提升災(zāi)害的應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力，促進(jìn)農(nóng)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(guó)秸稈焚燒的遙感監(jiān)測(cè)與分析［J］.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2012，（01）.

［2］范磊，劉婷.CBERS-O2星CCD數(shù)據(jù)在水災(zāi)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用［J］.河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，（03）.

［3］劉婷，王來(lái)剛，范磊.基于EOS/MODIS數(shù)據(jù)的河南省小麥秸稈焚燒監(jiān)測(cè)研究［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，（11）.

TP79

ADOI編號(hào)：10.14025/j.cnki.jlny.2016.16.039

郭靜，碩士，九江市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)中心，助理農(nóng)藝師，研究方向：海洋微生物。