王曉南 劉 瑩 張智祿

沈陽(yáng)市農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)總站

基于農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中遙感技術(shù)應(yīng)用分析

王曉南 劉 瑩 張智祿

沈陽(yáng)市農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)總站

農(nóng)業(yè)的災(zāi)害是指農(nóng)作物在種植、生長(zhǎng)過(guò)程中，因病蟲(chóng)害、凍害、極端天氣等因素引起的災(zāi)害，由于自然天氣與生長(zhǎng)環(huán)境的變化對(duì)農(nóng)作物形成建設(shè)產(chǎn)量至絕產(chǎn)的災(zāi)害，遙感技術(shù)主要根據(jù)電磁輻射(發(fā)射、吸收、反射)理論，應(yīng)用各種光學(xué)、電子學(xué)和電子光學(xué)探測(cè)儀器對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射的電磁波信息進(jìn)行接收記錄，再經(jīng)過(guò)加工處理，并最終成像，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境與生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別。遙感為農(nóng)業(yè)災(zāi)害的防治提供了信息支持，專業(yè)人員應(yīng)用相關(guān)軟件可以對(duì)于監(jiān)測(cè)地區(qū)的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析，發(fā)揮遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，做好農(nóng)業(yè)的災(zāi)害防災(zāi)避難工作。

農(nóng)業(yè)災(zāi)害；遙感技術(shù)；災(zāi)害防治

0.引言

隨著我國(guó)的航空航天技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電磁波信息傳輸技術(shù)的深化發(fā)展，遙感技術(shù)也進(jìn)一步應(yīng)用于農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與防治工作中，為農(nóng)業(yè)災(zāi)害的防治提供了準(zhǔn)確性高的信息，也為相關(guān)人員做好農(nóng)業(yè)災(zāi)害的防災(zāi)避難工作提供了技術(shù)支持。本文主要論述了遙感技術(shù)在農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)、病蟲(chóng)害以及因極端天氣引發(fā)的農(nóng)業(yè)災(zāi)害中的應(yīng)用。

1.遙感技術(shù)原理及其優(yōu)點(diǎn)

1.1遙感技術(shù)的基本原理

所謂遙感技術(shù)，就是指通過(guò)各類(lèi)光學(xué)探測(cè)儀器，對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射的電磁波信息進(jìn)行接收、加工、成像處理，進(jìn)而探測(cè)與識(shí)別環(huán)境地物的一項(xiàng)綜合性技術(shù)。正因?yàn)槿绱耍煌奈镔|(zhì)在遙感技術(shù)作用下形成了不同的圖像。

1.2遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

遙感技術(shù)憑借著不同的遙感成像，反映出了目標(biāo)物的不同數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而成為區(qū)分不同物質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)，在農(nóng)業(yè)的災(zāi)害監(jiān)測(cè)中，可實(shí)現(xiàn)大面積的省時(shí)、省力又精準(zhǔn)的檢測(cè)，農(nóng)作物病蟲(chóng)害的早期發(fā)覺(jué)，節(jié)省了人力的投入與資金的投入，并能得到準(zhǔn)確性信息的。

2.農(nóng)作物的主要災(zāi)害

2.1病蟲(chóng)害

病蟲(chóng)害是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素，每年約有13.5%的農(nóng)業(yè)災(zāi)害是由病蟲(chóng)害引起的。在以前，人們主要通過(guò)肉眼來(lái)“監(jiān)測(cè)”這種災(zāi)害。可想而知，這種監(jiān)測(cè)具有很明顯的滯后性，實(shí)際效果也很不理想。光譜參數(shù)法是一種通過(guò)遙感數(shù)據(jù)來(lái)判斷農(nóng)作物外部形體以及內(nèi)部生理信息的方法，而這些信息恰是判斷病蟲(chóng)害的重要依據(jù)。

2.2監(jiān)測(cè)和評(píng)估農(nóng)業(yè)災(zāi)害

不同的地表作物所具有的波普特征是不同的，即使是一種作物，在其不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部形態(tài)的基礎(chǔ)上，其所具有的光譜反射率的曲線也是不盡相同的，遙感技術(shù)正是利用這種理論來(lái)對(duì)地表作物的災(zāi)害情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估。

2.3監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，遙感技術(shù)的監(jiān)測(cè)作用在多個(gè)方面得到應(yīng)用，例如大氣環(huán)境、水環(huán)境以及自然生態(tài)環(huán)境等監(jiān)測(cè)中。其中，對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)主要是對(duì)大氣的污染和污染源分布進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便對(duì)大氣污染的程度、變化以及范圍等具體情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)；對(duì)水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)主要是對(duì)各大流域的水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；對(duì)自然生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)主要是農(nóng)村生態(tài)變化、城市開(kāi)發(fā)狀況、礦區(qū)生態(tài)破壞以及森林覆蓋情況等多方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3.遙感技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用體現(xiàn)

3.1遙感技術(shù)在大氣污染中的環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用體現(xiàn)

社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，工業(yè)化程度的不斷提高，讓地球的空氣質(zhì)量逐漸下降，大氣污染問(wèn)題現(xiàn)象突出，久治無(wú)效，對(duì)我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展造成難以估量的破壞，大氣遙感技術(shù)主要是憑借大氣遙感器來(lái)對(duì)整個(gè)大氣的結(jié)構(gòu)組成、變化狀態(tài)以及污染物分布實(shí)施有效地監(jiān)測(cè)，而實(shí)際上各種有害氣體和氣溶膠含量是導(dǎo)致大氣環(huán)境受到污染的主要原因，大氣污染的有效檢測(cè)，可以為農(nóng)業(yè)的農(nóng)作物提供數(shù)據(jù)支持，讓農(nóng)作避免因大氣污染而造成損失的情況發(fā)生。

3.2遙感技術(shù)在水污染中的監(jiān)測(cè)應(yīng)用體現(xiàn)

在水污染方面，遙感技術(shù)也得到了有效的運(yùn)用，主要是依據(jù)清潔水與污染水的反射光譜特征與差別來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的，在實(shí)際的監(jiān)測(cè)實(shí)施過(guò)程中，一般會(huì)采用以水色指標(biāo)和水體光譜特性來(lái)作為依據(jù)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)遙感技術(shù)，該技術(shù)不僅使得所監(jiān)測(cè)的范圍明顯增大，可以全貌觀察到水體受污染之后所擴(kuò)散的污染源、擴(kuò)散方向以及波及影響的范圍，進(jìn)而有利于相關(guān)人員的調(diào)查與分析，找出水質(zhì)污染的原因和規(guī)律特點(diǎn)，促使水樣監(jiān)測(cè)技術(shù)變得更加準(zhǔn)確、科學(xué)和規(guī)范，同時(shí)也為農(nóng)作物的水質(zhì)監(jiān)測(cè)提供了有利參考與幫助。

4.綜合利用遙感技術(shù)來(lái)對(duì)病蟲(chóng)害進(jìn)行防治

植物發(fā)生病蟲(chóng)害后，其葉片結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，利用近紅外的光譜反射率可以進(jìn)行準(zhǔn)確的顯示。不過(guò)，植物葉綠素的質(zhì)量和數(shù)量并沒(méi)有發(fā)生變化，因此，其可見(jiàn)光波段的光譜反射率也不會(huì)產(chǎn)生變化，人的肉眼是觀察不到的。紅外遙感技術(shù)可以對(duì)這種情況進(jìn)行準(zhǔn)確、及時(shí)的預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)，而且還能對(duì)植物的受害情況進(jìn)行清晰的辨別，盡可能的將病蟲(chóng)害扼殺在萌芽之中。

5.農(nóng)業(yè)問(wèn)題的全球可持續(xù)發(fā)展

農(nóng)業(yè)問(wèn)題一直是國(guó)際上人們關(guān)注的焦點(diǎn)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)低耗、高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保的根本途徑，是世界和我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的最佳選擇。遙感技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)田基礎(chǔ)狀況調(diào)查及指導(dǎo)農(nóng)田灌溉、施肥、病蟲(chóng)害防治、雜草控制、收獲等領(lǐng)域取得了成功的應(yīng)用，已成為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)獲取時(shí)空變化的農(nóng)田信息的主要手段。針對(duì)中國(guó)耕地少、水資源短缺、環(huán)境保護(hù)壓力大和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度分散的國(guó)情，遙感信息支持下的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是發(fā)展方向之一，其可以在挖掘潛力、降低成本的同時(shí)，減少化肥、農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染，以便獲得經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益的同步增長(zhǎng)和持續(xù)發(fā)展。隨著監(jiān)測(cè)精度、監(jiān)測(cè)結(jié)果的時(shí)空精細(xì)程度、監(jiān)測(cè)成本等問(wèn)題的進(jìn)一步解決，遙感技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用將更加廣泛，并會(huì)對(duì)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的信息獲取模式進(jìn)行更新，以及促進(jìn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的推廣和發(fā)展。

6.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，遙感技術(shù)具有監(jiān)測(cè)范圍廣、速度快、成本低，且便于進(jìn)行長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等優(yōu)勢(shì)，還能發(fā)現(xiàn)有時(shí)用常規(guī)方法難以揭示的污染源及其擴(kuò)散的狀態(tài)，它不但可以快速、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、省時(shí)省力地監(jiān)測(cè)大范圍的農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的變化和大氣水體環(huán)境的污染情況，也可以實(shí)時(shí)、快速跟蹤和監(jiān)測(cè)突發(fā)性氣候環(huán)境污染事件的發(fā)生、發(fā)展，以便及時(shí)制定處理措施，減少因天氣水體環(huán)境以及病蟲(chóng)害等污染造成農(nóng)作物的損失。因此，遙感監(jiān)測(cè)作為農(nóng)業(yè)環(huán)境管理也預(yù)警控制的重要技術(shù)手段，在農(nóng)業(yè)的發(fā)展上正發(fā)揮著不可替代的作用。

[1]劉明.探究遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用.[J].科技開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì).2015.(15).237.

[2]黃香菊.淺談遙感技術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用.[J].環(huán)境檢測(cè).2014. (16).134.

[3]李漢民.試論遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用.[J].測(cè)繪技術(shù)裝備.2012.(12).351.