农业遥感

利用遥感技术进行农业资源调查

农业遥感系指利用遥感技术进行农业资源调查，土地利用现状分析，农业病虫害监测，农作物估产等农业应用的综合技术，可通过获取农作物影像数据，包括其农作物生长情况、预报预测农作物病虫害。

概论

它是将遥感技术与农学各学科及其技术结合起来，为农业发展服务的一门综合性很强的技术。主要包括利用遥感技术进行土地资源的调查，土地利用现状的调查与分析，农作物长势的监测与分析，病虫害的预测，以及农作物的估产等。是当前遥感应用的最大用户之一。

利用遥感技术监测农作物种植面积、农作物长势信息，快速监测和评估农业干旱和病虫害等灾害信息，估算全球范围、全国和区域范围的农作物产量，为粮食供应数量分析与预测预警提供信息。

遥感卫星能够快速准确地获取地面信息，结合地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）等其他现代高新技术，可以实现农情信息收集和分析的定时、定量、定位，客观性强，不受人为干扰，方便农事决策，使发展精准农业成为可能。

农作物遥感基本原理：遥感影像的红波段和近红外波段的反射率及其组合与作物的叶面积指数、太阳光合有效辐射、生物量具有较好的相关性。通过卫星传感器记录的地球表面信息，辨别作物类型，建立不同条件下的产量预报模型，集成农学知识和遥感观测数据，实现作物产量的遥感监测预报。我们可从遥感集市下载获取影像数据，通过各大终端产品定期获取专题信息产品监测与服务报告，同时又避免手工方法收集数据费时费力且具有某种破坏性的缺陷。

农业遥感精细监测的主要内容包括：

（1）多级尺度作物种植面积遥感精准估算产品；

（2）多尺度作物单产遥感估算产品；

（3）耕地质量遥感评估和粮食增产潜力分析产品；

（4）农业干旱遥感监测评估产品；

（5）粮食生产风险评估产品；

（6）植被标准产品集；

应用

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，黄淮海平原冬小麦长势监测及产量估测转为业务化试验运行阶段，这一工作的开展为全国农作物长势监测和估产积累了经验和技术基础。1999年，在农业部发展计划司的直接领导和组织下，成立了农业部农业遥感应用中心。1999年以来，农业部遥感应用中心开展了全国冬小麦估产的业务化运行工作，取得了较好的效果，实现了全国冬小麦估产的业务化运行目标,并正在开展全国性玉米，水稻，棉花等大宗农作物遥感估产的业务化运行工作。

（三）灾害遥感监测和损失评估在自然灾害监测方面，开展了北方地区土地沙漠化监测、黄淮海平原盐碱地调查及监测、北方冬小麦旱情监测等。草原火灾、雪灾等监测系统已投入运行。从1995年开始，开展了利用NOAA卫星等资料进行黄淮海平原地区旱灾监测的业务化运行工作，经过几年的努力，1999年在全国农业资源区划办公室的领导和组织下，旱灾监测也由仅监测黄淮海平原地区扩展到全国冬小麦主产区。从农业部门的实际应用来看：随着社会主义市场经济体制的建立，及时掌握农业资源状况和演变趋势，提出合理可持续利用的科学对策，是实现资源和生产力要素的优化配置，保证国民经济持续、稳定、协调发展的重要手段；及时掌握主要农作物的播种面积、长势和产量，对于国家制订合理的农产品贸易政策有重要意义。农业部门在未来对遥感技术将有多方面的要求，例如：要求能在有云、雨、雪天都能获得遥感信息，实现全天候遥感探测；由于农作物、农事活动、生物等多在小尺度空间生存活动，因此要求空间分辨率较高；农事活动、特别是农作物和牧草的生长和发育随时间变化较快，因此要求遥感的时间分辨率高，也就是说，要求经常获得遥感信息(至少1周或半个月获得一次信息)；农业活动是在一定空间进行的，要求定点、定位、定量，以满足精准农业比如精准灌溉、精准施肥、精准播种、精准防治病虫害等的需要，从而进一步充分发挥遥感技术的作用。在农业资源动态监测方面，将要求针对全国范围内的基本资源与生态环境状况，建立空间型信息系统，形成较短如每年动态更新一次的能力，对国家资源热点问题，如耕地动态变化等每年提供一次专题报告和相应的资源环境辅助决策信息。在农作物长势监测和产量预报方面，将向着高精度、短周期、低成本方向进一步深入。

在灾害监测与评估方面将建成综合监测与评估业务化运行系统，使之具备定期发布灾情、随时监测评估洪涝灾害和重大自然灾害的应急反应能力。可以预料，21世纪初随着高中低轨道结合、大小微型卫星协同、高低精度分辨率互补的全球对地观测网的形成，地理信息产业的进一步成熟和空间定位精度的提高，遥感技术将在农业资源环境调查和动态监测、土地退化、节水农业、精准农业、农业可持续发展、全国主要农作物及牧草的遥感长势监测与估产、重大自然灾害监测和损失评估、遥感对象的识别和信息提取等方面应用更加广泛。

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