遙感技術在農業中的應用與農業遙感未來發展方向分析

何雪梅?吳斌娥?曾富蘭

摘要：遙感技術在農業中的應用，使農業進一步發展，快速、精準地收集農業資料以及農業對應的生產信息，實現數據的整合定位，有極高的客觀性。在農業發展階段，遙感技術實現資源調查、災情監測、農環境保護等，使決策化水平提升至一個新的高度，完成高質量服務。遙感技術隨空間技術、信息技術、環境技術發展，是一種新興的交叉學科。遙感技術將考慮實際地理要素，將其劃分為不同的地理空間，對虛擬的地理空間數據實現儲存、描述，構成完整的遙感體系。既是農業發展重要支撐技術，也是現代信息技術的一個分支。

關鍵詞：遙感技術；農業；種植；方向分析

隨著我國經濟進一步發展，遙感技術的出現，結合全球定位系統等信息手段，能夠實時獲取農業生產數據以及時空信息變化等數據。作為一種計算機、空間以及地球科學理論融合的學科，遙感技術擁有較為先進的測量方法，在農業環境保護、測繪等領域得到廣泛應用，有助于現代農業更加高效、更加便捷、更加輕量。例如通過遙感獲取作物種植面積、作物長勢、作物營養等精準數據信息，通過遙感定位系統還可以獲得精準的測量坐標，甚至跟蹤機械的移動定位使得遙感成為新農具，遙感信息成為新農資。

1 農業遙感技術應用領域

農業遙感技術應用包含了空間學科、計算機技術、數學方法、物理學等知識，是一種實用的探測技術，在農業領域發揮了獨特優勢。目前，我國已全面進入衛星遙感時代，發明了多種不同方法的傳感器，使探測范圍能夠得到極大拓展。其應用可大致分為以下兩類：

1.1 農業資源調查

在耕地資源、土壤資源以及某些環境污染現象監測中，能夠基于調查的最終評價方案、對策，實現組織管理[1]。

1.2 農作物估產

可以用于各種農作物，如小麥、玉米、棉花等作物的長期監測以及產量預測、展示預測。

（1）農業災害預報。能夠實現農作物病蟲害、旱澇災害、干熱風等環境的動態監測。

（2）精準農業。利用高分辨率的衛星數據，對農田目前的分布現狀以及面積等進行監測，同時了解農作物長勢、病蟲害以及土壤水分等相關信息。

2 遙感技術分析

2.1 遙感技術概述

遙感技術要借助先進的探測儀器，但不會直接接觸被探測對象。通過一定距離，獲得對象的電磁波形。隨后，計算機對采集到的電磁波形完成分析。以數字化的形式，對被檢測物體進行觀察，了解其被測物體的特征以及變化。在農業領域，遙感技術早于20世紀60年代便投入使用。在20世紀80年代，已初具規模，提高農業生產效率[2]。

2.2 遙感技術的優勢

遙感技術有獨特的優勢，主要可包含以下幾點：

（1）遙感技術可以完成同步觀察，且覆蓋范圍極佳。與傳統技術相比，遙感技術借助GIS技術以及GPS技術，其視角寬廣，僅需一次普通觀測就能夠了解測量面的所有詳細情況很多農業遙感數據均是通過此方法實現獲取[3]。

（2）時效性。遙感技術能夠在測量時對某一區域進行短時、快速、重復測量，具有動態連續監測能力。對于目標地的變化規律，如天氣預報、火災、水災等影響極大。

（3）綜合性以及可比性。遙感數據可以真實地反映出自然信息以及人文信息，如地形地貌、土壤水文、地質條件等，能夠更好地了解各物體之間的關聯度。對我國居民而言，提供了更多的研究參考數據，對農業未來發展起到的作用不言而喻。

（4）經濟性優勢。利用遙感技術，可以綜合反映自然信息以及人文信息。如地貌、土壤、水文植被等，宏觀體現農業的各種執行策略，表明彼此之間的關聯性，對我國農業未來成長提供較大幫助[4]。

3 遙感技術在農業生產以及發展中的應用

3.1 實現遙感監測估算

實現遙感監測預估，我國的耕地數量減少，其質量下降，如何進行耕地保護已成為重要的戰略措施。使用遙感信息技術，可以使信息量更加豐富、覆蓋面更廣，且能夠實現信息的時效性以及現實性傳遞。具有省時、省力、投入短、周期短的優勢。遙感技術是光譜以及產量之間的一種關聯技術，通過光譜可以精準地獲取農作物生長實際信息，包括作物“長勢”以及“面積”兩方面信息。

2020～2021年，我們開展了廣西地區農作物面積調查及監測，詳見圖1至圖5。

3.2 農作物長勢分析

農作物的長勢也非常重要，農作物長勢結合遙感監測以及估算，將農作物的生長情況作為評價的綜合參數。農作物長勢要對作物的苗情變化指標、生長狀況等進行監管，不同作物的發展長勢均不同[5]。因此，其反射率、葉面積、生產量等也有一定的差異，利用這種差異性可以測定葉面積指數，從而結合作物長勢完成估算。例如，在可見光以及近紅外兩個波長反射率上，可見光為0.6mm×0.7mm；近紅外為0.75～1.00mm。彼此之間的差異值越大，表明農作物的生長狀態越好；反之，代表農作物的生長狀態不佳。建立的回歸關系，就可以自然地求出回歸系數，從而了解單位的實測近似公式。

3.3 遙感模型建設

考慮遙感模型的建設標準，農作物模型是農業研究的一個新渠道。農業模型可以將農作物生長全過程進行數字化記錄，從而提升其研究水平以及理論水平，是我國近期的一個新突破。農業模型的研究，在外國始于20世紀80年代中期。我國使用的模型包含了馮利平小麥模型、戚昌翰水稻模型、高亮之水稻模型、尚宗波玉米模型。這些模型都能夠了解作物發育以及生長的形態，包含了生理形態以及模擬形態。具有動態性以及通用性。不僅能夠保障農作物得到充分的研究，還能夠進行矯正，避免以往研究出現的差異性。

3.4 農業災害預警

農業災害預警監測是遙感技術的一大亮點，精準地進行災情評估，可以減少潛在風險，保障農業領域更好發展。遙感技術可以基于以往建立的模型，判定各自然災害發生前的預兆，生成對應的建議。包含災害發生情況、災害發生損失等，有助于相關人員采取對應措施，盡可能降低自然災害所帶的問題。農業遙感技術與以往技術相比，十分成熟。尤其在氣候異常環境下，對農作物生長以及農作物受災程度分析具有較大優勢，更可以在后續針對性地進行補種、澆水等措施。

3.5 數字化農業

數字農業是結合遙感地理信息系統、定位系統、機電一體化技術的結合，是農業領域的集中應用以及體現。這是一個信息密集型的技術，可以完成信息的獲取處理，有極高的要求，同時也是一項極佳的技術。遙感技術可以使農業中的農藥、化肥合理使用，避免過量使用所造成的環境污染現象。例如，水體檢測。對于水體富氧化的監測。水是生物賴以為生的資源，因此，“水體”的純凈度將于整體的生態系統起到非常重要的實際作用。在水體檢測環節，衛星遙感技術富氧化環節的監測，一些專業的監測人員根據“葉綠素”的濃度進行遙感的解釋，可以通過這樣的方法進行數據的分析，并且進一步結合“葉綠素”，并在后續的分析中還可對“總磷”等一些基本的特征給予客觀性的分析結果。

4 遙感技術在農業遙感未來發展方向

遙感技術在農業遙感未來的發展方向，將形成新的信息模型，利用綜合遙感技術防治病蟲害。例如，新型遙感模型有非常實用的作用，如綠度指數模型、作物估量模型、土壤水分監測模型。通過紅外光譜反射率進行清晰反射，在進行預估預測時，能夠分辨植物的受害程度，將病蟲害消滅至萌芽狀態。微波遙感技術有全天候性、穿透性以及紋理性，這些是其他遙感方法所不具備的。因此，遙感技術將助力農業生態防治病蟲害健康發展。

5 結語

綜上所述，遙感技術的應用，將是我國農業未來發展的主流方向。我國對于農業遙感技術的研究，在鹽堿地調查、耕地調查、測量預報等方面取得了重大的成果。但目前，對于大面積農作物調查、農作物病害預警等依然缺乏一定的深度以及手段，在精度以及廣度上均有待提高。新型遙感技術必須使相關人員更加積極努力地學習新型空間轉化技術，借鑒國外先進技術參考我國各地區特征，建立符合農業遙感監測系統的架構，使遙感技術真正發揮自身的獨特優勢。

參考文獻

[1] 張夢.無人機遙感技術在農業中的應用研究[J].淮南職業技術學院學報，2022，22（4）：131-133.

[2] 宋雪蓮，張文，王普昶，等.遙感技術在智慧農業中的應用研究[J].安徽農業科學，2022，50（7）：1-5.

[3] 劉忠友.遙感技術在農業領域中的應用分析[J].現代農機，2022（1）：58-59.

[4] 王萍.遙感技術在農業生產過程中的應用淺析[J].農業與技術，2022，42（2）：43-45.

[5] 李雋鈺.輕小型無人機遙感技術在精準農業中的應用分析[J].南方農機，2022，53（15）：50-52.