浅谈遥感技术在农业中的应用与农业遥感未来发展方向

2018-02-12吐尔逊艾山米热地力米吉提

新疆农业科技 2018年6期

关键词：遥感技术农田光谱

吐尔逊·艾山，米热地力·米吉提

1.新疆维吾尔自治区农业资源区划办公室，乌鲁木齐 830004

2.新疆维吾尔自治区农业农村厅农业信息中心，乌鲁木齐 830049

遥感是指非接触的远距离得到目标地物信息，并对其进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。农业遥感是遥感科学与农业科学的交叉学科，即利用遥感科学理论和技术方法对农业生产过程、环节及相关现象进行研究与应用的学科。

1 遥感技术在农业领域的应用

遥感技术可以在不同光谱和空间分辨率下采集农田及其环境信息。获取的信息主要分为两类，第一类是农田基础信息；第二类是农田时空变化信息。

1.1 农田基础信息遥感普查

农田基础信息主要包括耕地面积及分布、农田基础设施、高标准农田建设、作物种植面积、土壤肥力、作物种植结构、农业工程项目、新农村建设等。

1.1.1 耕地面积及分布遥感监测

通过耕地面积及分布遥感监测得到年度耕地空间分布、耕地变化的趋势和规律、非法开荒等信息。

1.1.2 农田基础设施遥感监测

通过农田道路、水利、难题林网等农田基础设施的遥感监测，可以实现田间的科学管理目的。

1.1.3 高标准农田建设遥感监测

利用3S技术与计算机系统相结合的方法，开发高标准农田虚拟现实系统，并配合VR技术，在虚拟空间中进行高标准农田各类农业要素的展示与分析。

1.1.4 作物种植面积遥感监测

通过作物种植面积遥感监测，可以有效掌握区域内作物的空间分布、种植面积的变化、产量等信息。这为提高作物种植效率及指导作物种植结构调整、农业供给侧结构性改革提供了技术参考数据。

1.1.5 土壤肥力遥感监测

通过土壤肥力的遥感监测，可以获取土壤肥力图，这为农田土壤改良及合理安排作物种植类型及管理措施提供了基础参考。

1.1.6 农业工程项目遥感监测

遥感技术在高产创建示范区监测、设施农业监测等农业工程项目方面有很好的用途。通过遥感技术可以对高产创建示范区作物类型、长势、产量以及温室大棚的分布、面积、增减等情况进行监测与评估。

1.1.7 新农村建设遥感监测

遥感技术在新农村建设监测中的作用主要有：一是依据居民点信息对房屋建筑规模、人口密度等进行测算。二是摸清行政村内各类农业要素的总量和空间布局，这有助于当前扶贫工作的开展。三是结合地理信息系统、VR 等技术，建立新农村虚拟现实系统，实现数字农村管理。

1.2 农田时空变化信息遥感普查

农田时空变化信息遥感监测主要包括农作物长势、农田地膜使用量、土壤墒情、作物产量、积雪覆盖及厚度的监测以及雪灾、病虫害、沙尘暴、冰雹等农业灾害的监测等。利用遥感技术监测农作物受害的面积及灾害发生程度，对于作物灾害的评估以及及时救助具有重要意义[1]。农田时空变化信息的监测，为农田管理、农业生产提供基础参考及决策依据。

总的来说，遥感技术在农业上的应用，对提高农业管理水平，实时掌握各类农业要素发展趋势，合理配置农业资源，提高作物产量，调整农业产业布局等方面提供了重要的参考数据。

2 农业遥感未来发展方向

2.1 无人机遥感平台的发展

使用无人机对农田基本情况进行监测是田间监测手段的重大改进。近年来，使用小型无人机获取农田作物信息得到了广泛应用，无人机遥感信息平台具有灵活性高、运行成本低以及获取数据速度快等特点，是精准农业发展的重要方向[2-4]。但是当前农业无人机业务化应用多集中在植保领域，没有很好发挥无人机的作用，需要增强无人机在作物信息监测、农业生产及管理方面的作用。

2.2 高光谱遥感发展

高光谱技术的研究及推广应用是农业遥感领域重要前沿课题之一。高光谱遥感在作物分类与识别、作物长势监测与产量预测、作物生态物理参数反演与提取、作物叶片光谱特征、作物养分诊断与监测以及农业灾害监测等方面得到了广泛应用[5-9]，特别是相比普通多光谱图像，高光谱图像在农作物病虫害监测、土壤重金属污染监测等领域具有重要的发展潜力，但是当前民用高光谱卫星遥感数据源较少等原因，高光谱遥感在这方面的应用较少。随着近几年内我国高分系列中高光谱遥感卫星的发射，将极大的解决数据源的问题，降低数据获取成本，这有利于推动高光谱数据的应用空间和范围。