遥感技术在农业气象业务服务中的应用分析

王丽敏　李红敏

摘要 遥感技术可以对地面景物进行探测和识别，且受地面限制条件较少，因而可以保证应用效果。在农业气象业务服务中，遥感技术主要应用在作物监测、资源监测和灾害监测等3个方面，应用效果良好，值得推广应用。基于此，重点分析论述遥感技术在农业中这3个方面的应用，为从事农业研究者提供一些参考意见。

关键词 遥感技术;农业气象业务服务;灾害监测

中图分类号：S163 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）06–0062–02

在传统的农业气象业务服务中，农业灾害的监测方式主要是田间定点监测和随机调查，虽然在小范围操作上可以取得精准效果，但在大范围的监测中会存在费时费力和效率低下的问题，误差较大。随着遥感技术的发展，开始广泛应用于农业气象业务服务中，并有着非常好的应用优势，如覆盖面大、信息量丰富、实时性强以及獲取速度快，可以确保监测结果的准确性。目前，遥感技术在病虫害、洪涝、冰雹、旱涝等灾害方面均有着广泛的应用。以精准农业病虫害监测中的遥感技术为例，利用遥感技术可以提取病虫害的光谱响应信息，准确确定病虫害的发生范围，以此制定出防治病虫害的措施，保证农业生产质量。与传统的农业灾害监测手段相比，遥感技术优势十分明显，有着非常广阔的应用前景[1]。但遥感技术并不能完全取代地面调查，实际应用时要考虑与地面调查相结合，发挥两者的优势，提升监测结果的准确性。因此，重点分析探讨遥感技术在农业气象业务服务中的作物监测、资源监测和灾害监测等3个方面的应用。

1 遥感技术在农作物监测中的应用

目前，在农作物监测中，遥感技术主要应用在5个方面，即农作物种植面积监测、农作物长势监测、农作物产量估算、土壤墒情监测、病虫害监测。

1.1 农作物种植面积监测

不同的农作物在遥感影像上会呈现不同的颜色、纹理、形状，利用遥感技术的信息提取方法，可以有效提取农作物种植区域的信息，获取农作物的种植区域和面积。有效掌握农作物种植面积是非常关键的，可以为后续的农作物长势监测、产量估算、灾害应急、病虫害防治提供依据[2]。

1.2 农作物长势监测

农作物的长势监测是对农作物生长状况和趋势的监测。目前，在农作物长势监测中，叶面积指数LAI是与作物个体特征和群体特征有关的综合指标，可以将其作为农作物长势的参数。归一化植被指数NDVI与LAI有着密切的关系。基于此，可以利用遥感技术获取农作物的NDVI曲线，而后反演计算农作物的LAI，做好农作物长势的监测工作。

1.3 农作物产量估算

遥感技术在农作物产量估算中有着很高的技术优势，主要是基于农作物特有的波谱放射特征完成估算。具体来说，在利用遥感影像的光谱信息时，可以精准地推算出农作物生长信息，而后建立农作物生长信息与产量之间的关联模型，最终计算出农作物产量信息。目前，遥感技术在农作物产量估算中的应用已经非常成熟。

1.4 土壤墒情监测

土壤墒情是指土壤的含水量情况。土壤在不同含水量下的光谱特征有所不同，可以借助遥感技术加以监测。目前，在土壤水分监测中，遥感技术主要是从可见光遥感、红外线遥感、微波遥感等方面进行。以微波遥感为例，其有着精确度高、不受天气影响的显著优势，但在应用时耗资较大，且成图的分辨率较低，无法广泛使用。现阶段，应用遥感技术监测土壤水分的方法主要有基于植被指数类的遥感干旱监测方法、基于红外的遥感干旱监测方法、基于地表温度（LST）的遥感干旱监测方法、基于植被指数和温度的遥感干旱监测方法、基于植被与土壤的遥感监测方法。比如在基于LST的遥感干旱监测方法中，可以使用的方法主要有归一化差值温度指数、热惯量法、条件温度指数。又如基于红外的遥感干旱监测方法中，可以使用的监测方法有修正的垂直干旱指数法、垂直干旱指数法。此外，可以使用遥感技术来提取土壤结构信息和进行肥力监测。

1.5 病虫害监测

农作物在受到不同病虫害侵害时，会在遥感影像上呈现不同的特征，包括生物化学变化和生物物理变化，因此，通过遥感技术可以监测早期病虫害。在获取病虫害的初步信息后，工作人员可以选择病虫害叶片中一些对叶绿素敏感的波段，并结合实测的叶绿素含量，建立叶片叶绿素含量的估算模型，从而得到最终的病虫害信息，为后续的病虫害防治提供参考信息[3]。

2 遥感技术在资源监测中的应用

在农作物的资源监测中，遥感技术也有着十分显著的效果。利用遥感技术可以快速且精准地获取农业生产的宏观信息，比如能够对耕地、草地、水等农业资源进行监测和评价，监测内容可涉及数量、质量和空间分布。借助这些资源监测信息，可以为后续农业资源的开发、利用、保护与农业可持续发展提供科学依据[4]。

3 遥感技术在农作物灾害监测中的应用

遥感技术是农作物灾害监测中的一项重要技术，在洪涝、干旱等大型自然灾害监测中发挥着重要作用。具体来说，在利用遥感技术时，可以精准确定受灾面积、受灾程度，并及时进行灾害预警和灾后补救，能够最大限度地降低灾害对农作物的影响。鉴于我国家近年来自然灾害频发，使用遥感技术进行灾害监测是十分必要的。

3.1 旱涝灾害监测

在旱涝灾害监测中，可以将卫星遥感影像和气象数据相结合，共同对农作物的旱涝灾害进行监测评估。

3.2 病虫灾害

病虫害的发生有着一定的规律性，早期可以通过遥感技术进行监测评估，及时干预。在应用遥感影像时，影像的颜色越红表明病虫害发生的风险越高。以小麦条锈病发病为例，光谱特征会发生明显变化，借助遥感技术可以精准确定条锈病的发病范围。

3.3 台风灾害

以玉米为例，当发生台风灾害后，玉米会出现不同程度的倒伏或茎折断，若玉米此时处于拔节期和开花期，会严重影响其生长发育。因此，可以利用遥感技术进行动态监测，将玉米受灾区划分为严重受灾区、次严重受灾区、未受灾区3种类型。对严重受灾区、次严重受灾区来说，可以使用遥感技术进一步量化分析，开展精细化管理，最大限度地降低玉米产量损失。

3.4 冷凍灾害监测

在冷冻灾害监测中，常规监测方法耗时长，若是由人工来完成，在量化灾损情况时，主观误差比较大，会影响后续的灾害防治。因此，可以优先使用遥感技术开展冷冻灾害监测，在短时间内出具农作物定损分析报告，最大限度地降低核损成本[5]。

3.5 冰雹灾害监测

冰雹灾害会危害小麦、玉米、棉花等农作物的健康生长。在冰雹灾害发生前，可以使用高分辨率卫星影像和遥感技术，及时跟踪监测受灾情况，帮助农业管理部门和保险机构统计受灾面积，这对落实农作物恢复生产、保险理赔均有重要意义。

4 结语

遥感技术在农业气象业务服务中的优势是非常显著的，值得推广应用。目前在遥感技术研究方面取得了很好的成效，但具体使用时难免会受外界因素限制，对遥感监测数据的精准性有一定的影响。因此，后续仍要加大遥感技术的研究力度，掌握更多遥感技术在农业气象业务服务中的知识，以便更好地保障农业生产安全与质量。

参考文献

[1] 宿雅芳.气象服务在农业防灾减灾中的应用研究[J].农业灾害研究， 2021， 11（1）： 61-62.

[2] 闫岩.生态农业气象服务的需求与对策[J]. 农村实用技术， 2020（10）： 173-174.

[3] 刘璞.网络化背景下农业气象预警服务需求及对策[J]. 农业灾害研究， 2020， 10（1）： 82-83.

[4] 杨劲波.浅析提高农业气象精准服务对保证农业生产安全的重要作用[J]. 农业灾害研究， 2020， 10（9）： 59-60.

[5] 马士钦，马志强.卫星遥感技术在气象为农服务中的应用[J]. 农业工程， 2020， 10（1）： 26-30.

责任编辑：黄艳飞

Abstract Remote sensing technology can detect and recognize the ground scenery， and it is limited by less ground conditions， so it can ensure the application effect. In agrometeorological service， remote sensing technology is mainly applied in three aspects， namely crop monitoring， resource monitoring and disaster monitoring， which has good application effect and is very worthy of popularization and application. Based on this， focuses on the application of remote sensing technology in agriculture， hoping to provide some reference opinions for agricultural researchers.

Key words Remote sensing technology; Agrometeorological service; Disaster monit-oring