遥感技术在农业领域中的应用分析
2022-11-27刘忠友
刘忠友
(四川省农业科学院遥感与数字农业研究所,610066,四川成都)
遥感技术在农业中应用,极大程度上促进了农业管理效率的提升,并且对农业管理质量的提升起到很大作用。对相关人员来说,进一步提高农业管理质量,有非常大的实用价值。加强对先进技术的应用,是进一步提升农业管理工作效率的有效途径。在对大规模种植的土地进行管理的过程中,往往会采用机械化方式进行作业,这种机械化作业的方式,相比传统方式在很大程度上提升了效率,并且同时降低了相关农业人员的体力消耗。遥感技术与农业机械设备相结合,能够在一定程度上提升设备的自动化程度。在大规模农业种植中应用遥感技术,对于加强田间管理,防止病虫害及自然灾害,有很大的帮助。
1 遥感技术在农业中的应用现状
随着时代的进步发展与我国现代化建设进程的加快,现代农业中对先进技术的应用也越来越广泛。在农业生产中,遥感技术在多个方面均有所应用。首先,在农业机械上结合应用遥感技术,使农业机械的设计和制造有了很多新的方向,有利于提升农业机械设备的自动化程度,进一步降低农业生产活动的人工负担。其次,遥感技术在农业的其他领域中也多有应用,如农作物长势检测、土壤环境监测、农业灾害监测等。遥感技术主要是提供导航、检测等功能[1]。
2 遥感技术在农业领域中的应用场景
在农业机械应用领域,遥感技术的主要功能在于导航,通过在农业机械设备上安装相应的遥感技术设备,能够实现对机械位置和状态的监控。不仅如此,遥感技术结合其他技术,还能实现对农田等的检测功能。
2.1 基于遥感技术的农作物长势检测
采用传统种植方式,种植户对田间的农作物长势进行分析观察,往往需要前往田间进行实地勘探,这对于体力是一个极大的消耗。使用遥感技术对农作物进行检测,能够实现对农作物长势的远程观察,相比传统人力检测方式,其更加科学,对于田间农作物整体的生长态势,能够有一个很好的把握,在很大程度上降低种植户进行农作物长势检测的人力付出,降低其劳动强度,并且提高效率。
在具体实行中,利用遥感影像技术,对作物不同阶段的生长状态进行实时记录,获得同一地点中不同时间段作物长势数据。这项技术实现的理论基础是绿色植物光谱理论,针对同一种作物,由于其内部组成及外部形态之间会存在一定的差异,即便是在同一片田地中,生长状况也不完全一样,因此基于绿色植物的光反射特性,依据反射光谱不同的波长,对卫星照片上光谱数据的差异性进行对比,可以判断出该片区植物生长的状态,进而实现对农作物长势的检测。叶面积与农作物产量之间存在直接的关系,利用光谱反射原理,根据农作物长势测算结果,利用长势数据与产量之间的数学关系进行推算,结合农作物种植面积,通过计算得出回归系数,最终能够实现对产量的测算。国家对粮食产量的预估,用的就是这种原理。
2.2 基于遥感技术的土壤环境监测
采用传统田间管理方式,对大规模的农田种植管理往往难以落实到位,种植户想要实现对整个田间土壤肥料情况的检测,需要亲自前往田地进行观察,而且在观察中,往往是在农作物体现出相应的长势之后,才能判断出土壤中微量元素是否缺乏。利用遥感技术进行辅助监控,对于进一步加强土壤肥力的检测管理,分析土壤中的肥料情况,有极大的作用。一旦田地中缺乏某种固定的微量元素,并且低于一定的标准时,遥感技术装置就会报警,在土壤肥力管理中实现预先判断。
这一技术当下主要用于精准农业,应用遥感技术对相应地点的信息进行收集,通过计算机对数据进行处理加工,就能准确反映出所在区域中田地的综合情况,这对于加强田间管理有很大的帮助。这种实时监测的方式,能够在一定程度上提高农业的整体产量[2]。
2.3 基于遥感技术的病虫害监测
在农业生产活动中,病虫害对于农业生产的结果往往会产生很大的影响。传统管理方式中,种植户为了防止病虫害的发生,往往会通过喷洒大量农药的方式,来降低病虫害发生的风险,并且在后续的病虫害预防阶段,一般会在病虫害高发期进行巡逻看护,在这一期间,农作物往往已经有一定的长势,因此在田间巡逻极为不便。据相关数据统计,每年由于受到病虫害的影响,全世界粮食总产量会降低20%~40%,足见病虫害对粮食产量造成的损失之大。传统的病虫害监测方式是实地取样检测,十分耗时耗力,虽然在一定程度上对病虫害的防治工作发挥了效果,但也因为技术方式的限制,这种监测手段难以实现大范围的应用。
遥感技术早已被应用在田间病虫害监测,避免种植户在田地中频繁地巡视,降低种植户的劳动强度。一旦农作物发生病虫害,可以通过遥感技术对农作物病虫害发生面积等进行判断,从而针对性地采取相应的处理措施,避免种植户使用大量农药进行预防,实现农药的科学使用,提升经济效益。在传统管理方式中,种植户为了保证农作物不会遭到病虫害的侵袭,往往会通过大量用药的方式,对病虫害进行防控,以免自己管控不力导致粮食产量受病虫害影响而大幅度降低。遥感技术的应用,加大了田间监控的力度,由此可以实现减少农药使用和降低种植户成本的目标,同时减轻或避免粮食的药物残留,提高粮食质量。
2.4 遥感技术在农业气象灾害预防中的应用
除了病虫害等因素,自然气象灾害也会对农作物产生直接影响,例如狂风、冰雹。农作物受灾后,会在短时间内出现大面积倒伏现象。现如今,针对这种强对流的自然气象灾害,还无法进行控制,只能作出预警。
发生农业气象灾害后,遥感技术可以准确地对灾害的位置、面积进行确定和计算,在此基础上,对整体的经济损失进行估算,并根据具体的情况,采取相应的抗灾措施。在大规模种植中,应用这种技术还可以对受灾情况进行统计,与农业保险之间相互配合,测算出受灾面积及对应的保险金额,能有效降低人力成本[3]。
3 遥感技术在未来农业领域中的应用分析
如今,随着物联网技术等的飞速发展,物联网等多种技术未来势必会在农业领域中实现综合应用。在物联网技术应用中,需要充分结合遥感技术,在此基础上进行建设,实现对农业生产管理水平的进一步提升。后续其他新型技术在农业管理中实现应用时,例如智慧农业等,也都离不开遥感技术。在未来农业发展中,遥感技术会成为所有新型技术在农业领域中应用的基础,通过遥感技术来实现对农作物长势、田间土壤水肥及病虫害等大范围精确化的监测,在此基础上,与其他技术、设备之间相互配合,才能落实田间智能化管理。利用遥感技术检测获得的信息传输给计算机,计算机通过对结果进行分析之后,给末端装置下达命令,实现及时的控水控肥、防虫治病等。遥感技术是其他技术在农业领域应用的入口所在,只有建立在遥感技术的基础之上,才能实现其他技术在农业领域的应用。
4 结语
如今随着时代的发展进步,科技逐渐融入各行各业,农业也随之发生了翻天覆地的变化。遥感技术与农业种植相结合,在田间管理方面,能够大大提升效率,很大程度降低种植户的劳动强度,提高田间管理质量,对农业的进一步发展及农业生产效能的提升具有重大的促进作用。