卫星遥感技术在气象为农服务中的应用
2023-10-19李瑞
□文/李瑞
我国是农业大国[1],随着科学技术在发展生产力过程中的作用日益显著,我国农业种植水平也在不断提高[2]。但是农业生产过程中极易受气象条件影响。在全球气候变暖的大背景下,气象灾害频繁发生且影响范围不断扩大,降低了农作物产量,对整个农业链发展不利[1]。但是我们可以利用先进的科学技术手段——卫星遥感技术,来快速地获取更大信息量的气象相关信息,应用到气象为农服务中。卫星遥感技术为气象探测带来了里程碑式的变革[3],不仅可以为农作物的种植、估产带来更大的便利条件[2],还能够更科学地指导种植和田间管理、为农业生产过程提供更具有针对性、时效性、准确性的信息,为各级政府和农业主管部门的农业宏观管理及制定有关政策提供了大量的客观依据[4]。
卫星遥感技术具有经济性、动态性和时效性等优势,可以动态监测和评估范围更为广泛的农业气象灾害,为农业可持续发展及农业决策等提供科学的参考依据[1]。而内蒙古地区地处我国北方,地域辽阔,人口稀少,植被也较为稀疏[3],由此可见,内蒙古地区更适合应用卫星遥感技术进行气象相关条件的探测,进而把探测到的相关数据制作的气象服务产品服务农业。本文在查阅了大量文献和做了相关调查后发现,内蒙古地区应用遥感卫星进行气象条件的探测已经有了很大的进步,但是,仍旧存在一些问题有待解决。本文浅谈了卫星遥感技术在气象为农服务中的应用,能够提高农业科技化水平,以提升气象为农服务的水平和质量,使农业气象服务能够发挥出更大的经济和社会效益。
一、卫星遥感技术的基本原理
由于地面上任何物体都有光谱特性,都能吸收、投射和反射电磁波,且不同物体因其物理和化学特征不同,入射光波长也不同,直接导致入射光发射率不同,这就是物体反射光谱。卫星遥感技术基本原理就是遥感仪器接收到目标物电磁波信息和物体反射光谱后,通过资料反演,从而对地面物体识别和分类。
二、卫星遥感技术在气象为农服务中的应用的国内外研究现状
卫星遥感技术在气象为农服务中发挥着巨大作用,有非常好的发展前景。近几年来,我国对于卫星遥感技术的重视程度在不断地提高,国内外学者近年来对卫星遥感也开展了大量的研究工作。通过广大专家学者不断努力,卫星遥感技术的应用已经非常广泛,联合其他多源卫星数据可以基本满足当前气象监测与预报、资源监测与调查、应急减灾、农林水利和国家重大工程等需求,但是在气象为农服务方面的研究还有待于进一步提升。如何能更加高效地将卫星遥感技术应用于气象为农服务工作中,是当前农业气象服务工作的重要研究内容。
三、卫星遥感技术在气象为农服务中的应用
(一)卫星遥感技术能够在种植农作物之前对土壤进行分析
在开始大面积进行大田作物播种之前,可以通过卫星遥感技术来了解当前农田土壤的墒情情况,并结合未来一段时间的天气预报,制定合理的播种计划,这样可以最大程度地保障农作物的种植和前期生长,为农业生产提供合理科学的决策服务,保障农业生产。
(二)卫星遥感技术能够在农作物的生长中实现全面的监控
不同地区的农作物或同一地区不同作物,生长发育都有差异存在,很难靠人工大面积观测农作物的生长情况,而应用卫星遥感技术可以大面积、不间断地获取作物的实时生长状况,再结合未来天气预报,进行更加科学、合理的田间管理,实现农业生产动态化和科学化管理。
(三)卫星遥感技术能够有效地监测农作物生产中的病虫害问题
农田病虫害对农作物生长发育极其不利,情形严重的甚至影响最终产量。靠人工很难监测大面积暴发的农田病虫害,所以要依靠卫星遥感技术更加准确、及时和高效地监测。农业部门应结合相关农业气象预报,制定出更为科学、高效和合理的灭虫方案。
(四)卫星遥感技术能够对农作物的产量进行预测
卫星遥感技术在农业气象方面一个主要应用就是估测作物产量,它克服了农学和气象模式这两种我国传统的估产方法的缺点,具有数据的统计更全面,估测产量更加准确的优点,应用到实际生产中能给人民群众带来更多的利益。农作物卫星遥感估产分为空间遥感估产和地面遥感估产两种。前者适用于估产范围较广,能够分析某一区域的整体产量;后者适用于估产的面积较小,直观反映小区域的产量数据[2]。卫星遥感技术再结合现场的勘察采样数据以及农作物收获期的天气预报,建立农业气象产量预报模型,能够较为科学、准确地预测农作物产量。
(五)卫星遥感技术能够对生态草场进行监测
内蒙古地区生态草场众多,而其长势又极易受气象条件的影响。气象卫星遥感技术利用植物叶片在生长的不同阶段反射光谱具有差异性这一原理,可以大面积地进行草场植被生长发育的动态、实时监测,进而来估测草场的产量,帮助相关人员对生态草场的生长进行有效的监测。
先进、稳定、可靠性强和高质量的气象卫星数据产品,在气象防灾减灾第一道防线发挥前哨作用。我国地大物博、物种多样、地形复杂,借助卫星遥感技术可以更好、实时、不间断地了解农作物的生长发育状况,以及所需要的土壤、气象情况,为更好地实现气象为农服务提供了强有力的支持。通过本篇文章的浅析,以期在今后的科学研究和实际工作中,努力建成完善遥感综合应用体系,丰富气象为农服务产品,提升农业气象服务水平,为了提高农业生产的经济效益,努力为促进农业生产增产丰收而奋斗。