遥感技术在农业中的应用探究

贾雨晗 李蕴雅

摘 要 遥感技术作为一门先进的实用技术被广泛应用于农业中。在理解当前遥感技术在农业领域的应用研究基础上，分析其存在的区域性差异、遥感数据获取价位高且管理不规范、遥感数据库不足和解译水平需不断提高等问题和不足，提出推动遥感图像处理软件的更新、规范遥感影像管理数据管理、加强遥感与GIS的结合及解译水平有待进一步提高4个方面的对策建议，以提高遥感技术在农业工作中的应用效果。

关键词 遥感技术;农业;应用

遥感技术（Remote Sensing，RS）是指运用现代光学、电子学探测仪器，与目标物无接触，从远距离把目标物的电磁波特性记录下来，根据不同物体的电磁波特性来对目标物本身的特征、性质及其变化规律进行分析解译的综合性探测技术。20世纪以来，遥感技术因其获取信息量大、多平台和多分辨率、速度快、覆盖面广的优势，在农业应用中成为及时掌握农业资源、作物长势、农业灾害等信息的最有效方式，有效地促进和发展了农业生产，解决了农业生产过程中的管理问题。我国的农业遥感起步于20世纪80年代，相对较晚[1]。截至2020年2月，我国全年粮食种植面积11 606万公顷[2]。随着我国农业生产发展不断集约化，作物生产的动态、大范围、快速及时的遥感信息需求非常迫切，因此我国需不断推进遥感技术在农业生产中的建设。

1 遥感技术在农业领域的应用

1.1 农田基础信息遥感普查

1.1.1 农田基础设施情况

农田基础设施调查涉及农田道路、水利情况等农田基础设施的情况，在现代农业生产和农田管理方面发挥着基础保障作用。遥感技术的普及利用使得农业基础设施的调查更广泛、更迅速和便捷。与此同时，在科学管理方面，遥感技术的广泛应用也实现了对农田道路、水利等农田基础设施的遥感监测，进而实现农田与农田间的科学化管理目标。

1.1.2 土壤肥力情况

用于耕地的土壤是否适合农作物的生长是决定农田潜在生产力高低的关键因素之一。在改良农田土壤、合理安排作物种植类型及管理措施等的过程中，遥感技术能够有效地监测土壤肥力情况并获取土壤肥力图，为农田管理提供相应依据。土壤肥力的监测包括土壤颗粒大小、质地及黏粒含量等，其影响着土壤结构参数对土壤水分的涵养及养分物质的迁移，可应用于评估肥料的利用和土壤的排灌能力[3]。

1.1.3 耕地面积及分布情况

遥感技术在农业的应用中因其快速、便捷、全面的特点，可以获取该地区农作物的空间分布、种植面积的变化、产量等信息，这有助于指导种植农作物、调整作物种植结构和农业供给侧结构性改革等。

1.2 时空动态变化信息的获取及利用

农田时空动态变化信息遥感监测主要包括对农作物长势、农田地膜使用量、土壤墒情、作物产量，以及雪灾、病虫害等灾害的监测等。利用遥感技术监测指导农田灌溉、作物收获、评估救助作物受害的情况等具有重要意义。例如，在指导农田灌溉方面，可根据不同作物不同生育期的土壤墒情和作物需水量进行灌溉，以实现水资源的节约。总体上来说，遥感技术在农业上的应用，对推进农业管理建设、推动农业发展、科学分配农业资源等提供了依据[4]。

2 遥感技术在农业应用中存在的问题

2.1 遥感技术存在区域性差异

遥感技术存在的区域性差异具体表现在遥感南北区域。北方地区受气候变化、地理环境等因素影响，在遥感技术的应用研究中比较全面，这使得遥感技术在农业中的应用中也更为成熟，但是在南方地区耕地面积碎片化、地形复杂、农作物间种普遍、同物异谱与异物同谱现象明显等，使得遥感技术在南北区域中存在不小的差异。

2.2 遥感数据获取价位高、管理不规范

遥感数据获取价位高、管理不规范主要表现在现今获取遥感影像资源的方式丰富，虽然有些数据是免费的但是对于那些中高分辨率的影像资源的价格较为昂贵。同时，对于这些影像数据的管理我国目前还没有一个统一的规范标准，这导致影像数据定位差异较大，应用方面不易操作，统一管理不足，资源出现不同程度浪费等现象。

2.3 遥感数据库不足

在农业生产中作物的生态物理参数的差异较大，同时农作物在环境、时间的影响下农作物与土壤之间的各种物理化学条件都会变化，而现有农业中的遥感数据库还处于发展阶段，数据量不足，这就对完善大量的数据库提出了一定的挑战，需要不断加强发展完善。

2.4 解译水平需不断提高

遥感技术在农业中的应用依然不够成熟，解译方法和水平有待提高，如多种田间组分（作物、土壤等）混合光谱的研究等。虽然现代遥感在单一解译技术方面比较完善，但混合光谱的研究仍处于初级阶段，解译水平仍不够成熟。

3 遥感技术在农业中的应用对策

3.1 更新遥感图像处理软件

遥感图像的分类精度、遥感图像处理、地理信息系统软件更新在遥感信息量的增加下提出了新的要求。在农业应用中，遥感技术分类可以利用对象分类法，这种分类方法将像元的光谱特性和像元的空间关系综合起来进行处理，以便使计算机在分类的过程中获得丰富的信息[4]。

3.2 规范遥感影像数据管理

目前可选用的遥感数据种类很多，但是要选择低成本、高分辨率、高精度要求的数据很难。因此，国家应规范遥感影像数据管理，使数据的坐标系统规范化，同时要求相关部门在遥感影像数据管理方面共享资源，减少浪费。例如，农业部门为了监测农业而购买的影像，需要上交建库，其他部门在需要之时方可申请使用该数据，以此节约成本，提高数据的利用率[5]。

3.3 加强遥感与GIS的结合

GIS在农业信息化发展中发挥着重要作用。加强遥感与GIS的结合可以推进农业物联网信息采集、信息处理等智慧农业技术载体的建设，进一步完成“打造农业的数字经济”这一智慧农业目标，因此遥感技术与GIS的结合，将农业生产、气象、耕地、土壤、水源水质、市场等相关数据信息进行综合集成、挖掘分析和精准服务，最终达到将每一块耕地的信息，应用大数据分析为生产者提供耕地的情况、适合的种植的农作物，种植时间、施肥情况、销售方向价格等精确的信息。

3.4 解译水平有待进一步提高

提高解译水平需要以建立完善的解译体系为目标，尤其是在农业遥感方面的的解译系统，不断推进傳统解译与现代信息技术相融合，结合地理信息系统，定位导航系统的发展，将不同地区不同地物的波谱特征纳入解译体系。

参考文献：

[1] 史舟，梁宗正，杨媛媛，等.农业遥感研究现状与展望[J].农业机械学报，2015（2）：247-260.

[2] 国家统计局.中华人民共和国2019年国民经济和社会发展统计公报[EB/OL].（2020-02-18）[2020-05-03].http：//www.stats.gov.cn/tjsj/zxfb/202002/t20200228_1728913.html.

[3] 梅安新，彭望琭，秦其明，等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001.

[4] 陈仲新，任建强，唐华俊，等.农业遥感研究应用进展与展望[J].遥感学报，2016（5）：748-767.

[5] 薛东艳.遥感技术在林业中的应用现状与展望[J].科技视界，2014（21）：309-311.

（责任编辑：赵中正）