王 萍

(三和数码测绘地理信息技术有限公司，甘肃 天水 741000)

前言

农业是国民经济的基础，农业生产为人类生活和经济发展提供了最根本的物质条件。在农业生产过程中对农业环境、农业生产资源、农业自然灾害等监控可以正确引导农业生产，提高农业整体生产能力，具有重要的经济效益和社会效益。遥感技术是一门先进的、实用的探测技术，已越来越广泛地应用在农业、地理、地质、海洋、水文、气象环境监测、地球资源勘探、军事侦查等多方面。农业是遥感应用中最重要和最广泛的领域之一，其能够对地面中的重要信息进行精准获取，从而使其在农作物生长以及自然灾害防治等方面进行有效应用。我国是农业大国，为了使农业保持健康生长的状态，需要在农业生产中引入遥感技术，不仅可以监测农作物养分和播种面积，还可以监测农作物的生态环境，从而为农业的健康发展提供重要的支撑。因此，要对农业生产中遥感技术的应用进行重点研究和阐述。

1 遥感技术简述

1.1 遥感技术的含义

遥感指的是遥远的感知。遥感技术在应用过程中需要相关探测仪器来辅助，不可以与被监测对象直接接触。通过远距离不接触目标的方式来获取相应的电磁波形。全面分析该电磁波形特点，这样不仅可以使远距离监测分析被测物体得以实现，还可以被测目标的特点和变化。该技术产生于20世纪60年代，该技术是在相关基础知识的前提下发展起来的，如物理、计算机等知识。最初，其主要在军事中应用，直到20世纪80年代开始应用于农业生产中。这样不仅可以使农业生产效率得到明显提升，还可以使农业灾害对农业生产所造成的影响得到大幅度降低，因此可以在农业领域中进行推广应用[1]。

1.2 遥感技术的特征

遥感技术的特征主要体现在以下几方面。信息收集范围具有一定的广泛性，当遥感技术得到有效应用后，能够在多样化遥感平台的基础上完成不同高度对地观测的工作，使信息收集范围得到一定程度的延伸；获取速度十分迅速，卫星跟随地球开展一定周期性运转，不仅可以对地物信息资料精准获取，使得原有资料得到有效替换，还可以使地物动态化监测得以实现；获得信息限制条件相对较少，从世界范围的角度讲，部分地区的气候具有明显的恶劣性，人类无法到达其中并顺利开展工作，但遥感技术可以在空间就完成监测地面的工作，外界对该技术所产生的限制相对较少；获取信息方式相对较多，光谱信息中存在出现频率相对较高的可见光，如紫外线，除了地表信息外，还能够对具有一定深度的目标对象信息有效探测，同时在具体任务的基础上对遥感平台科学选择，从而对目标物的特征光谱信息进行全面收集[2]。

1.3 遥感分类

1.3.1 按搭载传感器分类

将搭载传感器当成标准可以将遥感技术划分为以下几种：地面遥感，即在地面平台上设置相应的传感器，如车载、船载等；航空遥感，即在航空器中设置相对应的传感器，如气球或飞机等航空器；航天遥感，即在航天器中设置相应的传感器，如人造卫星等。

1.3.2 按探测的工作方式分类

将遥感探测工作方式当成标准可以划分为2种：主动式遥感，即传感器主动将固定波长的电磁波发射到被测目标之中，对反射回来的电磁波详细记录；被动式遥感，即传感器并未将电磁波发射到被测目标之中，而是对目标物自身发射电磁波以及反射的太阳辐射全面接收和记录。

1.3.3 按探测工作波段分类

将探测工作波段当成标准来进行分类，可以划分成紫外遥感、红外遥感以及微波遥感等。一般情况下，探测波段范围在0.3～0.38μm时称之为紫外遥感，探测波段范围在1mm～1m时称之为微波遥感[3]。

2 遥感技术在农业生产过程中的应用

2.1 诊断并监测农作物养分

农作物生产的过程中，所需的养分以氮、磷、钾为主。当任何元素短缺时，都会对农作物的光合作用产生严重的不良影响。利用遥感技术能够完成对农作物养分的诊断和监测工作，其中使用频率最高的技术为高光谱遥感技术。当农作物中所包含的氮、磷、钾等含量出现变化时，农作物生理机构也随之出现一定的变化，高光谱遥感技术可以全面监测该变化，即光谱发射变化随生理结构改变而发生改变。有效应用相关的统计回归法，科学诊断农作物的养分情况。

2.2 动态监测农作物长势

在动态化监测农作物长势时，遥感技术的优势相对明显。在不同的生长阶段，农作物内部结构和外部形态都存在一定差异，这样在监测农作物时，要有效利用高光谱遥感影像。该影像能够对不同农作物特征进行全面反映，并有效获取农作物种植区域、面积等信息。同时能够全面监测农作物的长势，以为科学管理农作物提供有效保障，进而在农业生产中发挥指导性作用。除此之外，动态化监测农作物的长势，可以对病虫害发生状况全面监测，从而使病虫害所产生的影响或损失得到有效降低[4]。

2.3 估算农作物播种面积

在农作物播种面积变化情况得到全面掌握的基础上，国家对相关的粮食政策进行有效制定。遥感技术由于自身的特征、优点，逐渐被应用于估算农作物播种面积上。在遥感技术的辅助下，可以及时准确地获取农作物的实际播种面积，该信息资料以数据或分布图件的形式来呈现，通过对该信息资料全面科学的分析，有效估算农作物的播种面积。除此之外，在农作物播种面积估算工作中引入遥感技术，可以使谎报农作物播种面积的现象得到有效避免。

2.4 监测土壤墒情

土壤墒情指的是土壤中的含水量，当土壤处于不同的含水量状况下，光谱特征也会出现一定的差异性。土壤水分的遥感监测从可见光-近红外等波段中开展，使用频率较高的还是热红外遥感等。通过反映土壤含水量相关的参数之间构建对应模型，以此来全面反映土壤中的含水量。土壤水分监测中所能应用的方法相对较多，包含植被指数相关的遥感干旱监测方法，如简单植被指数等；也包括以红外为基础的遥感干旱监测方法，如修正垂直干旱指数法等[5]。

2.5 监测农作物病虫害

限制农业发展的主要因素之一为农作物病虫害，从相关资料可知，全世界范围内每年因病虫害而损失的粮食占粮食总量的20%左右。由此可知，有效控制病虫害具有重要的意义。我国农业病虫害呈现不断增长趋势，以往在监测病虫害时，采用的方式以取样实地调查和监测为主，在病虫害防治工作中也具有一定作用。但所消耗的时间和成本比较高，并且取样范围也相对有限。这也使得遥感技术被人们所关注，并应用到农作物病虫害监测中，使病虫害监测防治的快速、无损等得以有效实现。同时，在该技术基础上，还能够有效消除部分病虫害。

2.6 监测农业灾害

自然灾害严重影响农业生产，将遥感技术运用到农业生产中，可以对自然灾害影响的农作物进行有效监测和评估，以明确农作物的损失，进而为抗灾措施的有效制定提供基础保障。当前，遥感技术在干旱、洪涝等多样化自然灾害中都得到有效应用，并在科学分析叶面积指数和叶绿素含量的前提下，对农作物生长状况进行有效确定。在农业灾害监测过程中，使用频率相对较高的是NOVVA/AVHEE遥感影像。该遥感影像所需成本相对较低，并且分辨率相对较高。病虫害产生初始阶段，在近红外光谱反射率的基础上，可以对叶片结构变化进行直观反映。当叶绿素的质量和数量都未发生变化时，可见光波段的光谱反射率不会出现明显变化。当病虫害出现明显的侵蚀且农作物叶面积指数和叶绿素等参数出现变化时，利用传感器和相关数据来完成分析，就可以有效获取不正常的农作物波段。通过这样的方式对农作物的受害程度进行有效明确，制定相对应的有效治理方案[6]。归一化植被指数也可以用于分析农作物灾害中，当遇到风暴等侵蚀时，农作物会出现明显的倒伏现象，并且叶片出现明显受损现象，从而使相关的归一化植被指数也明显降低。

2.7 调查土地质量

不同土壤类型之间的色调存在一定的差异性，在遥感技术的作用下，可以有效辨别土地资源开发是否具备合理性。同时有效判断绿色植物是否处于健康成长状态，从而使土壤以及植被等细致划分工作有效完成。土地资源中涵盖的内容相对较多，如地形、草原等，在遥感技术基础上，能够全面有效地采集交通闭塞和面积较大农牧区的土地质量信息，把不同时期的影响进行全面叠加，从而有效判断区域土地资源变化。利用遥感监测能够全面显示水土侵蚀和水土流失等现象，为人们采取有效预防措施提供基础保障。将遥感技术和常规地面勘测技术进行对比可知，前者不仅可以使消耗时间得到有效缩短，还可以使投入的人力成本明显降低，从而使经济效益更加明显。从相关调查研究资料可知，影响粮食产量的主要因素之一为杂草。杂草不仅需要农民花费大量的时间精力去消除，还严重影响土地的质量，对农作物的产量以及品质产生一定的影响。合理运用遥感技术，可以对杂草的空间位置以及密度等情况精准掌握，同时在光谱影像分类技术基础上，有效区分杂草和农作物，并以2种影像形式来呈现，从而为杂草的有效去除提供重要依据。

2.8 监测农业生态环境

在遥感技术下能够对土壤盐碱化面积以及土地盐碱变化趋势进行全面监测，同时还可以合理化监测土壤水分以及农作物生态环境，从而在农业种植中发挥正向的引导性作用。如日本在卫星多光谱资料的合理化应用下，对国土变化进行全面监测，从而全面掌握东京湾沿岸侵蚀现象。与此同时，及时采取相应措施改善这种现象，有效降低生态环境对农作物的危害，进而为农业生产经济效益的提升提供基础保障。

3 遥感技术在农业生产中的应用前景

由于遥感技术在农业生产中的应用范围不断扩大，可以对农业生产中的重要指标全面精准的掌握。在监测结果的基础上，有效制定可持续利用方案，不仅可以使土地资源合理化利用得以实现，还可以为我国经济稳定发展提供基础保障。未来遥感技术在农业生产中的应用前景体现在以下几方面。

3.1 发展新型遥感信息模型

遥感信息模型是遥感技术未来发展的关键所在。虽然我国科技水平不断升高，且也制定相应干旱指数模型等，但仍然和遥感技术发展要求无法保持一致。因此，要对全新的遥感信息模型进行全面研究构建。

3.2 微波遥感技术

微波遥感技术特征主要体现在穿透性和全天候性等方面。微波遥感技术能够对恶劣环境的云雾区以及冰雪覆盖区的农作物进行全面监测。由此可知，未来遥感技术的重点是以微波遥感技术为主。

3.3 综合利用遥感技术防治病虫害

农作物感染病虫害后，叶片结构会发生一定的变化，在近红外光谱反射率基础上，可以清晰呈现该变化。但由于叶绿素质量和数量未出现变化，使得可见光波段的光谱反射率不会发生变化，单纯利用人眼来观察就很困难。但红外遥感技术可以精准的预测和预报该现象，并能够清晰辨别农作物的受害状况，以使病虫害在萌芽中被有效扼杀，从而使农业生产中的损失得到大幅度降低。

4 结束语

我国属于农业生产大国，在农业生产过程中引入遥感技术，不仅可以有效获取农业生产过程中的信息，还可以有效应用农业自然环境，从而在农业规划管理和农业决策等方面发挥重要作用。另外，通过遥感技术可以有效预估农作物的长势和产量，并有效监测和防治病虫害以及农业灾害，以保证农作物产量，进而为国家粮食政策的制定提供重要支撑。因此，要将农作物生产中遥感技术的应用作为研究重点，对其进行不断深入的研讨，使遥感技术充分体现自身的作用和功能，为农业领域的健康发展奠定基础保障。