遙感技術在農業災害監測中的運用

郭靜 陶志 楊東

摘要：農業是我國發展結構中的重要組成部分，確保農業長足發展是國家發展根基。從農業發展現狀來看，頻繁出現的自然災害對農業經濟造成嚴重損失。因此研究農業災害的監測具有重要意義。本文根據筆者多年工作經驗，以某省構建災害遙感動態監測系統為例介紹了遙感技術在農業災害監測的應用。

關鍵詞：遙感技術；農業；災害監測

中圖分類號： TP79 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.16.039

農業災害對農業生產能造成巨大威脅，并且影響范圍也在不斷擴大。頻繁發生的災害不僅僅降低了農作物產量，還影響到了整個農業鏈的發展。而傳統農業采用的監測災害模式費時費力，且誤差較大，在這種形勢下，將遙感技術應用到農業災害監測中具有一定的現實意義。

1 建立農業災害的遙感監測體系

某省為農業大省，而災害年給該省造成巨大的經濟損失。因此該省將遙感技術應用到災害監測之中，在災害來臨之前就采取相應的預防措施，挽回了經濟損失。

1.1 監測體系的總體框架

應用遙控技術構建的監測體系主要是由數據層、應用層以及模型層共同構成。在該體系中數據層為基礎，模型層為核心，應用層是目標服務窗口與信息表達窗口。

1.2 系統結構和功能

依據體系設計目標，按照結構和功能把應用層分成了提取災害遙感信息系統、數據管理系統、災害等級評級系統以及監測結果顯示和輸出系統。

提取災害遙感信息系統：得到遙感數據之后，結合地面調查以及采集的基礎數據，按照不同災害監測的要求確定衛星數據中各種敏感波段，形成提取災害信息的模型，提取監測信息。

數據庫管理系統：完備、真實的數據庫是發揮信息系統各種功能的核心與關鍵。為了實現農業災害監測預警，系統中就要具備遙感影像庫、地方地理信息庫、農業氣象資料庫、地面調查數據庫等各種數據庫。構建空間數據庫與屬性數據庫等各種管理子系統，對各種數據實施歸一化處理與一致性檢驗，主要包含了精度、類型、編碼等各種一致性，確保空間數據和數學數據之間能夠正常匹配。而系統還能夠提供數據輸入、刪除、修改、查詢以及檢索服務。以刪除、添加及修改記錄模式隨時對數據庫進行維護與管理。

災害等級評價系統：以目前來看，農業災害損失具有多面性，應該從各種角度去衡量。主要包含了災害造成的經濟損失大小、影響范圍以及對人類生產環境造成的影響等各種指標。按照不同災害不同特征以及機理制定評價因子，構建評價災害指標，采用數學建模形式建模。再結合已發生災情等級確定標準，評價現有災害。

顯示監測結果和輸出系統：農業災害監測系統功能主要體現在依靠系統進行表達和傳遞。主要包含了查詢和統計農業災害區域的數據、表達和服務農業災害的預警信息。這個系統輸出主要包含了圖像輸出、頁面設置、圖表制作以及產品入庫等。

1.3 構建地面監測和評估網絡

2015年該省構建了50個縣級的地面調查基地，設置了149個監測樣方。每一個縣都安排了1名專業技術監測員，從而形成了農業災害監測的地面監測網絡，地面和衛星的遙感監測體系共同形成了省縣兩級監測網絡，即為地—空三維監測體系。從而全面監測了洪澇、秸稈焚燒、干旱、雪災等各種農業災害的監測，建立了集3S技術為一體高時空分辨率的監測系統。而地面調查結果就給遙感監測提供了準確快速的地面信息，從而確保了準確的災害監測。

按照樣方布設與觀測要求，定期上報樣方內的生產信息以及災害信息，同時用拍照記錄樣方內的災害情況。調查的主要內容包含了農作物的生育期、生長狀況、自然災害、秸稈焚燒等。在信息中，上報農業災害信息主要涵蓋了發生災害的地點及成因，樣方內以及周邊區域災情的評定與定性描述，發生災害對農作物的產量與長勢造成的影響等各種內容。

1.4 遙感技術的具體應用

為了研究利用遙感技術建立的監測體系，本文就干旱、洪澇、病蟲害方面進行闡述。

干旱。在我國農業發展中，干旱可以說是一種非常常見的自然災害，出現干旱常常會給糧食產品及經濟帶來巨大的損失。會快速減少土地內部的水分，嚴重抑制植物蒸騰作用，造成植物葉片的氣孔時時處于關閉狀態而逐漸枯萎。采用遙感技術就能夠向地面發生出主動與被動微波，用來檢測地面土壤中的水分，經過微波反射的頻率，就能夠檢測出某區域中的土壤水分，就能夠提前做好防旱措施；洪澇。在各種自然災害中，洪澇災害屬于一種破壞力極強的災害，因具有突然性，一旦發生就會損失大量財產。洪澇災害對農業的破壞主體為洪水，因水體屬于可見光等各種數據傳送到遙感衛星，因此使用遙感技術就能夠提取洪澇災害中水體的分布面積，從而提前做好相應的預防措施；病蟲害。從農業發展現狀來看，病蟲害也是影響農作物的一個重要因素，許多農業病蟲害造成的直接破壞往往帶來不可挽回的經濟損失。而遙感技術因具有高效、快速以及精準的特征，監控過程中能夠監測大面積農田，能夠第一時間發現農田中的病蟲害。因病蟲害對植物生長結構造成破壞，遙感技術就采用指數法與紅邊參數法紅外分析植物，就能夠確定出農田有沒有遭受侵害。

2 結語

在農田災害監測中應用遙感技術，無論是空間性、時效性還是經濟上都具有明顯優勢。因此現代農業在進行遙感監測時，就要應用遙感技術建立監測體系，有效提升災害的應急監測能力，促進農業朝著集約化、多元化、可持續化及信息化方向發展。

參考文獻

[1]何立明，王文杰，王橋，等.中國秸稈焚燒的遙感監測與分析[J].中國環境監測，2012，（01）.

[2]范磊，劉婷.CBERS-O2星CCD數據在水災監測中的應用[J].河南理工大學學報，2011，（03）.

[3]劉婷，王來剛，范磊.基于EOS/MODIS數據的河南省小麥秸稈焚燒監測研究[J].河南農業科學，2011，（11）.

作者簡介：郭靜，碩士，九江市農產品質量安全監測中心，助理農藝師，研究方向：海洋微生物。