王曉南 劉 瑩 張智祿
沈陽市農業監測總站
基于農業災害監測中遙感技術應用分析
王曉南 劉 瑩 張智祿
沈陽市農業監測總站
農業的災害是指農作物在種植、生長過程中,因病蟲害、凍害、極端天氣等因素引起的災害,由于自然天氣與生長環境的變化對農作物形成建設產量至絕產的災害,遙感技術主要根據電磁輻射(發射、吸收、反射)理論,應用各種光學、電子學和電子光學探測儀器對遠距離目標所輻射的電磁波信息進行接收記錄,再經過加工處理,并最終成像,從而實現對農作物的生長環境與生長狀態進行探測和識別。遙感為農業災害的防治提供了信息支持,專業人員應用相關軟件可以對于監測地區的遙感數據進行科學的分析,發揮遙感技術的優勢,做好農業的災害防災避難工作。
農業災害;遙感技術;災害防治
隨著我國的航空航天技術、計算機技術以及電磁波信息傳輸技術的深化發展,遙感技術也進一步應用于農業災害監測與防治工作中,為農業災害的防治提供了準確性高的信息,也為相關人員做好農業災害的防災避難工作提供了技術支持。本文主要論述了遙感技術在農作物生長環境監測、病蟲害以及因極端天氣引發的農業災害中的應用。
1.1遙感技術的基本原理
所謂遙感技術,就是指通過各類光學探測儀器,對遠距離目標所輻射的電磁波信息進行接收、加工、成像處理,進而探測與識別環境地物的一項綜合性技術。正因為如此,不同的物質在遙感技術作用下形成了不同的圖像。
1.2遙感技術的優點
遙感技術憑借著不同的遙感成像,反映出了目標物的不同數據信息,進而成為區分不同物質的重要標準,在農業的災害監測中,可實現大面積的省時、省力又精準的檢測,農作物病蟲害的早期發覺,節省了人力的投入與資金的投入,并能得到準確性信息的。
2.1病蟲害
病蟲害是影響農業生產的重要因素,每年約有13.5%的農業災害是由病蟲害引起的。在以前,人們主要通過肉眼來“監測”這種災害。可想而知,這種監測具有很明顯的滯后性,實際效果也很不理想。光譜參數法是一種通過遙感數據來判斷農作物外部形體以及內部生理信息的方法,而這些信息恰是判斷病蟲害的重要依據。
2.2監測和評估農業災害
不同的地表作物所具有的波普特征是不同的,即使是一種作物,在其不同的內部結構及外部形態的基礎上,其所具有的光譜反射率的曲線也是不盡相同的,遙感技術正是利用這種理論來對地表作物的災害情況進行監測和評估。
2.3監測農業生產環境
在農業生產環境中,遙感技術的監測作用在多個方面得到應用,例如大氣環境、水環境以及自然生態環境等監測中。其中,對大氣環境進行監測主要是對大氣的污染和污染源分布進行監測,以便對大氣污染的程度、變化以及范圍等具體情況進行監測;對水環境進行監測主要是對各大流域的水環境質量進行監測;對自然生態環境進行監測主要是農村生態變化、城市開發狀況、礦區生態破壞以及森林覆蓋情況等多方面進行監測。
3.1遙感技術在大氣污染中的環境監測應用體現
社會的發展進步,工業化程度的不斷提高,讓地球的空氣質量逐漸下降,大氣污染問題現象突出,久治無效,對我國的農業發展造成難以估量的破壞,大氣遙感技術主要是憑借大氣遙感器來對整個大氣的結構組成、變化狀態以及污染物分布實施有效地監測,而實際上各種有害氣體和氣溶膠含量是導致大氣環境受到污染的主要原因,大氣污染的有效檢測,可以為農業的農作物提供數據支持,讓農作避免因大氣污染而造成損失的情況發生。
3.2遙感技術在水污染中的監測應用體現
在水污染方面,遙感技術也得到了有效的運用,主要是依據清潔水與污染水的反射光譜特征與差別來進行監測的,在實際的監測實施過程中,一般會采用以水色指標和水體光譜特性來作為依據的水質監測遙感技術,該技術不僅使得所監測的范圍明顯增大,可以全貌觀察到水體受污染之后所擴散的污染源、擴散方向以及波及影響的范圍,進而有利于相關人員的調查與分析,找出水質污染的原因和規律特點,促使水樣監測技術變得更加準確、科學和規范,同時也為農作物的水質監測提供了有利參考與幫助。
植物發生病蟲害后,其葉片結構會發生變化,利用近紅外的光譜反射率可以進行準確的顯示。不過,植物葉綠素的質量和數量并沒有發生變化,因此,其可見光波段的光譜反射率也不會產生變化,人的肉眼是觀察不到的。紅外遙感技術可以對這種情況進行準確、及時的預測和預報,而且還能對植物的受害情況進行清晰的辨別,盡可能的將病蟲害扼殺在萌芽之中。
農業問題一直是國際上人們關注的焦點。精準農業是農業實現低耗、高效、優質、環保的根本途徑,是世界和我國農業發展的最佳選擇。遙感技術已經在農田基礎狀況調查及指導農田灌溉、施肥、病蟲害防治、雜草控制、收獲等領域取得了成功的應用,已成為精準農業獲取時空變化的農田信息的主要手段。針對中國耕地少、水資源短缺、環境保護壓力大和農業生產高度分散的國情,遙感信息支持下的精準農業是發展方向之一,其可以在挖掘潛力、降低成本的同時,減少化肥、農藥對環境的污染,以便獲得經濟效益、社會效益、生態效益的同步增長和持續發展。隨著監測精度、監測結果的時空精細程度、監測成本等問題的進一步解決,遙感技術在精準農業中的應用將更加廣泛,并會對精準農業的信息獲取模式進行更新,以及促進精準農業的推廣和發展。
綜上所述,遙感技術具有監測范圍廣、速度快、成本低,且便于進行長期的動態監測等優勢,還能發現有時用常規方法難以揭示的污染源及其擴散的狀態,它不但可以快速、實時、動態、省時省力地監測大范圍的農作物生長環境的變化和大氣水體環境的污染情況,也可以實時、快速跟蹤和監測突發性氣候環境污染事件的發生、發展,以便及時制定處理措施,減少因天氣水體環境以及病蟲害等污染造成農作物的損失。因此,遙感監測作為農業環境管理也預警控制的重要技術手段,在農業的發展上正發揮著不可替代的作用。
[1]劉明.探究遙感技術在地質災害調查中的應用.[J].科技開發與經濟.2015.(15).237.
[2]黃香菊.淺談遙感技術在災害監測中的應用.[J].環境檢測.2014. (16).134.
[3]李漢民.試論遙感技術在地質災害調查中的應用.[J].測繪技術裝備.2012.(12).351.