遥感与农业.ppt

1、遥感在农业中的应用遥感在农业中的应用现状及发展方向现状及发展方向地信一班地信一班 王王 明明学号：学号：2009303200113什么是遥感 遥感技术是20世纪60年代以来,在现代物理学(包括光学技术、红外技术、微波雷达技术、激光技术和全息技术等)、空间科学、电子计算机技术、数学方法和地球科学理论的基础上发展起来的一门新兴的、综合性的学科,是一门先进的、实用的探测技术,它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 察 等 多 个 方 面。遥感技术的发展 遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术

2、。例如航空摄影就是一种遥感技术。人造地球卫星发射成功,大大推动了遥感技术的发展。风云二号气象卫星现代遥感技术 现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成上述功能的全套系统称为遥感系统,其核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多,主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成象光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图象判读仪和数字图象处理机等。现代遥感技术的应用现代遥感技术的应用 现代遥感技术广泛用于军事侦察、导弹预警、军事测绘、海洋监视、气象观测和互剂侦检等。在民用方面,遥感技术广泛用于地球

3、资源调查、植被调查、土地利用规划、农作物病虫害和作物产量调查、环境监测、地震监测、测绘、考古、城市遥感调查等方面。遥感在农业中的应用概况遥感在农业中的应用概况 农业是遥感应用中最重要和最广泛的领域之一。20世纪20年代航空遥感刚一转入民用，便被用于农业土地调查。尤其是20世纪60年代将多光谱原理应用于遥感后，人们根据各种植物和土壤的光谱反射时特性，建立了丰富的地物波谱与遥感图像解译标志，在农业资源调查与动态监测、生物产量估计、农业灾害预报与灾后评估等方面，开展了大量的和成功的应用。遥 感 与 农 业遥感在农业中的应用现状遥感在农业中的应用现状 农用土地资源的监测与保护农用土地资源的监测与保护

4、农作物长势监测和大面积估产农作物长势监测和大面积估产 农业气象灾害监测与预测农业气象灾害监测与预测 遥感与精准农业遥感与精准农业农用土地资源的监测与保护 在我国,由于耕地的数量减少与质量下降，耕地保护已成为实现农业可持续发展的一个重要战略任务。遥感信息因其覆盖面大、实时性和现势性强、速度快、周期性和准确可靠以及省时、省力、费用低等优点，被广泛用于测定农用地的数量与质量的动态变化。两种土地利用遥感监测方法两种土地利用遥感监测方法 逐个像元比较 是对同一区域不同年份同一时相影像的光谱特征差异进行比较，确定土地利用发生变化的位置，在此基础上，再采用分类的方法来确定土地利用变化信息。该方法优点是先确定

5、土地利用变化的位置，缩小分类范围，提高监测速度。分类后比较法 是针对整个监测区域的逐影像系列同一位置分类结果确定土地利用类型变化的位置和所属类型，其优点是可以回避前一种方法所要求的影像系列一致的条件，以及影像间辐射纠正、匹配等问题。但需要选择合适的分类方法来改善精度。土地资源的保护 我国土地资源十分有限，在利用过程中一定要注意保护，大量开垦荒地及植被的破坏造成了大面积的土地荒漠化，因此我们也要适当退耕还林，还原土地的本来面目，以更好的造福人类。土地荒漠化农作物长势监测和估产 作物长势是作物生育状况总体评价的综合参数。农作物长势监测指对作物的苗情、生长状况及其变化的宏观监测。我国早期的农业遥感的

6、重点也是在估产。从“六五”计划开始，开展了农作物遥感估产研究 并在区域尺度上开展估产试验。利用地面遥感对作物估产农作物长势监测和估产 遥感技术具有客观、及时的特点，可以在短期内连续获取大范围的地面信息，用于农情监测具有得天独厚的优势。近20多年，农作物遥感监测一直是遥感应用的一个重要主题。从“七五”利用气象卫星数据进行北方十一省市小麦估产起步，经过“八五”重点产粮区主要农作物估产研究，到“九五”建立全国遥感估产系统，使我国的遥感技术在农业领域的应用不断向实用化迈进。农作物长势监测和估产 我国目前已经具有对全国冬小麦、春小麦、早稻、晚稻、双季稻、玉米和大豆等农作物的估产及其长势监测的能力，在作物

7、收割前2-4周提供作物播种面积和总产数据，每10天提供一次作物长势监测结果。这些信息为国家掌握粮食生产、粮食储运、粮食调配和粮食安全提供了及时、准确的服务。遥感信息与作物估产农业气象灾害监测与预测 目前遥感灾害监测已经比较成熟地应用在干旱、洪涝、冻害等农业气象灾害的监测中。农业气象监测气象卫星对地面实施监测遥感与精准农业 遥感在精准农业中的主要用途,在于利用高分辨率遥感信息，获取作物长势与背景的差异，从而提供精准农业实施定位处方农作所需的信息。运用遥感技术可对作物长势、养分以及作物叶面积指数、氮素、叶绿素、水分等信息的获取，建立基于多时相、多光谱、多角度的作物株型结构参数探测模型，给与农业生产

8、精确指导。遥感与精准农业遥感在农业应用中的发展方向遥感在农业应用中的发展方向 RS、GIS、GPS 一体化 灾害预测研究的发展 高光谱遥感技术的发展RS、GIS、GPS 一体化 目前遥感技术在应用上可以说已经与GIS、GPS 的应用融合为一体。GIS 具有强大的数据处理、管理和空间分析能力,GPS 除了用于导航外,在遥感对地定位、探测大气状况和确定地表变化范围方面的应用也广泛开展起来。3S 技术的结合使得遥感在农业上的应用前景更广阔。灾害预测研究的发展 随着农业运行化监测系统的进一步完善，地面基础数据库的进一步健全,完善遥感和GIS、GPS 结合的灾害监测和分析、评估功能,进一步综合农学、气象

9、、历史统计数据、3S 等多种信息源和技术手段进行运行化的灾害预测系统、生产管理决策系统的研究与应用应为今后的发展方向。高光谱遥感技术的发展 相对于传统的低光谱分辨率遥感(通常指光谱分辨率在0.1m 以上)而言,高光谱分辨率遥感(通常指光谱分辨率在0.1m 以下)数据最主要的特点就是成像通道数量的增加和成像波段的变窄。从而使植被遥感的监测目标发生了很大的变化，获取子像元的能力得到提高,使得遥感应用着重于在光谱维上进行空间信息展开,定量分析地球表层生物物理化学过程和参数。高光谱遥感在农业上的应用 高光谱遥感在农业中的应用,主要表现在快速、精确地进行作物生长信息的提取、作物长势监测、作物胁迫监测、估

10、算植被(作物)初级生产力与生物量、估算光能利用率和蒸散量以及作物品质遥感监测预报。从而相应调整投入物资的投入量，达到减少浪费,增加产量，改善品质，保护农业资源和环境质量的目的。高光谱遥感凭借其极高的光谱分辨率为精细农业的发展提供了技术保障和数据来源。高光谱用于作物长势监测 作物的反射光谱特征主要由叶片中的叶肉细胞、叶绿素、水分含量和其他生物化学组分对光线的吸收和反射形成的，受叶色、叶片结构及水分状况、叶片的生理生化性质、植株形态及长势长相等因素的影响。可见光波段反射率主要受叶绿素等各种色素的影响,近红外波段反射率则由叶片水分状况起决定作用,不同的植物、同一作物的不同生育时期,以及同一作物的不同健康状况,其光谱反射特性均不一样。高光谱用于作物长势监测 研究作物不同生长条件下的光谱特性与这些生理指标的关系,就可以实时的监测作物的长势和进行苗情诊断,从而科学地指导农事活动。高光谱遥感以其超多波段、光谱分辨率高等特点被用来反演叶子各组分含量,监测作物的生长状况。高光谱数据分析