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遥感技术在农业气象业务服务中的应用分析
摘 要：遥感技术是应用探测仪器不直接接触目标物体,在一定距离基础上把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质和综合性变化的一种先进探测技术.在日常生活中,人们常见的照相功能就是利用此种技术来完成的.简要分析了遥感技术与其他技术结合,在农业气象应用领域中充分利用农业资源、指导农业生产、农产品供需平衡等方面,发挥科学、快速、及时的特点,以此体现遥感技术在农业气象业务服务中应用.
关键词：遥感技术；农业；气象服务
0 引言
在将卫星遥感技术应用于农业气象服务的过程中,在某种程度上,可大大缓解和解决日益严重的环境与资源问题,不断研究和分析农业生产与气象服务中的各种问题,可不断提高农业生产技术和卫星遥感气象应用服务水平,对未来气候变化提供更准确的指导和更准确的农业气象信息服务,进一步促进我国国民经济持续性发展,确保遥感技术在农业气象业务服务中的应用与实效性的发挥.
1 遥感技术在农业气象中体现的重要作用
1）农业气象是气象科学的一个分支,某种程度上属于农业科学与气象科学的交叉学科,自诞生起就与农业密不可分,目前,这两门学科的很多问题都有可能利用遥感技术进行,实现对农作物估产与探测,对提高农业气象业务、服务水平,使之更加实用化发挥起着重要作用.
2）遥感技术集中了多门学科的创新成就,它主要是基于摄影测量学和地理学而发展起来的,以获取地表各类地物和实时信息现象,以遥感技术为代表的地球空间信息技术不仅仅局限于空间、电子、光学、计算机、通讯等数据的采集,它还涉及环境科学、资源,以及农业、地质、水文、海洋、气象、测绘等重大领域方面,以及农作物动态监测与估产、土壤湿度监测、大面积旱涝灾情监测等研究方面,通过以上种种遥感监测业务系统的建立和完善,遥感技术在农业气象业务服务中发挥着越来越大的作用.
2 遥感技术发展介绍
美国是最早研制和发射气象卫星的国家,60年始,各类卫星不断被送入太空各类轨道,自此,美国开始对大面积小麦和其它一些农作物进行估产计划和农业资源的空间遥感实验研究,先后发射入轨的陆地卫星,对美国9个小麦生产区域和其它农作物地区的面积、单产产量、出苗状况和长势做出估算、预报和调查分析,并利用气象卫星获得的气象要素信息,估计出的小麦、玉米等农作物总产量与后来国家统计局公布的数字仅相差0.65%至3.53%.在此之后,其它国家也都应用卫星遥感技术与农作物长势监测和产量测算研究,均取得了一定的成果.
2002年,美国用MODIS数据进行遥感估产,建成了农业的遥感应用系统,形成全球业务监测网和相关地面资料接收处理系统,对通信卫星、气象卫星、导航卫星、地球资源等卫星不断完善和改进其自身的功能性,使其直接服务于气象、农林、地质、水利、环境污染等各个领域,实时制作各类应用服务产品和提供全方位的信息化服务,实现了气象卫星业务应用阶段.由于采集数据的搭载卫星和涉及的波段范围、分辨率均有较大进步,大大提高了平原农业地块和作物种类的精度,其建立的小麦估产模型,精度高达90%以上,同时,此项技术对农作物进行区域水分分布评估、病虫害预测、直接指导农业生产等方面都起到了很大的作用,遥感研究及应用技术进入发展.目前,遥感技术对农业产量、初级生产力可进行有效评估,为制定国民经济发展计划和重大事件提供及时、准确的资源与环境基础数据和动态气象信息,保证上级决策者对发展现代化农业及时做出判断都做出了重大贡献.
3 农业气象服务产业化应用需要解决的问题
利用遥感与农业气象结合技术,对农作物估产和预报虽然具有客观、定量、准确的优点,并能及时获取单产、面积、总产资料,取得较高的精度,但其大面积估产还无法满足专业化要求,农业遥感与信息技术的基础研究、成果转化之间有很多新的问题出现.例如：农作物产量气象预报模型和农学预报模型预报精度较高,模拟模型机理明确,小区试验效果也很好,但缺乏长势监测和大量的田间试验观测来确定模型参数,大面积应用过程中较有难度.此外,在遥感技术普及化、产业化的发展过程中,成本代价较高,需要持续性的投入,特别是该技术引入农业气象服务以后,因此,在专业服务中,需要综合使用各种模型,在其他大宗农作物估产方面还需进一步扩展.
4 遥感技术在农业气象业务服务中的应用
4.1 在农作物长势监测方面的应用
农业气象服务与遥感技术的相互作用,是一个动态过程,利用此原理实现影像信息和监测技术在农业气象应用领域开拓,以及定量遥感反演农田作物蒸腾和土壤水分利用率区域分异的方法,加强了与地理信息系统和全球定位系统技术结合进行遥感监测的研究,提高了山区复杂地貌类型和农作物估产的精度和可靠性.通过空间监测分析,宏观反映出植物生长发育的节律特征,并识别出作物类型和播种面积,在分析作物生长过程中自身的态势和生长环境的变化,和从而构建出不同条件下作物生长模型和多种估产模式,把上述因素和具体信息引入模型中,可很容易估算出大面积作物的产量和实时监测作物生长态势,便利农业生产活动诸多方面.
4.2 在精准农业方面的应用
精准农业是目前世界上农业发展的新潮流和新趋势,它以信息技术支持为基础,根据空间变异、定位、定时、定量等多种形式实现一整套现代化农事操作,在农作物生产过程中,由于农作物受多种综合因素影响,例如气象因子,它对农作物单产的影响非常复杂,而地形又对气象条件产生了重要的影响,基于此,遥感技术正是通过描述地形,利用农作物种植中三维气象的描述,从气象角度对农作物生产潜力、土地的适宜性、资源优势和持续利用价值进行评价,促进农作物种植可以根据地域进行科学选择.
4.3 在农业区划和地理信息方面的应用
按照传统农业区域的划分,工作量十分巨大,分析和数据更新都非常困难,因此,在建立一个基础性的农业区划地理信息系统后,深入分析和数据更新都会变得极为方便.
4.4 在采集农作物种植信息方面的应用
通过RS、GIS以及人工监测网络,建立一套完整的农作物种植、农业信息采集集成遥感体系,达到迅速采集农作物种植中精确的作物产量、农业灾害、作物长势、种植结构等农情信息的目的.例如：可根据测量结果,将全自动定氮仪、原子分光光度仪等设备,精确采集和表述土壤水分含量、氮、磷、钾等土壤理化特征,或通过自动化微气象站测定农田气象元素,将这些立体的农情信息逐步采集、管理和分析集成,为农业管理决策和提供准确、及时、全面的数据支持.
4.5 预测农作物产量方面的应用
农作物的单产众多决定因子之中的,基于对农业气象单产预测的基本模型y等于y（t1）+y（t2）+…+y（tn）的采纳,其中,tn与农作物种植有关的温度、压强、日照等气象信息.可以利用遥感采集各种气象条件,进行定量描述,建立适合当地农作物种植的单产预测系统.
4.6 农业小气候三维图像表现方面的应用
在这个过程中,农业气象信息和遥感技术在其中占有相当重要的地位,尤其是在农业小气候三维表现方面,对精准农业技术会有一个很大地促进.农业小气候三维图像的表现,主要基于农业气象调查理念的研究和地形对小气候的影响方式而言,其可生成比例为1：5万的三维精细遥感图像,利用这种三维遥感图像地理信息对部分小气候要素进行推算和区域内的考察,实现三维小气候表现形式,描述种植地域的气象条件.
4.7 在农业气象防灾减灾方面的应用
遥感技术可对各类农业气象灾害进行动态监测,利用该技术,可对监测结果进行实时动态叠加或变更分析,例如：干旱是我国北方地区经济损失最严重的农业气象灾害形势之一,基于此,一些地区进行干旱的遥感监测,大大减少农作物受灾面积和涉及的作物种类,确保农业生产活动正常进行.
5 结语
遥感技术以其自身矢量化图形和对当地的农业种植进行详细估产、预报,抽取相关信息提供给决策支持系统,对农作物形成科学化、现代化管理、农业气象规划以及农产品专业化生产和产业化经营都发挥了重要作用.
参考文献
[1]杨志舟.遥感技术在农产品安全调查中的应用[J].浙江农业科学,2016,4（1）：84.
农业气象论文范文结:
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