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遥感技术在精准农业中的应用进展

行业上下游中国仪表网2013年09月06日 13:37人气:14264

  在精准农业中,田块内的作物状态及其生长环境的空间差异是进行农业精准管理的关键。遥感(RemoteSensing;RS)可在不同的电磁谱段内周期性地收集地表信息,已成为人们研究、识别地球和环境的主要方法。遥感信息为精准农业所需空间信息差异参数的快速、准确、动态获取提供了重要的技术手段。早期由于受分辨率、时间周期、地理、空域、气象条件、监测成本高及遥感技术发展水平等因素的限制,遥感技术在农业领域的应用只局限于服务区域的重大决策。
  
  20世纪70年代,遥感开始进入一个高速发展的阶段,并广泛地应用于农业生产监测,在作物识别、面积估算、长势监测、旱情监测、灾害评估和作物产量估计等方面,均取得了较大的成绩,然而遥感信息在时空分辨率及所提供信息的精度和丰度还不能满足精准农业对农田信息的需求。近15年来,随着遥感技术的发展,遥感技术在精准农业领域开始发挥越来越大的作用,在指导农田灌溉、施肥、病虫害防治、杂草控制、农作物收获及灾后损失评估等方面均已有很多成功的应用。
  
  遥感在精准农业中的应用进展
  
  遥感可为精准农业提供以下两类农田与作物的空间分布信息:一类是基础信息,这种信息在作物生育期内基本没有变化或变化较少,主要包括农田基础设施、地块分布及土壤肥力状况等信息;另一类是时空动态变化信息,包括作物产量、土壤熵情、作物养分状况、病虫害的发生/发展状况、杂草的生长状况以及作物物候等信息。
  
  1.基础信息获取
  
  农田基础设施调查。
  
  地块分布调查。
  
  土壤状况调查。
  
  2.时空动态变化信息的获取及利用
  
  指导农田灌溉。
  
  指导施肥。
  
  指导病虫害防治。
  
  指导杂草控制。
  
  指导作物收获。
  
  限制遥感技术在精准农业中进一步应用的主要因素如下:
  
  精度问题。
  
  时空精细度问题。
  
  信息熵问题。
  
  农田参数信息利用问题。
  
  非技术因素。
  
  针对上面几个问题,遥感技术需要从以下几个方面进行突破,以满足精准农业的需求:
  
  新参数反演技术的研发。
  
  新数据的应用。
  
  多源数据整合。
  
  遥感驱动的作物模型。
  
  监测技术的系统化。
  
  农业问题是全球可持续发展的基本问题,一直是国际上人们关注的焦点。精准农业是农业实现低耗、高效、优质、环保的根本途径,是世界和我国农业发展的最佳选择。遥感技术已经在农田基础状况调查及指导农田灌溉、施肥、病虫害防治、杂草控制、收获等领域取得了成功的应用,已成为精准农业获取时空变化的农田信息的主要手段。针对中国耕地少、水资源短缺、环境保护压力大和农业生产高度分散的国情,遥感信息支持下的精准农业是发展方向之一,其可以在挖掘潜力、降低成本的同时,减少化肥、农药对环境的污染,以便获得经济效益、社会效益、生态效益的同步增长和持续发展。随着监测精度、监测结果的时空精细程度、监测成本等问题的进一步解决,遥感技术在精准农业中的应用将更加广泛,并会对精准农业的信息获取模式进行更新,以及促进精准农业的推广和发展。
  
  将于2013年12月5日-6日在上海举办的2013中国(国际)精准农业与高效利用高峰论坛(PAS2013)上,来自中国科学院遥感应用研究所、中欧农业信息技术中心、中科院地理信息研究所、中国农业大学等专家、学者以及国内外优秀遥感企业代表将参与交流与讨论遥感技术在精准农业中的应用。
  
  热点领域将涉及:遥感技术在农田灌溉、施肥、病虫害防治、杂草控制、收获等方面的应用;定量遥感;近地传感器技术;遥感监测软件;航空遥感技术及农业低空遥感技术等。
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