马洪坤
哈尔滨航天恒星数据系统科技有限公司 黑龙江哈尔滨 150000
摘要：传统的农业监测手段存在耗时长、效率较低、费力等不足之处。遥感对地观测技术以其经济性、动态性和时效性等优势提供了一种新的监测手段，这在一定程度上弥补了传统监测技术的不足之处，在农业生态环境监测、农作物估产、病虫害监测等方面，取得明显成效。文章通过分析遥感技术特点，阐述该技术在农业生产中的具体应用，旨在为农田灌溉、杂草控制、病虫害防治等方面提供参考。
关键词：遥感技术；农业生产；精准农业
1遥感技术的概述
1.1遥感技术的含义
遥感即遥远的感知。遥感技术需要凭借一些探测仪器，不直接接触被监测的对象，远距离不接触目标获取电磁波形，通过对电磁波形的特征进行分析，从而实现对远距离被测物体的监测分析，及时地掌握被测目标的特点和变化。遥感技术在20世纪60年代出现，主要的遥感技术需要依据一定的基础知识，如物理知识、数学知识和计算机基础知识等。遥感技术在诞生之初主要应用于军事，到了20世纪80年代，该技术开始逐渐在农业生产中应用，不仅提高了农业生产的效率，同时降低了农业灾害对农业生产的影响，因而得到应用和推广。
1.2遥感技术的主要特征
遥感技术主要有以下几方面的特征:信息收集的范围比较广。应用遥感技术可以利用不同的遥感平台在各种不同的高度实现对地观测，这在一定程度上提高了信息收集的范围和广度;获得速度快。卫星围绕地球周期性运转，能够准时获取最新的地物信息资料，不仅能够更换原来的资料，同时实现对地物的动态监测;获得信息限制条件少。世界上的很多地区气候恶劣，人类难以达到，遥感技术能够在空中实现对地面的监测，受外界限制较少;获取信息的方法多。光谱信息有比较常见的可见光，也包括紫外线、红外线、微波等。除地表信息外，还可以探测一定深度的目标对象的信息。要结合具体的任务，选取合适的遥感平台收集目标物的特征光谱信息。
2遥感技术在农业生产中的应用
2.1农作物养分诊断
农作物生长需要一定的养分。如果缺乏某一种必要元素，会直接导致农作物在生长过程中光合作用的效率直线下降。随着遥感技术在农业发展中进一步应用，对农作物养分吸收情况进行诊断是我国农业发展研究过程中的重点内容，运用遥感技术能够推动养分监测工作的进行。农作物养分诊断工作主要依靠监测相关元素含量的变化，从而反映出农作物生长过程中的生理结构变化，进而能够反映农作物在光合作用中的光谱反射变化。
2.2农作物播种面积估算
在调查我国各地区农作物播种面积情况的基础之上，国家才能决定与之相对应的粮食政策。而将遥感技术应用于农业生产过程中可以发现，遥感技术具有信息收集面积广、数据准确且时效性好等特点，因此也被应用于农作物面积估算过程中[2]。运用遥感技术能够准确地估算出农作物的播种面积，以数据的形式进行面积分析，通过分析处理，进一步准确地得出该类农作物的具体播种面积。
除此之外，在进行估算的过程当中，也能够很大程度上避免个别区域谎报播种面积的情况出现。
2.3预测农作物产量
与发达国家相比，我国农业生产水平较低，农作物生长时受诸多因素影响，其产量往往达不到预期效果。传统农作物估产主要通过人工调查方式，费时费力，且结果与实际相差较大。在遥感技术应用后，可根据生物学原理进行农作物估产，采集各类农作物类型，对农作物长势进行监测，通过卫星传感器记录地表信息，预测农作物产量。在典型农作物的发射光谱曲线中，蓝光区、红光区分别设有叶绿素吸收带，吸收中心在0.45μm～0.65μm，在近红外区中出现高反射，形成红外陡坡效应，由此可推断出叶片面积。NDVI与叶片面积指数相比，当NDVI数值增加时，说明农作物长势良好，光合能力较强，进而推断出产量也会更高。根据上述理论，可准确地动态监测农作物长势，预估产量，得出如下算式：
式中：NDVI为归一化植被指数；CH1为红光反射率；CH2为近红外波段反射率。
2.4病虫灾害监测
应用遥感技术可使农作物病虫害被提早识别出来，降低除害成本，有效指导病虫害治理，并为农作物管理提供治理图。当前，遥感技术在病虫害监测方面应用较为成熟，根据我国当前国情，采用NOAA/AVHRR遥感影像进行数据监测时，其费用低廉、分辨率较高，属于首选信息源之一。在病虫害监测中，主要通过农作物的单叶与冠层两个层面展开。对于农作物单叶，病虫害可能导致叶片细胞结构、水分、色素、氮含量等发生改变，使农作物反射光谱变化。对于农作物冠层，病虫害可能导致生物量、叶面积指数、覆盖率等发生改变，可采用高光谱遥感技术，根据受害农作物各类生化参数的变化，采集光谱特性的变化信息，进而监测病虫害。同时，部分学者开展研究表明，利用微波数据开展病虫害监测后，估算结果与观测结果相同。在病虫害发生初期，叶片结构会发生改变，可通过近红外光谱反射率体现出来。但植物中的叶绿素质量、数量等没有发生明显改变，可见光波段的光谱反射率变化不明显，肉眼难以观测到。对此，可采用红外遥感技术进行提早准确的监测，准确辨识农作物受害程度，将病虫害扼杀在摇篮之中。例如，可采用0.7μm～0.9μm的近红外照片监测小麦黑锈病，以便提早防范，提高农作物质量与产量。
3结论
综上所述，农业问题始终是全球性的基本问题，受到各国人民的高度关注。在我国提出精准农业政策后，遥感技术与农业的关联日益紧密，在监测农作物长势、病虫害、预估产量、土地质量调查等方面得到广泛应用，为现代化农业开展提供全面准确的信息支持，进一步推动精准农业的普及与发展。
参考文献：
[1]蒙继华,吴炳方,杜鑫,等.遥感在精准农业中的应用进展及展望[J].国土资源遥感,2019(3):4-10.
[2]罗红霞,曹建华,王玲玲,等.遥感技术在农业田间信息获取中的应用[J].农业机械,导购,2020(9):233-236.
[3]李郁竹,谭凯琰,杨成钢.气象卫星遥感技术在农业气象情报服务中的应用及前景[J].气象科技,2019(5):62-67.
[4]李浩,郑恒宇,陈学永.无人机遥感技术在森林病虫害监测中的应用[J].南方农机,2019,50(17):55+59.