遙感技術(shù)在精準農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用進展

在精準農(nóng)業(yè)中，田塊內(nèi)的作物狀態(tài)及其生長環(huán)境的空間差異是進行農(nóng)業(yè)精準管理的關(guān)鍵。遙感(Remote Sensing;RS)可在不同的電磁譜段內(nèi)周期性地收集地表信息，已成為人們研究、識別地球和環(huán)境的主要方法。遙感信息為精準農(nóng)業(yè)所需空間信息差異參數(shù)的快速、準確、動態(tài)獲取提供了重要的技術(shù)手段。早期由于受分辨率、時間周期、地理、空域、氣象條件、監(jiān)測成本高及遙感技術(shù)發(fā)展水平等因素的限制，遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用只局限于服務(wù)區(qū)域的重大決策。

20世紀70年代，遙感開始進入一個高速發(fā)展的階段，并廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測，在作物識別、面積估算、長勢監(jiān)測、旱情監(jiān)測、災(zāi)害評估和作物產(chǎn)量估計等方面，均取得了較大的成績，然而遙感信息在時空分辨率及所提供信息的精度和豐度還不能滿足精準農(nóng)業(yè)對農(nóng)田信息的需求。近15年來，隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)在精準農(nóng)業(yè)領(lǐng)域開始發(fā)揮越來越大的作用，在指導(dǎo)農(nóng)田灌溉、施肥、病蟲害防治、雜草控制、農(nóng)作物收獲及災(zāi)后損失評估等方面均已有很多成功的應(yīng)用。

遙感在精準農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用進展

遙感可為精準農(nóng)業(yè)提供以下兩類農(nóng)田與作物的空間分布信息：一類是基礎(chǔ)信息， 這種信息在作物生育期內(nèi)基本沒有變化或變化較少，主要包括農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施、地塊分布及土壤肥力狀況等信息；另一類是時空動態(tài)變化信息，包括作物產(chǎn)量、土壤熵情、作物養(yǎng)分狀況、病蟲害的發(fā)生/發(fā)展狀況、雜草的生長狀況以及作物物候等信息。

1.基礎(chǔ)信息獲取

（1）農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施調(diào)查。

（2）地塊分布調(diào)查。

（3）土壤狀況調(diào)查。

2.時空動態(tài)變化信息的獲取及利用

（1）指導(dǎo)農(nóng)田灌溉。

（2）指導(dǎo)施肥。

（3）指導(dǎo)病蟲害防治。

（4）指導(dǎo)雜草控制。

（5）指導(dǎo)作物收獲。

限制遙感技術(shù)在精準農(nóng)業(yè)中進一步應(yīng)用的主要因素如下：

（1）精度問題。

（2）時空精細度問題。

（3）信息熵問題。

（4）農(nóng)田參數(shù)信息利用問題。

（5）非技術(shù)因素。

針對上面幾個問題，遙感技術(shù)需要從以下幾個方面進行突破，以滿足精準農(nóng)業(yè)的需求：

（1）新參數(shù)反演技術(shù)的研發(fā)。

（2）新數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

（3）多源數(shù)據(jù)整合。

（4）遙感驅(qū)動的作物模型。

（5）監(jiān)測技術(shù)的系統(tǒng)化。

農(nóng)業(yè)問題是全球可持續(xù)發(fā)展的基本問題，一直是國際上人們關(guān)注的焦點。精準農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)實現(xiàn)低耗、高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保的根本途徑，是世界和我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的最佳選擇。 遙感技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)田基礎(chǔ)狀況調(diào)查及指導(dǎo)農(nóng)田灌溉、施肥、病蟲害防治、雜草控制、收獲等領(lǐng)域取得了成功的應(yīng)用，已成為精準農(nóng)業(yè)獲取時空變化的農(nóng)田信息的主要手段。針對中國耕地少、水資源短缺、環(huán)境保護壓力大和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度分散的國情，遙感信息支持下的精準農(nóng)業(yè)是發(fā)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(nóng)藥對環(huán)境的污染，以便獲得經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益的同步增長和持續(xù)發(fā)展。隨著監(jiān)測精度、監(jiān)測結(jié)果的時空精細程度、監(jiān)測成本等問題的進一步解決，遙感技術(shù)在精準農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用將更加廣泛，并會對精準農(nóng)業(yè)的信息獲取模式進行更新，以及促進精準農(nóng)業(yè)的推廣和發(fā)展。

將于2013 年12月5日-6日在上海舉辦的2013 中國（國際）精準農(nóng)業(yè)與高效利用高峰論壇(PAS 2013）上，來自中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所、中歐農(nóng)業(yè)信息技術(shù)中心、中科院地理信息研究所、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等專家、學(xué)者以及國內(nèi)外優(yōu)秀遙感企業(yè)代表將參與交流與討論遙感技術(shù)在精準農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

熱點領(lǐng)域?qū)⑸婕埃?/span>遙感技術(shù)在農(nóng)田灌溉、施肥、病蟲害防治、雜草控制、收獲等方面的應(yīng)用；定量遙感；近地傳感器技術(shù)；遙感監(jiān)測軟件；航空遙感技術(shù)及農(nóng)業(yè)低空遙感技術(shù)等。

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