遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用分析

常江

摘要 分析了遙感技術(shù)應(yīng)用于災(zāi)害監(jiān)測的優(yōu)勢，如信息量大、效率高、動態(tài)性和適應(yīng)性強(qiáng)，可實現(xiàn)大范圍、立體性監(jiān)測等，并具體介紹了遙感技術(shù)在洪澇災(zāi)害、冷凍害、病蟲害、旱災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用情況，以期促進(jìn)遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 遙感技術(shù)；優(yōu)點；農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測；應(yīng)用

中圖分類號 TP79；S421 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）03-0218-02

農(nóng)業(yè)是我國發(fā)展過程中的重要組成結(jié)構(gòu)之一，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受氣象條件影響很大。有利的氣象條件可促進(jìn)農(nóng)作物生長發(fā)育，而氣象災(zāi)害的出現(xiàn)嚴(yán)重影響我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，干旱、洪澇、病蟲害、風(fēng)雹等都會對農(nóng)業(yè)造成巨大損失。近些年，國家出臺一系列文件支持農(nóng)業(yè)科技，為糧食安全生產(chǎn)提供了保障。對氣象災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測和評估是防災(zāi)減災(zāi)過程中最重要環(huán)節(jié)之一，為決策部門制定防災(zāi)減災(zāi)方案提供了依據(jù)，有利于推動我國糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。通過遙感技術(shù)可以容易地監(jiān)測到氣象災(zāi)害對農(nóng)作物的影響，進(jìn)而制定出有針對性的措施，推動農(nóng)業(yè)朝著可持續(xù)的方向發(fā)展。因此，分析遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用具有重要意義。

1 遙感技術(shù)應(yīng)用于災(zāi)害監(jiān)測的優(yōu)勢

1.1 信息量大，效率高

遙感技術(shù)可快速獲取所需圖像和數(shù)據(jù)資料信息，借助現(xiàn)代化電子計算機(jī)技術(shù)和電子光學(xué)儀器對相關(guān)信息進(jìn)行傳導(dǎo)、接收和處理。不僅縮短災(zāi)害監(jiān)測的時間，還可以在第一時間內(nèi)獲取到災(zāi)害信息資料，為建立準(zhǔn)確數(shù)據(jù)模型提供了有利條件。

1.2 動態(tài)監(jiān)測

使用遙感技術(shù)和常規(guī)監(jiān)測手段對災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測過程中，遙感技術(shù)監(jiān)測具有實時性和動態(tài)性。因此，遙感監(jiān)測技術(shù)更為優(yōu)越，它可以全天候連續(xù)監(jiān)測農(nóng)業(yè)災(zāi)害信息，大幅提高災(zāi)情信息資料準(zhǔn)確率。正是利用遙感技術(shù)這一優(yōu)越性的特點，可以預(yù)測到周期性或者爆發(fā)隱患強(qiáng)的災(zāi)害；同時還能對那些涉及范圍廣、破壞力大、持續(xù)時間長的農(nóng)業(yè)災(zāi)害進(jìn)行跟蹤監(jiān)測[1-2]。除此之外，通過遙感技術(shù)還可以實現(xiàn)災(zāi)后恢復(fù)的跟蹤監(jiān)測，及時準(zhǔn)確地掌握災(zāi)害資料信息。

1.3 適應(yīng)性強(qiáng)

由于災(zāi)害出現(xiàn)的時間具有很大的不確定性，某些地區(qū)在災(zāi)害出現(xiàn)的過程中，自然條件較為惡劣，例如雪災(zāi)、病蟲害、火災(zāi)等；還有些農(nóng)業(yè)災(zāi)害出現(xiàn)在跨國境線附近，如常見的干旱、洪澇、雪災(zāi)、凍害、病蟲害等農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，人們單純地借助于常規(guī)監(jiān)測手段很難獲取到準(zhǔn)確、詳細(xì)的災(zāi)情資料，而利用遙感技術(shù)就可以很容易地克服常規(guī)監(jiān)測中的諸多問題。

1.4 實現(xiàn)大范圍、立體性的災(zāi)害監(jiān)測

利用遙感技術(shù)可在空中對農(nóng)業(yè)進(jìn)行大面積監(jiān)測研究，使得農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測工作朝立體監(jiān)測方向延伸。航空相片反映地面連續(xù)立體圖像，在拓寬視野同時，有效克服地面點線監(jiān)測局限性和視野障礙，使人們更好地掌握農(nóng)業(yè)災(zāi)害信息。如果災(zāi)害涉及面積廣且形式復(fù)雜多變，此時遙感技術(shù)更加占據(jù)優(yōu)勢。借助遙感監(jiān)測技術(shù)在大區(qū)域環(huán)境災(zāi)害和動態(tài)變化監(jiān)測中更加有利[3-4]。

2 遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用

2.1 洪澇災(zāi)害監(jiān)測

洪澇災(zāi)害監(jiān)測內(nèi)容主要有分析洪澇災(zāi)害程度、提取洪澇災(zāi)害面積。遙感技術(shù)監(jiān)測洪澇災(zāi)害利用傳感器接收水體反射電磁波譜，結(jié)合波譜特征對洪水水體識別和提取。水體、植物、土壤等其他地物，在可見光和近紅外波段范圍內(nèi)的光譜反射率差別很大。提取過程中最常用的方法是譜間關(guān)系法、閾值法、歸一化植被指數(shù)法。將水體面積和洪澇災(zāi)害發(fā)生前的水體分布圖像分離以獲取洪澇災(zāi)害分布面積；根據(jù)遙感數(shù)據(jù)信息，得出洪水淹沒耕地面積和洪水淹沒深度等信息，為人們了解災(zāi)情、制定救災(zāi)方案和災(zāi)后規(guī)劃提供重要決策依據(jù)。

2.2 冷凍害監(jiān)測

遙感技術(shù)監(jiān)測冷凍害主要是在冷凍害發(fā)生階段來分析處理遙感圖像，獲取地面農(nóng)作物植被指數(shù)，利用歸一化植被指數(shù)法分析時間序列，結(jié)合歸一化植被指數(shù)法變化識別農(nóng)作物冷凍害。因為造成農(nóng)作物冷凍害的主要是低溫，所以識別農(nóng)作物冷凍害的主要手段是通過遙感技術(shù)反演研究區(qū)地面溫度變化。使用遙感技術(shù)和傳統(tǒng)方法的區(qū)別是遙感技術(shù)可在極短時間內(nèi)快速、準(zhǔn)確地估算出冷凍災(zāi)害的發(fā)生和覆蓋范圍。

2.3 病蟲害監(jiān)測

農(nóng)作物發(fā)生病蟲害后，其綠光波段反射峰不斷向紅光波段移動，帶有病蟲害的農(nóng)作物在可見光波段光譜反射率高于正常農(nóng)作物，在靠近紅外波段地方，病蟲害農(nóng)作物光譜反射率低于正常農(nóng)作物，受害農(nóng)作物陡坡效應(yīng)不明顯或消失。目前，研究遙感技術(shù)對病蟲害監(jiān)測大多是根據(jù)光譜參數(shù)法進(jìn)行，將植物生理信息從遙感數(shù)據(jù)中提取出來，探測出農(nóng)作物自身生長情況和是否滋生病蟲害。使用遙感技術(shù)監(jiān)測病蟲害時，通常使用植被指數(shù)法和紅邊參數(shù)法。利用紅外波段光譜特征監(jiān)測出肉眼看不到的病蟲害，有效控制病蟲害蔓延。

2.4 旱災(zāi)監(jiān)測

遙感技術(shù)監(jiān)測旱災(zāi)常用熱慣量法和作物缺水指數(shù)法。在植被區(qū)結(jié)合ERS-2的SAR影像與TM影像，建立一個微波和可見光綜合模型，反映出后向散射系數(shù)及歸一化植被指數(shù)法同土壤濕度差異關(guān)系，通過反演獲取不同植被覆蓋縣植被供水指數(shù)、土壤濕度及溫度植被指數(shù)的信息數(shù)據(jù)，計算地表溫度和植被指數(shù)比值，得出農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測信息。因遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測動態(tài)性和時效性強(qiáng)，遙感影像可宏觀反映整個圖像，特別適合大范圍實時干旱監(jiān)測[5-6]。

2.5 風(fēng)雹災(zāi)害監(jiān)測

風(fēng)雹災(zāi)害會使農(nóng)作物倒伏，造成農(nóng)作物葉莖打斷，影響農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。一旦農(nóng)作物遭受到風(fēng)雹災(zāi)害，會使農(nóng)作物譜反射率發(fā)生變化，作物的植被指數(shù)降低。使用歸一化植被指數(shù)法對風(fēng)雹前期和風(fēng)雹災(zāi)后的作物進(jìn)行對比分析，之后根據(jù)地面調(diào)查資料確定閾值，接著計算因風(fēng)雹災(zāi)害造成的作物受災(zāi)面積，可以獲取到作物受災(zāi)面積的空間分布和受災(zāi)程度。

3 參考文獻(xiàn)

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