论文部分内容阅读
摘要 介绍了卫星遥感技术的基本原理、技术系统和重要作用，阐述了卫星遥感技术在洪涝、干旱、冷冻、风雹等农业气象灾害监测中的应用，为农业可持续发展及农业决策等提供了科学的参考依据。
关键词 卫星遥感技术；农业气象灾害；监测；应用
中图分类号：S42 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2018）04-048-02
DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.04.019
Abstract The basic principle， technical system and important function of satellite remote sensing technology were introduced， and the applications of satellite remote sensing technology in the monitoring of flood， drought， freezing，hail were described，in order to provide scientific reference for agricultural sustainable development and agricultural decision.
Key words Satellite remote sensing technology； Agricultural meteorological disaster； Monitor； Application
我國是农业大国，农业生产过程中受气象条件影响较大，有利气象条件适宜农作物生长发育，但气象灾害却严重威胁着农业生产，且影响范围不断扩大。在全球气候变暖的大背景下，频发的干旱、洪涝、低温冻害、雪灾、冰雹、霜冻等气象灾害不仅降低农作物产量，还对整个农业链发展不利。增强农业气象灾害监测水平，可以第一时间了解气象灾害发生发展信息，及时采取针对性措施，避免或降低灾害性天气对农业生产的危害。传统方式在监测、调查农业气象灾害时耗费时间长、效率低、误差大，且效果不尽人意，自使用遥感技术以来，有效地弥补了传统农业气象灾害监测的不足，具有经济性、动态性和时效性等优势。借助卫星遥感技术可以动态监测和评估农业气象灾害，为农业可持续发展及农业决策等提供科学的参考依据。
1 卫星遥感技术基本原理和技术系统
1.1 卫星遥感技术基本原理
地面上任何物体都能吸收、投射和反射电磁波，因不同物体物理和化学特征不同，且入射光波长也有一定差异，直接导致入射光发射率不同，这就是物体反射光谱。卫星遥感技术基本原理是遥感仪器接收到目标物电磁波信息和物体反射光谱后，对地面物体识别和分类。
1.2 遥感技术系统
1.2.1 信息源 实际上，信息源就是遥感探测的目标物，一旦目标物和电磁波互相作用就会形成特定目标物电磁波，为遥感探测获取信息提供依据。
1.2.2 信息获取 卫星遥感技术系统的重要环节就是信息获取，使用传感器或遥感平台极易获取到遥感信息。根据飞行高度不同，可将卫星遥感平台划分为航空遥感平台、航天遥感平台和地面遥感平台。在传感器作用下探测目标物电磁波特性，收集和记录地面物体电磁波特征。
1.2.3 信息处理 在计算机设备和光学仪器设备作用下对获取的遥感信息校正、分析、解疑处理，目的是了解或消除原始遥感信息误差，在归纳、梳理后反映出被探测目标物影响特征，随后对所需信息识别和提取。
1.2.4 信息应用 信息应用是使用卫星遥感技术的最终目的，结合专业需求，将卫星遥感信息作为地理信息系统数据源，方便人们查询、统计和分析利用，发挥经济效益。
2 卫星遥感技术的重要作用
2.1 增强农业灾害预报能力，减少损失
农业防灾减灾是一项复杂、全面的系统性工程，涉及不同部门、地区和学科的知识与技术，包含气象灾害监测预报、防灾抗灾、减灾等工作，这些环节相辅相成，相互制约，而气象灾害监测和预报是开展工作的基础，因此增强监测和预测准确性水平至关重要。科学技术是第一生产力，利用先进的卫星遥感技术可增强农业气象灾害预报水平，避免或降低农业生产经济损失。
2.2 扩大监测范围，保护生态环境
20世纪80年代以来，我国遥感技术逐渐从单一天气气象预测扩大到干旱、洪涝、冰雹、病虫害等气象灾害监测，同时在海冰监视、地震预测、环境监测和水质监测等方面得到广泛应用。卫星遥感技术的使用，可以在生态环境日益恶劣的情况下及时探测环境问题，采取针对性的措施保护地球生态环境。
2.3 提升农业生产的现代化水平
农业生产需要大量劳动力。随着科学技术水平的快速发展和农业生产结构的调整，农业生产现代化显现。我国从传统农业朝现代化农业转变，在农业生产过程中引入卫星遥感技术，才能丰富我国现代农业内涵。
3 卫星遥感技术在农业气象灾害监测中的应用
3.1 洪涝灾害监测
卫星遥感技术监测洪涝灾害主要是监测水体面积，在光波技术作用下可监测区域内具体情况。现阶段主要监测手段是无人机，在雷达遥感技术作用下可实时获取水体信息，恶劣天气基本不会对其产生影响。随着科学技术水平的快速发展，降水监测精度增强，有利于洪涝灾害预警预报工作的顺利开展。洪涝灾害评估包括致灾因子、孕灾环境、承灾体监测等信息，利用卫星遥感技术监测可获取受淹区域、持续时间、承灾体等。通过模拟估算受灾状况，即使有误差，也影响不大。
3.2 干旱灾害监测
卫星遥感技术在农业干旱灾害监测中应用广泛，监测内容包括土壤含水量和植物生长形态信息。在微波遥感技术作用下可实时监测土壤含水量，且精确度水平较高。使用反演模型，可将真实值相关系数控制到95%左右。微波遥感技术包含主动和被动微波遥感技术，两者可以互补。通过分析土壤介电参数，土壤湿度也会影响监测内容。植物生长形态是农业生产中农作物的长势，应对植物生长形态监测，通过反射接收方式了解植物生长形态。对农业干旱情况评估十分重要，主要以干旱监测数据为基础，因农作物不同生长阶段对水分需求不同，干旱不一定产生影响和损失。干旱情况监测主要是分析水分短缺对社会经济的影响，确定旱灾等级，在评估干旱情况时应结合地域和时空差异性。使用卫星遥感技术需要连续监测干旱情况，对指定对象相关数据进行评估，根据不同区域定期发布旱情图，这种方式基本符合农业生产需求，发布地域信息有较高准确性。在使用卫星遥感技术开展预报工作时需要计算数据模型完成，并未结合实际。
3.3 冷冻害监测
冷冻灾害会使植物生长环境发生变化，影响农作物正常生长发育，一旦温度下降幅度较大，会使农作物大面积死亡，造成作物产量下降或绝收，带来严重的经济损失。在卫星遥感技术作用下可对作物植被指数进行实时检测，通过分析数据变化，全面了解农作物冻害情况。
3.4 风雹灾害监测
冰雹灾害出现的过程中往往伴随有大风等强对流天气，对农作物生产极为不利。风雹灾害出现时间较短，但破坏力却极大，可以短时间内造成农作物倒伏，影响农作物长势及正常的光合作用，造成农作物死亡。当前，卫星遥感技术还不能对风雹灾害进行有效的识别，只能通过预报预警，增强人们的应对措施。
4 结语
农业是我国发展过程中重要的组成结构之一，气象灾害严重影响我国农业经济发展。通过遥感技术可以监测气象灾害对农作物的影响，进而制定针对性措施，推动农业朝可持续方向发展。同传统农业灾害监测手段相比，卫星遥感技术在时效性、经济性和空间性方面的优势较为明显，为预防和降低农业气象灾害损失提供了客观可靠的基础数据，增强了农业气象灾害的应急监测能力，推动了农业生产的可持续发展。
参考文献
[1] 杨博.遥感技术在垦区农业灾害监测中的应用[J].现代农业，2013（4）：66-67.
[2] 黄小雪，罗麟，程香菊.遥感技术在灾害监测中的应用[J].四川环境，2004，23（6）：102-106.
责任编辑：郑丹丹
关键词 卫星遥感技术；农业气象灾害；监测；应用
中图分类号：S42 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2018）04-048-02
DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.04.019
Abstract The basic principle， technical system and important function of satellite remote sensing technology were introduced， and the applications of satellite remote sensing technology in the monitoring of flood， drought， freezing，hail were described，in order to provide scientific reference for agricultural sustainable development and agricultural decision.
Key words Satellite remote sensing technology； Agricultural meteorological disaster； Monitor； Application
我國是农业大国，农业生产过程中受气象条件影响较大，有利气象条件适宜农作物生长发育，但气象灾害却严重威胁着农业生产，且影响范围不断扩大。在全球气候变暖的大背景下，频发的干旱、洪涝、低温冻害、雪灾、冰雹、霜冻等气象灾害不仅降低农作物产量，还对整个农业链发展不利。增强农业气象灾害监测水平，可以第一时间了解气象灾害发生发展信息，及时采取针对性措施，避免或降低灾害性天气对农业生产的危害。传统方式在监测、调查农业气象灾害时耗费时间长、效率低、误差大，且效果不尽人意，自使用遥感技术以来，有效地弥补了传统农业气象灾害监测的不足，具有经济性、动态性和时效性等优势。借助卫星遥感技术可以动态监测和评估农业气象灾害，为农业可持续发展及农业决策等提供科学的参考依据。
1 卫星遥感技术基本原理和技术系统
1.1 卫星遥感技术基本原理
地面上任何物体都能吸收、投射和反射电磁波，因不同物体物理和化学特征不同，且入射光波长也有一定差异，直接导致入射光发射率不同，这就是物体反射光谱。卫星遥感技术基本原理是遥感仪器接收到目标物电磁波信息和物体反射光谱后，对地面物体识别和分类。
1.2 遥感技术系统
1.2.1 信息源 实际上，信息源就是遥感探测的目标物，一旦目标物和电磁波互相作用就会形成特定目标物电磁波，为遥感探测获取信息提供依据。
1.2.2 信息获取 卫星遥感技术系统的重要环节就是信息获取，使用传感器或遥感平台极易获取到遥感信息。根据飞行高度不同，可将卫星遥感平台划分为航空遥感平台、航天遥感平台和地面遥感平台。在传感器作用下探测目标物电磁波特性，收集和记录地面物体电磁波特征。
1.2.3 信息处理 在计算机设备和光学仪器设备作用下对获取的遥感信息校正、分析、解疑处理，目的是了解或消除原始遥感信息误差，在归纳、梳理后反映出被探测目标物影响特征，随后对所需信息识别和提取。
1.2.4 信息应用 信息应用是使用卫星遥感技术的最终目的，结合专业需求，将卫星遥感信息作为地理信息系统数据源，方便人们查询、统计和分析利用，发挥经济效益。
2 卫星遥感技术的重要作用
2.1 增强农业灾害预报能力，减少损失
农业防灾减灾是一项复杂、全面的系统性工程，涉及不同部门、地区和学科的知识与技术，包含气象灾害监测预报、防灾抗灾、减灾等工作，这些环节相辅相成，相互制约，而气象灾害监测和预报是开展工作的基础，因此增强监测和预测准确性水平至关重要。科学技术是第一生产力，利用先进的卫星遥感技术可增强农业气象灾害预报水平，避免或降低农业生产经济损失。
2.2 扩大监测范围，保护生态环境
20世纪80年代以来，我国遥感技术逐渐从单一天气气象预测扩大到干旱、洪涝、冰雹、病虫害等气象灾害监测，同时在海冰监视、地震预测、环境监测和水质监测等方面得到广泛应用。卫星遥感技术的使用，可以在生态环境日益恶劣的情况下及时探测环境问题，采取针对性的措施保护地球生态环境。
2.3 提升农业生产的现代化水平
农业生产需要大量劳动力。随着科学技术水平的快速发展和农业生产结构的调整，农业生产现代化显现。我国从传统农业朝现代化农业转变，在农业生产过程中引入卫星遥感技术，才能丰富我国现代农业内涵。
3 卫星遥感技术在农业气象灾害监测中的应用
3.1 洪涝灾害监测
卫星遥感技术监测洪涝灾害主要是监测水体面积，在光波技术作用下可监测区域内具体情况。现阶段主要监测手段是无人机，在雷达遥感技术作用下可实时获取水体信息，恶劣天气基本不会对其产生影响。随着科学技术水平的快速发展，降水监测精度增强，有利于洪涝灾害预警预报工作的顺利开展。洪涝灾害评估包括致灾因子、孕灾环境、承灾体监测等信息，利用卫星遥感技术监测可获取受淹区域、持续时间、承灾体等。通过模拟估算受灾状况，即使有误差，也影响不大。
3.2 干旱灾害监测
卫星遥感技术在农业干旱灾害监测中应用广泛，监测内容包括土壤含水量和植物生长形态信息。在微波遥感技术作用下可实时监测土壤含水量，且精确度水平较高。使用反演模型，可将真实值相关系数控制到95%左右。微波遥感技术包含主动和被动微波遥感技术，两者可以互补。通过分析土壤介电参数，土壤湿度也会影响监测内容。植物生长形态是农业生产中农作物的长势，应对植物生长形态监测，通过反射接收方式了解植物生长形态。对农业干旱情况评估十分重要，主要以干旱监测数据为基础，因农作物不同生长阶段对水分需求不同，干旱不一定产生影响和损失。干旱情况监测主要是分析水分短缺对社会经济的影响，确定旱灾等级，在评估干旱情况时应结合地域和时空差异性。使用卫星遥感技术需要连续监测干旱情况，对指定对象相关数据进行评估，根据不同区域定期发布旱情图，这种方式基本符合农业生产需求，发布地域信息有较高准确性。在使用卫星遥感技术开展预报工作时需要计算数据模型完成，并未结合实际。
3.3 冷冻害监测
冷冻灾害会使植物生长环境发生变化，影响农作物正常生长发育，一旦温度下降幅度较大，会使农作物大面积死亡，造成作物产量下降或绝收，带来严重的经济损失。在卫星遥感技术作用下可对作物植被指数进行实时检测，通过分析数据变化，全面了解农作物冻害情况。
3.4 风雹灾害监测
冰雹灾害出现的过程中往往伴随有大风等强对流天气，对农作物生产极为不利。风雹灾害出现时间较短，但破坏力却极大，可以短时间内造成农作物倒伏，影响农作物长势及正常的光合作用，造成农作物死亡。当前，卫星遥感技术还不能对风雹灾害进行有效的识别，只能通过预报预警，增强人们的应对措施。
4 结语
农业是我国发展过程中重要的组成结构之一，气象灾害严重影响我国农业经济发展。通过遥感技术可以监测气象灾害对农作物的影响，进而制定针对性措施，推动农业朝可持续方向发展。同传统农业灾害监测手段相比，卫星遥感技术在时效性、经济性和空间性方面的优势较为明显，为预防和降低农业气象灾害损失提供了客观可靠的基础数据，增强了农业气象灾害的应急监测能力，推动了农业生产的可持续发展。
参考文献
[1] 杨博.遥感技术在垦区农业灾害监测中的应用[J].现代农业，2013（4）：66-67.
[2] 黄小雪，罗麟，程香菊.遥感技术在灾害监测中的应用[J].四川环境，2004，23（6）：102-106.
责任编辑：郑丹丹