農業(yè)科技信息技術論文發(fā)表(2)
農業(yè)科技信息技術論文發(fā)表
農業(yè)科技信息技術論文篇二
基于遙感信息技術在農業(yè)中的運用方式
摘 要：遙感信息技術是當今發(fā)展最快的高新科學技術，但就信息技術本身來講，它只是一種工具，并不能概括所有產業(yè)，只能與其他產業(yè)結合，才能夠真正成為傳統(tǒng)產業(yè)發(fā)展的倍增器。信息技術與農業(yè)結合也同樣能夠起到倍增作用。本文將以農業(yè)信息化建設的現(xiàn)狀為研究主線，分析當前農業(yè)信息化建設存在的主要問題，進而全面探索基于遙感信息技術在農業(yè)中的運用方式。
關鍵詞：遙感信息技術;農業(yè);運用
中圖分類號：TP79 文獻標識碼：A
遙感就是根據這個原理來探測地表物體對電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠距離識別物體。遙感的實現(xiàn)還需要遙感平臺，如衛(wèi)星、飛機、氣球等，它們的作用就是穩(wěn)定地運載傳感器。目前，在農業(yè)發(fā)展中有著很大的運用價值。
1 簡述遙感信息技術的概念與作用
1.1 概念分析
遙感技術依其遙感儀器所選用的波譜性質可分為電磁波遙感技術、聲納遙感技術和物理場(如重力和磁力場)遙感技術。電磁波遙感技術是利用各種物體/物質反射或發(fā)射出不同特性的電磁波進行遙感的，其可分為可見光、紅外、微波等遙感技術。按照感測目標的能源作用可分為主動式遙感技術和被動式遙感技術;按照記錄信息的表現(xiàn)形式可分為圖像方式和非圖像方式;按照遙感器使用的平臺可分為航天遙感技術、航空遙感技術和地面遙感技術;按照遙感的應用領域可分為陸地水資源調查、土地資源調查、植被資源調查、地質調查、城市遙感調查、海洋資源調查、測繪、考古調查、環(huán)境監(jiān)測和規(guī)劃管理等。
1.2 整體作用
市場銷售服務平臺的信息化建設，是為了鼓勵發(fā)展各類農產品的購銷、經濟、合作組織，形成農產品營銷的主體，從而解決農產品的買賣難題，鼓勵和促進增收。信息化市場銷售服務平臺在服務內容上，是產品銷售、資金籌措、技術開發(fā)、信息共享等方面的服務，在服務的期限上，技術和服務實體無比穩(wěn)固;在合作領域上，要加強發(fā)展產業(yè)化經營的生產、家用和銷售環(huán)節(jié)。在組織形式上，壯大銷售的經濟人隊伍，拓展銷售的信息渠道，劃分不同產業(yè)、區(qū)域的影響組織，盡快建立不同服務內容的網絡信息營銷系統(tǒng)。
2 探討基于遙感信息技術在農業(yè)中的運用方式
2.1 利用“3S”提取農業(yè)背景信息參與區(qū)劃計算
農業(yè)氣候區(qū)劃是根據農作物生長發(fā)育過程中對氣候條件的要求和氣候資源的地理分布特征來進行分區(qū)劃片的，在某種農作物的氣候可種植區(qū)內還有不同的地物類型，不同的農作物要求不同的地理環(huán)境。為使農業(yè)氣候區(qū)劃對農業(yè)生產更具有指導作用，將非氣象因子引入到農業(yè)氣候區(qū)劃中。農業(yè)氣候區(qū)劃對象中往往對土壤pH值要求很高，根據土壤類型分布可以得出土壤pH值的分布，將其作為區(qū)劃的一個關鍵指標，使得區(qū)劃更加有實際應用意義。利用GIS將土壤分類圖作為一項數(shù)據層參與氣候資源數(shù)據層集運算，得出包含土壤類型信息的區(qū)劃結果。譬如，在江西省萬安縣在全省優(yōu)質早稻種植氣候區(qū)劃和萬安縣臍橙種植綜合區(qū)劃中，除了應用1∶25萬的地理數(shù)據，還結合了TM影像數(shù)據，輔助GPS定位抽樣，把早稻、臍橙的可能種植區(qū)(農田、荒山荒坡)提取出來，排除了山體、水體、居民點、道路等不能種植臍橙和早稻的區(qū)域，把可能種植區(qū)與農業(yè)氣候區(qū)劃圖做邏輯交集運算，得到了全省優(yōu)質早稻和萬安縣臍橙種植規(guī)劃圖(見圖1)。
圖1 江西省萬安縣臍橙種植區(qū)劃
2.2 大氣污染監(jiān)測管理
無論是點源污染，還是線源污染，其空間分布以及屬性可以通過地理信息系統(tǒng)進行管理，而污染擴散的影響因子的空間分布同樣可以作為GIS的空間數(shù)據組成部分，所以基于GIS可以建立大氣污染擴散模型，進而GIS也提供了豐富的功能以表現(xiàn)污染物強度空間分布，可以查詢強度分布狀況，并可以結合其它社會經濟數(shù)據，進行更加細致的評價分析。譬如，包頭是我國大氣污染治理的重點城市，包頭關于大氣污染擴散的研究工作較多。冶金部建筑研究總院1982針對包鋼地區(qū)的煙氣綜合治理規(guī)劃，利用風洞模擬試驗、現(xiàn)場實驗等提出了“大氣輸送氣候學模式”(ATCM)。1989年包頭市環(huán)境監(jiān)測站，針對包頭新市區(qū)大氣擴散模式和SO2容量計算，提出了基于美國EPA的ISC(工業(yè)復合源大氣擴散模式)的城市多源高斯模式。這些模式的建立為包頭市的大氣污染治理和管理提供了可靠的依據。在包頭市的研究工作中，利用1月份平均風速、風向、頻率，并將其換算為風頻表，對包頭市的37個高架點源造成的地面SO2濃度的空間變化進行模擬。
將模型預測結果圖與包頭市環(huán)境監(jiān)測站繪制的等值線圖相比較。模型在工業(yè)區(qū)的預測值比較切合實際，在昆都侖區(qū)，預測值偏小，原因應該是由于包頭地區(qū)在1月份特定風向條件下，工業(yè)污染對該區(qū)域的影響比較小，相比之下居民取暖燃煤造成的SO2污染就較突出。總體來看，無論從工業(yè)區(qū)還是居民區(qū)，模型預測的SO2的濃度不存在數(shù)量級上的差別。
2.3 農作物長勢監(jiān)測和估產
遙感技術具有客觀、及時的特點，可以在短期內連續(xù)獲取大范圍的地面信息，用于農情監(jiān)測具有得天獨厚的優(yōu)勢。近20a，農作物遙感監(jiān)測一直是遙感應用的一個重要主題。從“七五”利用氣象衛(wèi)星數(shù)據進行北方11省市小麥估產起步，經過“八五”重點產糧區(qū)主要農作物估產研究，到“九五”建立全國遙感估產系統(tǒng)，使我國的遙感技術在農業(yè)領域的應用不斷向實用化邁進。目前已經具有對全國冬小麥、春小麥、早稻、晚稻、雙季稻、玉米和大豆等農作物的估產及其長勢監(jiān)測的能力，在作物收割前2～4周提供作物播種面積和總產數(shù)據，每10d提供1次作物長勢監(jiān)測結果。這些信息為國家掌握糧食生產、糧食儲運、糧食調配和糧食安全提供了及時、準確的服務。 這些業(yè)務運行系統(tǒng)的建成和使用，為科學合理地制定國家和區(qū)域經濟社會發(fā)展規(guī)劃、制定農產品進出口政策和計劃、調控糧食市場、及時合理安排地區(qū)間的糧食運輸調度、宏觀指導和調控種植業(yè)結構、提高相關企業(yè)與農民的經營管理水平等做出了積極貢獻，標志著我國作物長勢監(jiān)測與估產已進入新的階段。 2.4 精準農業(yè)
在精準農業(yè)作物信息遙感獲取理論和方法方面，突破了作物長勢、養(yǎng)分等信息的遙感獲取關鍵技術，開發(fā)出了作物葉面積指數(shù)(LAI)、氮素、葉綠素、水分等系列探測儀器設備，建立了基于多時相、多光譜、多角度的作物株型結構參數(shù)探測模型，提高了作物LAI和長勢的遙感監(jiān)測精度，提出了作物熒光被動遙感探測技術方法和基于紅邊特征、弱水汽吸收特征的植株水分光譜探測方法，建立了作物冠層組分垂直分布梯度與營養(yǎng)診斷應用模型。為解決農田信息快速獲取的瓶頸問題，構建了基于多平臺、多源遙感信息融合的作物信息獲取體系，提出了以星-機-地同步觀測實驗為基礎、生化組分遙感填圖為手段、作物C/N代謝平衡和優(yōu)質均一化產品為應用目標的農學參量定量反演綜合方法，實現(xiàn)了遙感“面狀信息”與地面“點狀信息”有機融合，顯著提高了作物、土壤信息獲取精度和判讀能力。
2.5 作物估產
目前主要應用于：
2.5.1 大面積作物環(huán)境監(jiān)測
如通過NOAA衛(wèi)星遙感影像的綠度值，了解大面積作物的分布和長勢，并根據該作物在某一些地區(qū)的生長日歷(拔節(jié)、開花等)和氣象衛(wèi)星所提供的資料，對某一作物地區(qū)可能發(fā)生的氣象災害、土壤水分的保證率和流行性病蟲害等發(fā)生早期警報。
2.5.2 大面積估產
如利用陸地衛(wèi)星進行某一作物的生態(tài)分區(qū)，收集每一生態(tài)分區(qū)內歷年該作物的產量以及有關的氣象資料建立產量模式，同時進行與衛(wèi)星同步的高空、低空和地面光譜觀測，然后根據衛(wèi)星影像所提供的信息進行某一作物的產量估測。
3 結語
農業(yè)地理信息平臺是土壤學、生態(tài)學、農業(yè)、地理學等基礎學科與通信和網絡、計算機、定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等科學技術結合起來，形成對土壤和農作物宏觀和微觀監(jiān)測，并對農作物生長發(fā)育情況以及環(huán)境進行信息獲取、分析和預測的信息系統(tǒng)。農業(yè)地理信息平臺突破了信息受到區(qū)域限制的局限性，將傳統(tǒng)的農業(yè)生產管理提升到快速調查、分析、監(jiān)測、診斷、決策進而管理的新高度。遙感在農業(yè)方面的應用主要是在進行農用土地資源調查、作物估產和氣象災害、作物病蟲害的監(jiān)測、預報等方面。農業(yè)已成為遙感技術最大的應用部門之一。
參考文獻
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