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农业卫星遥感技术

时间:2023-09-24 10:52:12

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇农业卫星遥感技术,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

农业卫星遥感技术

第1篇

关键词:遥感技术;资源;环境;软件;应用

中图分类号:TP237 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)23-5360-02

20世纪60年随航天技术和电子计算机技术的发展,遥感技术应运而生。遥感技术根据各类传感器收集的地面物体的电磁波信息,并利用计算机编程技术或者遥感专业软件制作遥感图像,广泛应用于资源考察、灾害监测、环境保护、测绘、军事及气象监测等领域。在地球资源紧缺、环境问题日益突出的现状下,遥感技术得到了空前的重视和广泛的应用,成为观测地球的重要手段。

1 遥感相关技术

遥感图像处理的关键技术主要包括了遥感图像几何校正技术、影像融合技术、图像增强技术以及图像分类技术。利用计算机遥感软件或者基于VC++编程都能实现上述相关功能。国内外已有多种专业的遥感数字图像处理软件,如PCI、ENVI、EDADRS、VirtuoZo、ArcInfo、ArcView等。这些软件为遥感技术在资源调查、环境保护、城市规划等领域的应用提供了强有力的技术保障。ERDAS IMAGINE 是美国ERDAS 公司开发的遥感图像处理系统。它的功能相比于其他软件更为先进,操作更为灵活,因此占有了很大的市场份额,是遥感图像处理系统的代表软件。而一些我国自主研发的软件,如中国国土资源航空物探遥感中心研制开发成功的“野外调查微机辅助遥感图像解译系统“、“成像光谱数据分析处理系统”;成都理工大学研制开发成功的“正射遥感影像地图制作系统”等软件系统都已得到推广应用[1]。

1.1遥感图像处理技术

遥感图像处理技术主要包括了:遥感图像几何校正、图像增强技术、以及图像分类技术。下面分别介绍这几个处理技术。

由于卫星传感器视角和地球表面曲率的影响,影响上地物发生几何形变,因此在应用卫星遥感影像之前,必须经过几何校正。图像几何纠正包括空间变换和灰度值内插两步。几何纠正可通过遥感图像处理软件,如ERDAS,或者通过VC编程实现。EDARS进行几何纠正的流程图如图1所示。

遥感图像增强技术指的是将高分辨率全色波段影像与最佳波段组合的多光谱影像进行融合,得到高分辨率、多光谱的融合影像的过程。融合后的图像与原图像相比,更加清晰,提高了视觉效果,改善了几何精度及识别和分类的精度。一般多采用多光谱TM图像和SPOT全色图像进行融合。

遥感图像分类技术指的是利用计算机或目视判读对地球表面及其环境在遥感图像上的信息进行属性的识别和分类,从而识图像信息所对应的地物,提取所需地物信息。计算机自动识别分类技术尚不成熟,因此仍然需要目视判读辅助识别。计算机自动识别分类方法主要分为监督分类法和非监督分类法两种,这两类方法均可在EDARS中实现。监督分类方法需要从研究区域选取有代表性的训练区作为样本,根据已知训练区的样本,选择特征参数,建立判别函数对像元进行分类。非监督分类没有训练区作为样本,主要根据像元间的相似度大小进行归类合并。

2 资源环境应用

2.1资源调查

资源的可持续利用是可持续发展的基础,没有资源的可持续利用,不可能有可持续发展。资源调查主要包括了金属矿产资源勘探及农业资源调查监测两方面。

遥感技术已经在地质矿产勘探、金属、天然气、资源调查中发挥了重要作用[2]。20世纪20年代航空遥感被用于农业土地调查。多光谱原理应用于遥感后,根据各种植物和土壤的光谱反射的特性,建立了丰富的地物波谱与遥感图像解译标志,在农业资源调查与动态监测、生物产量估计、农业灾害预报与灾后评估等方面,取得了丰硕的成果[3]。

利用遥感信息进行资源调查具有成本低、速度快,有利于克服自然界恶劣环境的限制,减少投资的盲目性,保证图像数据的不断更新等优点。在资源调查之前, 可以利用卫星遥感数据, 预先进行判读和分析,以便圈定若干远景区域,,有的放矢;其次利用卫星影像和数据,参照路线考察的样本和实况, 进行较小比例尺的自动分类与制图,满足概查的需要; 必要时再进一步缩小靶区范围,进行大比例尺航空遥感与摄影测量, 结合地面实况调查和取样,编制正射影像地图及系列专题地图,可以满足定量、定位的精度要求。我国在地质及森林资源调查中的经验表明,利用遥感可以节约成本一半, 加快速度一倍[4]。

2.2环境监测

遥感技术在全球环境变化监测方面的应用也是十分广泛的,主要包括:(1)气象监测;(2)臭氧层监测;(3)海洋监测;(4)环境灾害监测等。在气象监测方面,卫星遥感技术在气象上的应用是比较成功的,气象卫星云图为研究云的分布及运动规律提供了准确的信息,如台风监测等。在大气臭氧观测方面,大气臭氧观测包括总含量及其浓度分布廓线的测量。观测方法有在地面上用臭氧分光光度计测量不同天顶角下的太阳紫外光谱, 从而计算出大气臭氧总含量及其浓度分布线;或者在卫星上测量大气对太阳紫外线的后向散射光谱或大气臭氧的红外吸收光谱, 推大气臭氧总含量及浓度分布廓线; 或者用气球将臭氧探测仪送入高空, 测量平流层的臭浓度[5]。在海洋监测方面,遥感能为海洋学家提供跟踪大尺度洋流、中尺度涡流实时调查信息;为海洋气象学的研究提供有关海面上空的云图和风暴潮、台风信息;为海洋生物学的研究提供有关海洋初级生产力和海洋生物环境方面的信息;为海洋地质研究提供有关重力场、海平面、大地水准面等海面地形的测高资料;还能为海洋环境保护提供快速大尺度监测和区分海面溢油及其它海面污染的方法与图像[6]。在环境灾害监测方面,遥感广泛应用于地球温室效应、洪涝灾害、旱灾、地震、森林火灾、沙尘暴等环境现象的监测中。以地震监测为例,近年地震频发,地震后,交通堵塞、通信中断,遥感技术成为信息获取和灾害监测的重要手段。卫星遥感技术能够及时提供宏观灾情,有利于有关方面对灾情做出科学评估,进而采取救灾防灾减灾措施,意义重大[7]。

3 结束语

遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态监测等优势, 它不仅可以广泛应用于资源调查,而且可以快速、实时、动态、省时省力地进行大范围的环境监测。遥感技术作为资源调查和环境监测的重要手段之一, 发挥着不可替代的作用。

参考文献:

[1] 熊盛青.国土资源遥感技术应用现状与发展趋势[J].国土资源遥感,2002(1):1-5.

[2] 徐冠华,田国良,王超,等.遥感信息科学的进展和展望[J].地理学报,1996,51(5):385-397.

[3] 韩秀梅,张建民.农业遥感技术应用现状[J].农业与技术,2006,26(6):32-35.

[4] 黄敬峰.论遥感技术与资源、环境可持续发展研究[J].遥感技术与应用,1999,14(1):65-70.

[5]《大气科学辞典》编委会.大气科学辞典[M].北京:气象出版社,1994.

第2篇

关键词:教改;遥感;农业院校

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)09-0059-03

遥感是农业高等院校一些专业(如资源环境与城乡规划、土地资源管理、农业资源与环境、环境科学等)的本科生必修的专业核心课程。遥感技术已经广泛应用于社会生产的各个领域,培养遥感应用型的高级技术人才非常重要,但目前农业院校的遥感课程的教学体系、教学内容和教学方式难以适应遥感技术的快速发展,存在不少问题,使培养的人才与社会产生脱节。

一、农业院校遥感教学存在的主要问题

1.遥感课程理论多而杂、抽象化等特点,抑制了学生的学习兴趣。遥感技术具有理论抽象、知识点庞杂的特点,其多学科交叉,基础知识面广而杂,技术性和实践性较强且多应用于大型项目。农业院校的本科生一般是第一次接触,缺乏与课程相关的预备基础知识和背景知识,学习遥感课程太抽象,实际生活中也很难接触到遥感应用方面的项目,这样会导致学生觉得遥感课程“遥不可测”,具有一定的距离感和陌生感。另外,遥感课程在农业类院校中一般属于专业基础性学科,得不到足够的重视,以及学时不多等原因都在一定程度上抑制了学生的学习兴趣。

2.教材内容过于突出前沿科学,忽略了其应用性。现在的农业院校遥感教材已经采用国家农林类普通高等教育“十一五”、21世纪规划教材,虽然教学内容进行了更新,基本上不存在以前的内容过于陈旧的问题,但仍然出现不少问题。主要存在教学内容过于突出其前沿科学以及发展趋势,导致部分教学内容或过于深奥,或与农业类等相关专业的结合性不大,在农业院校等相关领域中几乎应用不到;如“微波遥感原理”深奥难懂,在农业院校相关专业几乎很少用到;又如“高光谱的影像分析”过于深奥,对于遥感课程学时很有限的农业院校本科生关联系不多且过于深奥。现在国民生产的各领域中广泛应用的遥感技术或结合性较强的教学内容,很少有教材提及或提及极少。如近年在灾害监测中广泛应用高分辨率的QUICKBIRD、WORLDVIEW卫星数据WORLDVIEW;又如在农业中应用较多的测定地物光谱仪的设备和我国“北京一号”小卫星在北京近郊农业监测中应用等内容却无体现。脱离生产实践与应用的前沿技术,就像是没有方向的深海之舟,与农业类院校本科生的教学宗旨与教学目标背道而驰。

3.教学手段不够丰富,学生参与不够,缺乏学习热情。农业院校遥感课程虽然普遍使用了多媒体教学技术,但仍是以教师讲授为核心,缺乏形象教学必要的教学手段与辅助教学资料,很少有本科生参与教师的科研项目或大型的工程应用项目。由于时间等种种原因,也很少本科生参加课内外的遥感应用的体验与交流报告,缺乏学习遥感课程的源动力与热情。

4.现有的考试制度抑制了学生的创新。现有的考试制度以考试为主,侧重卷面成绩,试卷考核方式很难考验学生对理论体系的系统性掌握、知识点的内在联系以及实际技能的掌握程度与应用程度。农业院校的遥感实验课程学时设置少,实验个数少,实验成绩占课程成绩的比重不大,一般隶属于遥感课程理论教学的一部分,很少单独开设,实践环节教学得不到足够的重视,且多侧重实验报告成绩,忽视了实践环节学生能力的表现。现有的课程成绩构成缺乏讨论、专题制作、文献检索、学习报告等多手段,在一定程度上抑制了学生参与的积极性和主观能动性,导致学生自主学习的热情不够,缺乏创新的激情。

5.实践学时偏少,缺乏针对农业院校的上机教材。遥感实践课程少,难以培养学生的感性认识,动手能力的提高更是无从谈起。目前,与遥感课程配套上机的教材多是针对高等院校测绘类专业,缺乏与农业院校遥感课程配套的上机实验教材,市场上偶见农业院校专用教程,在内容的设置上与上机实验数据或样例数据方面却与测绘类专业并无多大区别。农业院校类本科生感觉不到遥感实践与专业的相关性或结合性,无法满足农业院校专业学生的实践教学的需求。

二、教学改革的基本内容与途径

1.教学内容的完善与改革。(1)教学内容的设置应重点突出。在农林院校遥感课程学时很有限,而遥感技术体系本身内容非常庞杂,教学内容与学时的设置除了体现理论的系统性,一定要注重各部分内容的内在的逻辑联系,突出主要内容和重要内容,必要时,应进行取舍。使学生对整个教学有一个比较宏观、层次清晰的印象,能够抓住遥感主要的原理和难点内容。农业院校的遥感课程主要内容包括航空像片与遥感相关的基本概念、地物的反射光谱特性、航空摄影测量的基础知识、遥感图像的像点误差、航空摄影测量的内外业、卫星传感器数据、遥感图像的目视判读与调绘、遥感数字图像处理原理与操作技能,以及遥感技术的应用案例,尤其是在农业领域的应用实例。(2)根据应用情况对前沿性内容取舍。现在很多教学改革过于突出课程的前沿性内容,但受到学时的限制,很难与生产实践或专业联系起来,学生感觉很陌生、很抽象,教学效果甚不理想。农林院校的遥感课程学时一般都很有限,在突出课程内容的系统性和重点内容的前提下,对于前沿性的内容,可结合授课专业情况进行灵活调整。若在相应专业领域中很少应用的可略讲或不讲(如微波遥感、高光谱);若在相应专业领域实践中有应用或应用较多的(如在农业和土壤学科应用较多的便携式地物波谱仪),可侧重于先进的仪器以及在科研或生产实践中的作用与功能。这样学生既不会感到深奥难懂,又会觉得该课程很贴合实际需求,这样就可在有限的学时取得较好的教学效果。(3)实验内容的调整。遥感课程实验内容的设置应与基本理论、基本方法相呼应,突出其主要技能、实践技能,平衡传统方法与现代作业方法,采用的实验器材或软件应与当地生产部门基本保持一致,若有条件应尽量将实验课单独开设。遥感技术在实际作业中,数据源以及产品都是采用遥感数字图像,因此,传统的遥感课程实验内容应根据行业发展情况适当地删除过时的实验,保留主要的遥感实验外,应尽量根据授课对象的就业方向、科研情况以及学时情况选择性地增加设置遥感数字图像处理的实验内容与课时数,如“熟悉ERDAS或ENVI遥感图像处理软件的基本操作”、“遥感数字图像的增强处理”、“遥感数字图像的几何处理”、“遥感数字图像的计算机自动分类”。

2.教学手段与教学方法的改革。(1)从兴趣点或生产应用入手展开教学。由于遥感课程理论知识点多而杂,在教学内容的组织上可从学生感兴趣的知识点入手,适当引用遥感在测绘、国土、农业等重要部门的一些视频资料。阐述基本原理与基本方法时注重加强学生思维的引导,主要内容与重点内容可采用精讲、细讲,生产中不常用的原理与方法采取学生课外自主学习为主,遥感在实践中应用可采取具体案例分析,这样既可保证激发学生学习的兴趣,在面上对遥感有全面的把握,又可在重点内容上有所深入。除了现代常用的多媒体教授的教学方法,可布置与课程内容相关且很有趣的课外小作业,如可通过让学生在Google Earth上查找校舍或旅游目的地的方式对卫星遥感数据的认识。(2)制作遥感教学辅助材料。遥感教学辅助材料包括航空图像与卫星遥感图像样片的制作、各类教学视频的制作、试题库与习题库的制作、遥感精品课程在线网址的收集,完善各种网络教学资源库的建设等。将生涩难懂且方便用于直观教学的遥感图像的分类与遥感图像的解译标志等内容制作教学样片,如可将全色图像、红外、彩红外、多光谱等航空像片与各种常用的卫星遥感数据制作样片,形象而直观,易于理解与记忆。对于比较抽象、生活中接触较少的知识点用于制作1~5分钟的辅助视频,如航空拍摄的过程、卫星遥感以及传感器的工作原理等。将近年来遥感技术应用于现实生活中有影响力的重大事件的新闻视频片段制作教学视频资料,如“国土部:用卫星遥感图片严查违法用地”、“我国‘北京一号’、‘小卫星’监测北京近郊农作物长势”、“汶川地震前后遥感图像前后对比”等新闻视频片段。教学辅助材料在有些教学内容方面可发挥很大的教学作用与效果。(3)重视遥感技术应用案例分析。一般农业院校的遥感技术的应用所占学时极少,与专业结合性不够。一般只是泛泛地提到或者一带而过,没有具体的案例或应用视频,学生缺乏对遥感技术实际应用情况的了解。可根据授课对象与专业方向选择教学辅助材料,根据授课对象及专业方向播放其相关内容,重点分析应用案例。如面向土管专业授课时可侧重土地资源调查与土地执法的案例分析;面向农资专业时,可侧重农作物长势监测与估产、光谱反射率的野外测定与分析等案例分析,面向环境类专业,可侧重环境监测与灾害监测的案例分析。(4)实现教学手段的多元化,激发学生学习热情。除了常用的多媒体教学与板书等教授方式外,还可适当采取学生教学的方式,加强与学生互动交流,提高学生自主学习的能力。利用课前与课间的时间或借助网络平台,与学生进行充分交流,及时掌握他们的兴趣、学习难点以及就业意向等,因材施教。利用国家、省和校级精品课程建设的成果,建立网络实践教学平台,实现网络互动式教学,设置“课件下载”、“实验报告上载”、“答疑”、“FTP”等功能。可借助与测量学等课程的重叠交叉知识,进行触类旁通式的教学。通过小型专题报告的形式,促使学生课外收集文献资料学习实践应用性强、与专业结合紧密的内容,择优以多媒体的形式课堂交流并点评,并作为学生课程考核的一部分,有意识地将教学内容与科研、就业与生产项目管理等结合起来,引导学生自主学习,激发学习的创造性。

3.建立考试制度的改革,提高其学习的积极性。进行课程考试制度的改革,改进考核方法,建立考察学生全面素质的考核体系、建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系,采取灵活多样的考试方式。在课程考试构成增加小型专题报告制作、文献检索与总结等,理论环节可增加课堂互动环节(如提问、讨论等)考核的比重;实践环节可强化动手实践与仪器操作的考核,淡化实验报告等书面成绩。通过建立考试制度的改革,促进学生积极学习。

三、教改效果分析

近年来遥感课程改革探索初步取得较为明显的成效,具体表现在以下几个方面。

1.学习态度的改变。学生对教学内容的兴趣和注意力明显提高,课堂互动变得更为积极,课外自主学习的激情提高,教学氛围良好,“教与学”变成了一件较为愉快的教学活动,学生对遥感方向的学术报告与毕业论文选题感兴趣的人数明显增加。

2.学生对遥感教学的评价。每学期都对全部遥感课程进行教学评估,学生无记名网上评教,结果表明总体优良。说明学生对于教学内容与教学形式是认可与肯定的。

3.学生的收获。国土资源管理、农业资源与环境等专业分别成立了兴趣小组,在老师的指导下能够独立完成校级创新型实验项目。学生的动手实践能力明显得到锻炼与提高,有机会参与到多项遥感技术应用的工程项目,特别优秀的学生能在测绘遥感相关的事业单位就业。也有本科生在国内的学术期刊上公开发表遥感领域内的科研论文。

虽然笔者针对农业类院校的遥感课程实践教学改革进行了探索与实践,然而,许多问题有待进一步探讨,诸如教学平台的完善、教学形式的改进、产学研实习基地建立、专业实践素材库的建立等。面向未来,我们需要更好地根据社会需求,积极进行遥感教学课程改革,为社会培养出更多的遥感应用型的高级人才。

参考文献:

[1]尹占娥.现代遥感导论[M].北京:科学出版社,2008.

[2]邓良基.遥感基础与应用[M].北京:中国农业出版社,2009.

[3]常庆瑞,蒋平安,周勇.遥感技术导论[M].北京:科学出版社,2004.

[4]彭望.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2010.

第3篇

关键词:遥感技术;水资源;降水量;径流量

1遥感技术简介

遥感技术是通过物体呈现辐射以及电磁波反射的一种复合功能性探测技术。其主要环节是目标物通过物体辐射和电磁波反射,将数据通过传感器进行收集和传输,之后再对数据进行信息的处理和分析,最终给出统计数字结果。其优点是,遥感技术的传播速度快,而且在传播的过程中信息的完整性能够确保不被破坏,所以这种技术被广泛的应用于地图测绘、航空以及军事领域。将遥感技术应用于水资源方面,能够有效减少勘测工作的人力、物力、以及工作时间,从而简化工作程序,提高工作效率[1]。

2遥感技术在水资源方面的实际应用

2.1降水量监测方面

遥感技术能够充分利用卫星和雷达,将信息源进行输送和传递,从而了解到不同地区的空间降水量和分布情况的详细数据。在雷达的利用上,主要是通过空气中的降水粒子给电磁波所带来的影响来预测不同地区的降水量,而卫星是将地面测量的实际情况与卫星数据结合起来,从而预报降水量。由此可见,由于雷达只能够实现对空气中降水粒子的监测,一旦云层过厚,雷达很难给出有参考性的数据,在使用过程中有一定的局限性,这时就要将雷达和卫星结合起来,共同实现降水量的监测工作。目前常用的方法有微波辐射法和综合法。通过航空飞机完成探测工作,这就是所谓的航空遥感技术,这种技术是气象观察工作中重要的辅助技术,通过对云层和降水粒子的监测,收集数据并传输到地面的计算机系统,进而进行数据的处理和分析。

2.2蒸发量监测方面

在水资源方面,蒸发量是一个重要的指标,对于水资源甚至是能量的平衡都有着直接的决定性作用。蒸发量的监测包含三个方面:土壤蒸发、水面蒸发以及植物蒸发,在蒸发量的监测上,通常使用的是物理监测,通过质量与能量之间的转变关系,从而获得蒸发量的数据[2]。而遥感技术给蒸发量的监测工作提供了更多的可靠方式,信息模型法、统计经验法以及能量余项法等,都能进行信息的处理和分析。在蒸发量的监测上,要对这些模型有清楚地认识,并且根据模型的特点进行分类,从而最大限度地发挥出模型的作用。在使用时通常要将土壤以不同层次划分开来,首先,要对植被、地表和土壤进行划分;其次,热量计算。这种通过遥感技术监测蒸发量的方式,能够有效监测不同的地表环境下的蒸况,从而为蒸发量的监测提供有效的数据支持。

2.3径流量监测方面

径流量的监测工作操作起来较为复杂,一般是通过水文模型对径流量进行预估。遥感技术由于具有其独特的优势,能够较为全面、简单、快捷的在信息收集方面发挥作用,所以将遥感技术所收集到的水体、土壤、地表、植被以及蒸发量等信息利用起来,与水文模型结合起来,就能够实现对径流量的有效预测。由此可见,遥感技术在径流量的监测方面,能够有效与其他因素结合起来,从而提升监测的有效性。

2.4地表以及土壤水分监测方面

地表的重要作用不言而喻,其对径流的形成、地面能量的分布都有着决定性的作用,土壤中所含的水分有地表水、地下水以及地表能量等。由于地表非常复杂,所以使用遥感技术对对表物体进行分类是十分重要的,遥感技术能够有效的辨别水体的特征,从而大大提升土地资源的利用率。除此之外,遥感技术能够有效监测出土地使用和土地覆被的变化情况,以及地表的植被信息、发射率,地面的实际温度、反照率等一系列关键信息,这些信息严重影响着地表的物质和能量平衡,所以在地表以及土壤水分监测方面利用遥感技术具有十分重要的意义。

3遥感技术在水资源方面的应用进展

这些年来,遥感技术发展迅速,以至于现在出现了多平台、多时相的遥感数据。尽管遥感技术在水资源方面已经有了一定的应用,但是我们仍要研究如何将更多的数据应用在水资源方面,如何在常规监测工作中结合遥感技术,发挥出各自的优势,从而更有效的解决水资源方面的问题。在未来一段时间的研究上,我们应该注重于将GPS技术、DSS技术、或是GIS技术、CAD技术等一系列的高新技术与遥感技术相结合,从而得到更好的应用,改善我国水资源的现状。

4结束语

综上所述,应用遥感技术获取信息的优点有很多,范围广、速度快、同时又能保证数据的科学与完整,遥感技术对数据的采集、更新以及处理和分析为科学决策提供了可靠的支持。在水资源方面应用遥感技术,并将遥感数据与其他模型数据相结合,能够发挥出各自的优势,各种数据之间相互补充的同时,也就大大降低了信息结果的不确定性,从而得出更最准确的结果。未来还要继续拓展遥感技术在水资源方面的应用,最大限度的发挥遥感技术的优势。

参考文献:

[1]张鹏.浅谈遥感技术在水资源领域研究中的应用[J].陕西水利,2016(1):136-137.

[2]曹大为.基于遥感ET技术的河北省馆陶县水资源优化配置研究[D].甘肃农业大学,2008.

第4篇

关键词:应用;水文水资源领域;遥感技术

中图分类号:TV21 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 04-0024-01

我国多个领域随着遥感技术的发展已经应用到了遥感技术,尤其是水文水资源领域。大量水文方面的资料都通过遥感技术获得,不仅使研究工作的效率得到提高,也得到研究成本缩减,同时促进了水文水资源领域的研究工作。

一、遥感技术概念及特点

遥感技术的综合性较强,以电磁波相关知识为基础使用传感器来分析远距离辐射以及电磁波信息,从而进行分析、收集整理,最后将影像集合,并且探测、识别地面上的不同景物。在资源考察、气象观察、局势侦查或是地图测绘等领域上,遥感技术的应用比较广泛。[1]由于其有速度快、质量高的特点,使得水文勘测的工序简化,人力资源也得到节约,工作效率进而提高。并且收集的信息量大、成本低、周期短。

二、遥感技术在水文水资源领域的应用

(一)检测降水量

当下通行的降水量监测方法是利用卫星信息和地面雨量站之间的差值,结合云顶温度和像素降水点之间的联系进行检测。由于某些地方雨量站较少,所以可以利用雷达进行监测,以便获取降雨量数据。[2]此外还有气象卫星、航空飞机等等的方法。雷达主要利用空间信号并且采集相应的降水粒子来预报局部或是短期降雨量的大小,最后使用计算机来计算降雨量。由于云层的厚度对雷达的估算影响较大,就可以结合卫星和雷达结合来计算降水量。如今卫星主要使用综合的微波辐射法是对大面积的降水量而进行预报并估算降雨量,现在较多使用的是利用航空飞机深入云层对周边进行监测,分析出不同角度的云层和余地的分布,并用计算机分析处理自动收集的大量云雨信息,并在电脑中显示出来。水文研究部门由此得到大量数据基础。

(二)监测蒸发量

通过物理方法表示地表能量和质量的转化进而计算得出蒸发量。蒸发量的估算由于遥感技术的使用日渐成熟。,所以统计经验法、能量余项法以及全遥感信息模型的计算就有了存在的意义。这些模型依据不同的特点,又可以分成多层模型,各自的优势也不同。一层模型作用地点不同,分为地表土壤和植被,二层模型则用于计算地下土壤或是地表植被以及地上热量的余热。而如今多层模型的使用把将土壤分成了很多层。近年遥感数据在我国的应用,以地表特征参数为基础建立了政务蒸腾计算模型,被用来计算非均匀地面条件下的蒸散,蒸发量的计算因此更加简洁有效。[3]

(三)径流量预测、预报

通常主要以水文气象站的数据和卫星遥感系统的监测数据为依据预测和预报径流量,然后在水文模型中输入主要信息进行计算得到相关信息。尽管河川径流不能直接用遥感技术进行估算,但遥感技术可以通过对地质、土壤、地貌、植被及相关的水系等因素的分析来估算降水量、土壤含水量及蒸发量等要素。建立以计算结果为基础的模型,通过模型预测和预报径流量。最早主要是以遥感技术为基础预算径流量,利用卫星云图、水文模型分析地表土壤、土地可利用区及植被,然后使用雷达实现对降水量的预测。随着科学技术的进步,研究人员发明了以多种覆盖类型蒸发的新型计算方法,这种方法提供了更加可靠的依据对径流量进行预测和预报。[4]

(四)地下水遥感

观测地下水的过程非常复杂,同时由于实地勘察得到的数据不足经常使观测得到的数据不够精确。应用遥感技术将地貌以及地面覆盖的植被以图像的形式表现出来,由于地下水会影响地貌,通过分析地下水的变化以及地下水的机构指导观测工作。

(五)地表水遥感

由于地球上的地表水分部广泛,导致水文工作中数据的收集难度较大,仅仅依靠人工的话许多地区的地表水观测都不能完成,如果采用遥感技术就会让这些工作变得十分简单,遥感技术通过电磁波将每个波段水体的变化情况成像记录,使河流、湖泊的形状可以明显的体现,为水文工作者的工作提供便利。

三、水文工作中应用遥感技术的注意事项

(一)在水文工作中要有选择性的采用资料与数据

在水文工作中遥感技术有自身独特的优势,能够使水文工作质量与效率有效提高,不过通过遥感技术获得信息量过于丰富,水文工作者需要有选择性的采用资料以及数据,水文工作中要依据研究目的对遥感资料与数据进行选择。

(二)人工作业不会被遥感技术取代

与人工作业相比遥感技术虽然先进且有明显优势,但是遥感技术并不能在水文工作中代替人工在野外进行定点调查,主要有两个方面的原因:1.遥感技术并不能获取所有水文研究工作需要的数据与资料;2.在解译遥感技术获取的资料时需要人工作业来检验资料与数据,能够更加准确的解译取得的资料与数据。[5]

四、结束语

在水文工作研究中对遥感技术的应用,使受限制的传统研究方法改变了。水文研究工作应用遥感技术获取非常多的水文资料,并且使预算和水文模型的准确度得到提高,降低了研究难度,促进了水文研究工作的发展。

参考文献:

[1]王文,寇小华.水文数据同化方法及遥感数据在水文数据同化中的应用进展[J].河海大学学报(自然科学版),2009,05.

[2]张正萍,马勇,张正波.基于卫星遥感的水文水资源监测预报系统原理[J].农业科技与信息,2009,01.

第5篇

该平台主要由信息采集系统、空间数据库系统统计分析系统、网络管理系统构成[3]。

1.1信息采集系统的实现

信息采集系统是利用多种采集手段构建完整的数据采集体系,获取农业信息系统所需的数据,并通过空间数据建库技术对所采集的数据进行统一管理。与此同时,利用遥感技术对土地利用变化及分布、农作物种植面积的变化、农作物长势等方面进行动态遥感监测。信息采集包括GPS系统的采集;遥感卫星数据的获取(LandsatTM、SPOT、MODIS、P6、ALOS等);农业生产情况、气象、水利、农学参数(黑龙江省主要农作物生长特征参数)、不同比例尺的专题图(地形图、土壤图、土地利用现状图)等数据的收

1.2空间数据库系统的实现

该平台的核心是农业地理信息数据库系统,包括地理要素子数据库、土地利用子数据库、水资源子数据库、气候资源子数据库、粮食作物生产子数据库、土壤资源子数据库。

1.3统计分析系统的实现

通过信息平台的统计分析系统,实现了统计数据与空间数据的挂接,使数据库与地理信息系统有机结合,建立了一套完善的管理、分析和决策体系。从而实现对全省各种农业资源信息的有效管理,达到科学准确的评价与决策。

1.4网络管理系统的实现

WebGIS是利用Internet/Intranet与GIS的结合,GIS通过WWW功能得以扩展,真正成为一种大众使用的工具,用户可以浏览WebGIS站点的空间数据、制作专题图以及各种空间检索与空间分析[4]。此次信息平台的建设,可采用SuperMap软件的WEBGIS开发平台进行系统开发,基于技术和SuperMapObjects组件的技术开发,从而实现黑龙江省农业多维空间信息平台的建设。

2黑龙江省农业多维空间信息平台的功能设计

2.1数据采集功能

遥感数据采集主要用来对遥感卫星数据进行处理、入库;GPS数据采集是利用GPS接收机采集数据,并进行后期处理;其它数据采集包括农业生产情况、气象、专题图等数据的收集。

2.2动态监测功能

2.2.1土地利用变化监测模块该模块通过遥感技术,利用卫星影像数据对不同地物进行提取,并结合GPS、RS技术,生成土地利用现状矢量图形,然后将相关信息进行入库。

2.2.2农作物种植面积监测模块该模块通过遥感技术,利用卫星影像数据对不同作物进行提取,并结合GPS、RS技术,形成农作物种植面积的矢量图形,然后将相关信息进行入库。

2.2.3农作物旱情遥感监测模块通过对土壤湿度的监测,并结合当地的地形和气象条件,建立农作物旱情评估模型。并通过定期的连续监测,预测不同区域的旱情发展趋势,为决策部门和相关生产部门提供旱情的发展态势。

2.2.4病虫害监测模块利用遥感技术和GPS系统对采集到的数据进行处理、分析、分类,抽取出病虫害的发生地点与范围、灾情等信息,并将这些信息入库。

2.2.5农作物长势监测模块通过对农作物长势的定期监测,了解不同时期作物的生长情况,然后将获取的数据进行处理、分析后入库。作物长势模块可提供准确的不同作物的长势信息和不同区域的作物等级,包括不同长势情况等所占比例,以及作物长势与往年的对比情况。

2.2.6粮食产量监测模块对于粮食产量的估算主要通过估算粮食单产和粮食作物种植面积的变化来完成。通过粮食产量估算模块的运行,可以为决策部门和相关的生产部门提供实时的全省主要粮食产量信息,还可以根据其需求,实现对各县粮食产量进行精确预测和估算。

2.3数据查询与空间分析功能

数据查询包括空间数据查询、属性数据查询、空间与属性数据关联查询、文档数据的快速查询等功能;空间分析功能包括属性数据的生成、区位分析、聚类分析、缓冲区分析、空间叠加分析、图层拼接、遥感解译等。

2.4数据输出功能

输出内容主要有空间数据、统计数据两大类。空间数据可用颜色大小不同的点状符号、颜色粗细不同的线状地物、面状图斑,显示土地、水、农作物等资源的分布。对于各类要素应单独建立图层,这样可以单独显示,也可以进行空间叠加来显示各类要素。统计数据可用表格、饼状图、柱状图等方式显示,同时这些统计数据可以和图形数据一同显示,在图形上附上这些表格、饼状图和柱状图,以便使用。

2.5决策分析功能

农业决策分析系统通过动态监测各个模块的运行,可辅助管理者和政府部门对整个农业生产过程进行分析和模拟,试验不同的决策方案并预测其效果或效益,从而达到优化农业生产决策的目的。

第6篇

1、结合实例,说出遥感技术的特点,说明其在资源普查、环境和灾害监测等方面的具体应用于功能。

2、初步学会利用遥感影像中的直接和间接解译标志对遥感影像进行简单解译的方法。

3、认识遥感技术在现代社会中发挥的巨大作用,理解地理信息技术的应用对协调人地关系的重要影响。

教材分析:

教材首先指出地理信息技术概念和核心技术,明确遥感是地理信息技术的重要组部分;接着介绍了遥感的定义、基本原理、遥感平台、工作过程、主要优点等几个方面的知识。

教材介绍了遥感的主要应用领域―资源普查、灾害监测、环境监测、工程建设及规划等,使学生认识到遥感技术十分广泛的应用领域。随着现代科学技术在生产生活各领域中的应用越来越广泛,学生在生活中也能经常看到遥感影像图。

本节的教学要点就是要让学生了解遥感是如何工作的,通过课件直观展示遥感图像,了解它在各部门、各领域的应用情况,初步感知遥感影像的解译方法。

重点、难点:

1、遥感的工作原理、基本工作流程。2、遥感在资源普查、环境与灾害监测、农业中的应用。3、遥感图像的基本影像特征判读方法。

教学手段:多媒体课件

情景导入:

1987年5月6日至6月2日,中国东北大兴安岭北部发生了特大火灾,在扑灭大火过程中,卫星遥感监测技术发挥了重要作用。在整个灭火大战中,国家气象局森林防火总指挥部提供了70余幅反映林火发展情况的卫星影像图,为制定灭火计划、作出灭火部署提供了科学依据。

遥感技术在森林灭火中是如何发挥作用的?它还能应用于其他领域吗?

一、什么是遥感技术

1、地理信息技术。地理信息技术是对地理信息进行获取、分析和应用的一门综合性技术,是地理科学与现代信息技术相结合的产物,其核心技术是遥感(RS)地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)。

2、遥感技术的概念。遥感技术就是人们利用一定的技术装备(航空器和航天器),从不同高度的平台,收集地物的电磁波信息,再将这些信息传输到地面,并加以处理,从而达到对地物的识别与监测的全过程。

小知识:航空器与航天器简介

航空器――在大气层中飞行的飞行器。包括气球、 气艇、飞机、滑翔机、直升机等。

航天器――用于航天飞行的飞行器。包括人造卫星、宇宙飞船、空间站、航天飞机、行星探测器等

3、遥感技术的工作原理。地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波,并且不同的地物对同一电磁波反射率不同。

在距离地球一定距离的飞机、飞船、卫星上、使用光学仪器和电子仪器,接受地面物体发射或反射的电磁波信号,以图像胶片或数据磁带形式记录下来,传送到地面,最后通过分析,揭示出物体的特征、性质及其变化,用于资源评估、环境监测、灾害预警及其他地物变化的分析等。

4、遥感技术的主要环节(略)

5、遥感技术的特点。遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面限制少、获取信息量大等特点。

二、遥感技术的应用

1、遥感技术的应用领域。目前,遥感技术已被广泛应用于国民经济的各个领域。它对于推动经济建设、环境改善和国防建设起到了重要作用。

遥感技术的应用(列表)(表略)

2、遥感探测的发展趋势。随着遥感应用向广度和深度发展,遥感探测将更趋于实用化、商业化和国际化。

三、学看遥感影像

1、遥感影像解译标志的概念。在遥感影像上,不同地物有不同的影像特征。这些影像特征是判读识别各种地物的依据,这种依据就叫做遥感影像解译解译标志。

2、遥感影像解译标志的分类

(1)直接解译标志

概念:直接解译标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征,它包括遥感影像上的色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图形等。

作用:解译者利用直接解译标志可以直观识别遥感影像上的目标地物。

(2)间接解译标志

概念:间接解译标志是指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征。

作用:借助它可以推断其他的相关地物。

3、分析和解译遥感影像应注意的问题

实例运用:运用所学遥感知识和解译方法,分析和解译卫星影像。

(1)说说卫星影像中,不同颜色各为哪几类地物。

(2)在卫星影像上判读出道路,用透明纸蒙在上面绘出主要的道路,制作一幅该地区公路交通草图,并将判读出的城市与村庄的大致范围,绘制在公路交通草图上。

判读提示:A.用色调辨认遥感影像,深蓝色、蓝黑色显示的是水文要素,灰白色、浅蓝色显示的是人工建筑,红色显示的是植被。

B.几点说明;①湖泊等自然地物的边界多为圆滑的,人工建筑、工程的边界往往棱角明显;②湖泊、城市为面状,道路、河流多为现状,村庄为不规则的点状和星状;③道路的宽度往往不发生变化,而河流的宽度从上游到下游逐渐变宽;④道路相对比较顺直,而河流则弯曲多变。

课堂巩固:

1、装载传感器的平台叫( )

A、遥感平台 B、传感平台 C、工作台 D、开发基地

2、遥感的关键装置是( )

A、航空器 B、传感器 C、胶片质量 D、磁带质量

3、下列不属于遥感技术特点的是( )

A 有利于节省人力、财力 B有利于提高效率

C 受地面条件的限制少 D有利于提高研究工作的精度和质量

第7篇

病虫害是影响作物产量的直接因素,是世界各国的主要农业灾害之一。大规模的病虫害会给农业生产和国民经济造成巨大损失。据联合国粮农组织统计,世界粮食产量因病虫害造成的损失占粮食总产量的20%以上。

利用遥感监测技术跟追病虫害进展情况,有利于展开精准治理工作,做到及时发现、及时处理,也有利于早期防治。其原理是,病虫害会造成作物叶片细胞结构色素、水分、氮元素等性质发生变化,从而引起反射光谱的变化,所以病虫害作物的反射光谱和正常作物可见光到热红外波段的反射光谱有明显差异。

在美国、澳大利亚等地,用无人机遥感监测并不罕见。比如,美国有种植户用无人机监测的麦田锈病情况,从中可以明显看出哪里是重灾区。也有人用无人机查看苜蓿地里的菟丝子(一种恶性寄生性杂草,主要寄生于苜蓿等豆科作物,苜蓿生长易受到恶性杂草菟丝子的严重危害,常造成苜蓿植株成片死亡),从而能在灾害大规模爆发前做到提早预防。

2 土壤属性分析

当今,世界农业现代化大国都在提倡精准农业,要求根据土壤性状,在作物生长过程中调节对作物的要素投入,以最低的投入达到最高的产出,并高效利用各类农业资源,改善环境,取得较好的经济效益和环境效益。

作为空中监测技术,农业遥感是推动农业走向精准化的有利手段。农业遥感监测主要以作物、土壤为对象。作物在可见光-近红外光谱波段中,反射率主要受到作物色素、细胞结构和含水率的影响,特别是在可见光红光波段有很强吸收波段,在近红外波段有很强的反射特性,可以被用来进行作物长势、作物品质、作物病虫害等方面的监测。土壤可见-近红外光谱总体反射率相对较低,在可见光谱波段主要受到土壤有机质、氧化铁等赋色成分的影响。因此,土壤、作物等地物固有的反射光谱特性是农业遥感的基础。

在精准农业中,有一个重要的概念叫做归一化植被指数。根据专业解释,归一化植被指数是反映农作物长势和营养信息的重要参数之一,计算方式是近红外波段的反射值与红光波段的反射值之差比上两者之和。归一化植被指数可以为改善作物健康提供参考依据,比如告诉你农田是否需要额外施肥。

美国一家专门分析土壤样本的精准农业服务公司Heartland Soil Services,正在尝试将无人机遥感测绘的归一化植被指数(NDVI)图与土壤取样分析相结合,从而生成土壤营养元素图。这种将二者结合的方法,相较于原来的只靠土壤取样分析法(每两英亩取一个样本)更加详细和精准。

3 统计分析植株数量和成苗率

无人机遥感测绘的另一个用途是统计植株数量。相比于耗时且只能抽样调查的手动计数,无人机统计更加全面,准确性更高。

据报道,2016年6月,基于云计算的无人机软件和制图解决方案供应商Drone Deploy、农业合作分析公司Aglytix和农业技术公司AgriSens合作,为农作物提供生长分析工具,通过农作物数量统计、农作物占地面积来分析当前农作物是否为最佳生长距离。

在2016年的植物生长季,加利福尼亚北部的一家私人农场请来第三方公司为农场74英亩的耕地移植了数万番茄植株。为了避免该公司没有严格按照移植数量收费,私人农场工作人员利用AgriSens公司的无人机应用软件快速实现了数量统计。

除此之外,用户也可以借助无人机遥感测绘的硬件和软件技术,分析新栽培植株的成苗率,以确定重新栽种方案。

4 自然灾害后作物受损评估

农作物的整个生长发育过程与气象息息相关,气候变化和灾害性天气是直接影响粮食生产和农民增收,影响农业的平稳快速发展。不可避免的自然灾害发生后,遥感技术可以用于评估暴风雨和冷冻灾害后受损情况。

作物遭受冷冻害后,体内叶绿素活性会减弱,对近红外光和红光的敏感度下降会导致植被指数发生?化,因此植被指数差异分析主要是通过受灾前后植被指数的差值来判断受灾情况。

在暴风雨灾害中,研究表明,水浸后的植被可见光波段反射增强,近红外波段减弱。且近红外波段和热波段的组合可以识别水浸和健康谷类作物。

在伊利诺伊州的一场强风和强降雨天气中,该州中部地区105英亩(613亩)的谷物发生不同程度损害。无人机服务Overhead Ag公司利用无人机技术生成灾后评估报告,详细标出了轻微受损区、中度受损和重度受损区,并且计算出了各自面积和所占比例,让农户可以直观了解灾后损失情况。

5 总览梯田概况,便于及时整改

梯田是在坡地上沿等高线分段建造的阶梯式农田,其是一种重要的水土保持措施,具有保水、保土、保肥的作用。作为坡耕地治理措施的一种,修建梯田可以通过减缓地形坡度、缩短坡长来改变坡面的小地形,进而有效治理坡耕地水土流失。所以,及时获得梯田的动态指标,可以为梯田建设成效评价、水土流失防止、水土资源合理利用等提供科学依据。

利用遥感技术生成的高分辨率影像对水土保持进行检测,有利于提取更详尽的水土保持措施。利用无人机生成高程图可以直观看到梯田的整体布局,便于梯田管理者随挖随填,及时整改阶地和排水系统。

其实卫星遥感手段已经发展已久,但卫星易受到天气环境影响,且轨道周期较长。比较而言,无人机灵活性更强、易部署。相信随着无人机平台、传感器和软件技术的进一步提升,未来无人机作为卫星等其他遥感平台的补充手段,可以帮助在农业构建起更加完整的监测网。

第8篇

关键词:航空遥感技术、现状、应用、趋势、成就

中图分类号:TP7文献标识码: A 文章编号:

一、航空遥感的发展现状

一九六零年美国的学者就提出了遥感这一概念,这是一项FQ综合技术,将其定义为以摄影方式或以非摄影方式获得被探测目标的图像或数据的技术,是为了更加全面的描述这种技术和方法,从现实的意义来分析,通常我们把它称为一种远离的目标,通过非直接接触而判定、测量并分析目标性质的技术。一九七二年第一颗地球资源卫生发射升空,一直以来,法国、美国、俄罗斯、日本、印度以及中国等国家陆续发射了对地观测的卫星,并且越来越多。如今,大气窗口的全部都已被卫星遥感的多传感器技术所覆盖,光学遥感包含以下几种:近红外、见光及短波红外区,以探测目标物的反射和散射热红外遥感的波长可从8/an到14Inn,以射率和温度等辐射特征,微波遥感的波长是从1mm到100cm的范围,其中被动微波遥感主要是以目标的散发射率与温度的探测为主,主动微波遥感通过合成孔径雷达探测目标的反向散射特征。微波遥感能够全天时、全天候的对地进行观测,雷达干涉的测量多数采用两付天线同步成像,或者是一付天线需要隔一段时间之后重复成像,利用同名像点的相位差对地面目标的三维坐标进行测定,精度可以达到5In~10In,差分干涉测量定相对位移量的精度更高,在自动获取数字高程模型的精度上得到很大的提高。航空航天遥感对地定位不依赖地面的控制,也就是对影像目标的实地位置能够确定,过去的一个世纪中取得的重大成果中就包括从空中和太空观测地球获取影像,体出了多平台多传感器航空航天遥感数据获取技术趋向于三高。多平台多传感器航空航天遥感数据获取技术有着非常快速的发展,并趋向于高空间分辨率、高光谱分辨率及高时向分辨率。在二零零一年卫星遥感的空间分辨率有了快速的提高,而时间分辨率的提高则是由于小卫星技术的快速发展,传感器与小卫星星座的大角度倾斜可以以1d~3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。

因为具有全天候全天时的特征,以及应用INSAR和东一INSAR进行高精度三维地形及其变化测定的可能性,因此,全世界各国家都在普遍关心的就是SAR雷达卫星。在机载和星载SAR传感器以及应用研究方面我们国家还处于形成体系的阶段,如今,我们国家将把遥感数据获取的方法全面推进,从而形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。

二、航空遥感技术的应用

从遥感科学的本质来分析,就是通过对地球表层的遥感,如岩石圈、大气圈、水圈以及生物圈都属于地球表层。根据遥感仪器所选用的波谱性质遥感技术可以分为以下几种,声纳遥感技术、电磁波遥感技术、物理场遥感技术等。电磁波遥感技术是利用各种物体或物质反射出不同的特性的电磁波而进行遥感。包括见光、微波及红外等遥感技术。按照感测目标的能源作用可以分为以下两种技术,包括:被动式遥感技术、主动式遥感技术。如果按照记录信息的表现形式来分的话,可以分为图像方式以及非图像方式,若按遥感器使用的平台来分,可以分为航空遥感技术、航天遥感技术、地面遥感技术等三种技术。从遥感的应用领域来分的话,可以分为环境遥感技术、地球资源遥感技术、海洋遥感技术以及气象遥感技术等。遥感应用具体包括:土地资源调查、陆地水资源调查、植被资源调查、城市遥感调查、地质调查、海洋资源调查、环境资源调查以及考古调查与规划管理等。

三、我国航空遥感技术的发展趋势

科学技术在不断的进步,光谱信息逐渐趋向成像化,雷达成像向多极化发展,光学探测多向化,地学分析也越来越智能化,环境研究也向动态化发展,资源研究方面也趋于定量化,这对遥感技术的实时性有很大的提高,并且对遥感技术的运行性也起到很大的提高作用,使它向多频率、多尺度、全天候的方向发展,与此同时,还要向高效快速以及高精度的目标发展下去。其一、随着高性能新型传感器研制开发水平的不断提高,以及环境资源遥感对高精度遥感数据的要求越来越高,高光谱分辨率以及高空间已经成为卫星遥感影像获取技术的未来发展方向。遥感传感器的改进与突破重点体现在像光谱仪和雷达上,高分辨率的遥感资料对地质勘测以及海洋陆地的生物资源调查都有非常显著的效果。其二、全天候全天时获取影像并穿透地物是雷达遥感具有的能力,并且在对地观测领域有很大的优势。无论是干涉雷达技术,还是被动微波合成孔径成像技术,还是三维成维技术及植物穿透性宽波段雷达技术都在发挥着越来越重要的作用,并且也是实现全天候对地观测的非常主要的技术,使环境资源的动态监测能力得到很大的提高。其三、不断开发陆地表面温度及发射率的分离技术,并使其得以完善,对陆地表面的能量交换进行定量估算并进行监测,除此之外,还要对平衡过程进行监测,这会在全球气候变化的研究中起到更大的作用。其四、由航空、航天与地面观测台站网络等组成的并且以地球作为研究对象的综合对地观测数据获取系统,不但具有提供定性、定位、定量的能力,而且还具有提供全天候、全空间及全时域的数据能力,为资源开发、地学研究、环境保护及区域经济的持续发展提供科学数据,同时提供信息服务。

四、我国在航天遥感技术方面已取得的巨大成就

在对地观测系统中一项重要的组成部分就是航空遥感,无论是在灾害应急响应监测方面,还是在高精度地表测量中以及矿产资源探测等领域都发挥着非常重要的作用。有了863计划等国家科技计划的支持,我们国家一直坚持自主创造并不断创新,在无人机遥感、高精度轻小型航空遥感、高效能航空SAR遥感等领域都自主研发了红外、可见光、激光、合成孔径雷达等航空遥感传感器,技术非常先进并且实用性很强,把国外的技术垄断与技术壁垒彻底打破了,研发出一系列的软件及硬件产品,并且是适合我们国家国情的产品,形成独具特色的全国航空遥感网,应用领域包括地矿、测绘、环保、农业、水利、减灾、交通、军事以及一些重大的工程建设,并且发挥出了非常重要的作用。如今,我们国家的遥感技术在国际中处于领导者的地位。

由高精度小型化POS、高精度轻型组合宽角数字相机、稳定平台、轻小型机载LIDAR、超轻型飞机(或无人机)和相应软件组成了高精度轻小型航空遥感系统。此系统与国外一些同类的产品相比,具有以下优点:重量轻、体积水、成本低、功能全并且操作起来非常方便,更重要的是拥有自主知识产权,主要应用于大比例尺测绘、高分辨率对地观测、数字城市建设以及重大自然灾害应急响应等方面,不但可以节省大量的人力、物力以及财力,而且对于遥感工作效率及效益有很大的提高。

高效能航空SAR遥感应用系统不但突破了系统总体与系统集成、X波段干涉SAR、P波段极化SAR技术,而且还突破了地形测图处理技术,技术指标要满足测图精度的要求,这样才能有利于技术流程及标准的形成,把国外技术的封锁彻底打破了,使国内的空白得到了填补,使我国成为世界上第三个拥有先进航空SAR遥感系统的国家。

参考文献:

[1]马蔼乃.遥感概论.北京:科学出版社,1984

[2]浦瑞良,宫鹏.高光谱遥感及其应用.北京:高等教育出版社,2OO0

第9篇

【关键词】地理信息系统;遥感技术;专题地图编制

GIS是地理信息系统的简称,是结合计算机网络技术而形成的一门新兴专业,该项技术可以运用计算机网络技术帮助人们进行地理信息的录入、分类、搜索等,必要时可以进行自动化的运算。RS是遥感技术的简称,遥感技术主要应用卫星和遥感仪器,在卫星中采集的信息和信号传输给遥感设备,遥感设备分析之后汇总出遥感目标的实际数据,该项技术在不进行实地考察的基础上,即可轻松获取某一地段的地理信息。遥感影像地图充分利用这两种核心技术进行地图的绘制,绘制的地图不仅精准而且具有实用性,受到人们的好评。

一、专题地图编制的流程及技术准备工作

1、专题地图编制流程。遥感专题地图编制结合了地理信息系统(GIS)与遥感技术(RS)两大科学技术,并以实际的地理地图为编制的基础的高技术水平的工作。其工作流程十分复杂,包含计算机技术、数据收集技术、地理测量技术、图像处理技术、地图编绘技术等多种学科技术。本文主要对遥感图像处理、数字化地图、TM图像几何精校正、图形整饰、图形数字输出等一系列工作作出了详细的介绍分析。而完成上述工作的最关键步骤则是要保证图像数据资料的精准,因此在工作的过程中要对合成好的图像以及处理过的图像进行准确的几何校正,以此来保证后期整理工作能够良好的进行,保证遥感图像的多中心斜墨卡托投影能够顺利的转变为编制所要求的高斯―克吕格投影。同时在专题地图编制过程中还要科学的研究分析卫星图像和以整理好的图像,及时对由于卫星姿态等原因造成的几何失真与畸变进行纠正调整。用严谨的工作态度和科学的工作方法来保证遥感图像与专题地图能够严格配准,只有这样才能成功的编制出科学实用的遥感影像专题地图。

2、专题地图编制的技术准备工作.前期的准备工作对于本文的研究分析十分重要,这需要对我们现在掌握的所有国内外关于的地理信息系统(GIS)及遥感技术(RS)的应用软件进行综合评估,并且要结合实际情况,将现有的微机作为主要的硬件条件,选择出最适合的地理信息系统和遥感技术软件。因为MAPGIS地理信息系统软件同时在地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS)两方面都具有强大的功能,是优秀的系统软件,所以此次研究选用MAPGIS地理信息系统软件。由于MAPGIS地理信息系统软件对GIS信息和RS信息的强大的整合能力,在本文的研究过程中得到了成功的应用。

二、专题地图编制的遥感图像处理及地图数字化

1、遥感图像处理。(1)多波段彩色合成。遥感技术主要应用地表不同植被和建筑物所发出的的不同波长而确定具体的测试区域的植被和建筑。这种利用遥感技术形成的图像主要应用在农业综合开发以及土地的综合利用中。图像能够更加清晰的反映某一区域的植被覆盖情况、河流水文条件等。通过大量的数据分析和实践积累,我们发现选择4、5、3三个波段按红、绿、蓝进行彩色合成是最有效的手段。(2)图像增强。图像增强在于增加图像的清晰性和可读性,排除干扰因素。因所用TM图像数据的时相和成像质量较好,干扰因素较少,做灰度拉伸和直方图均衡化两种处理。

2、地图数字化。就正常的工作而言,我们会对于工作的区域进行整体的布局,根据一定规律进行划分,进而形成了数字化的版块,对于我们的区域进行清晰的描绘,使得我们表达的效果得到很好地体现。(1)原图清绘、扫描。进行图形描绘与扫描有着自己的特性,一般的情况下我们会把相关的因素进行很好地整合,进而形成一张完整的地图,为了我们使用的过程更加的方面绘制成为比例一致的图形,其他的细节根据实际的需要进行添加,形成我们所需要的文件。(2)栅格图像矢量化。通过人机交互方式将栅格图像文件进行矢量化。(3)建立拓朴关系。矢量化形成的主要是点、线数据,而面域(区域)并未建立,因此需要进行拓扑处理以建立区域及区域间的空间关系。

三、专题地图编制的遥感图像校正及配准和数字补充

几何精校正是遥感影像处理的重要环节,只有这一环节顺利完成才能够保证整体遥感影像专题地图编制的质量和效率。以此必须以地图的地理数学基础为准对收集及合成的遥感图像进行几何精校正,以此来保证遥感图像与实际地图能够严格配准,来满足在遥感图像上精确量算的需要。

1、地面校正控制点(GCP)的采集。(1)GCP的数量。地面校正控制点(GCP)的采集是影响遥感影像几何校正精度和效率的重要因素,因此必须要经过严格科学的计算,应用几何精校正模型中的科学算法对地面校正控制点(GCP)数量进行计算,得出的结果是最有效,最能保证校正的精度。正是由于地面校正控制点的特殊性与重要性,在进行遥感影像专题地图编制的过程中需要在此环节格外注意,以保证整个遥感影像专题地图编制的质量和效率。(2)GCP的选择与分布。应选择在地图与遥感图像上均明显可见,能精确定位的永久性的地物点为校正控制点,GCP要尽量均匀分布。(3)采集GCP坐标,编辑GCP文件。遥感技术进行定位发生了很大的变化,已经慢慢的从传统的向卫星定位系统进行普及,对整体的识别的情况来讲起到了很好地表达的效果,我们进行坐标的采集的精度就会更加的高,对于我们采集的这些数据来说最终变成参照的数据,提供标准的尺度。

2、几何精校正。在我们的工作过程的校正模块的环节是必不可少的,是提供精确数据的依据。对于校正工作来说提倡多步走的策略,可以对于不同的情况采用有针对性的设计,例如灰度值重采样样法来说就会运用双线性内插法,校正在我们实际的工作中的意义非常的巨大,一定要根据要求做好各方面的工作。

3、图像配准。由于不同的技术其测量的单位不同,所以最终得到的地图数据还需要对图形和图像进行配准。配准的方式比较简单,主要是需要专业配准人员操作,对技术的要求比较高。

4、数字化补充。虽然利用图形和色彩能够有效的辨识不同的目标物,同时经过地理信息系统和遥感技术处理后的影响更加的真实,具有极高的辨识度,但是一些山体和水文的数据资料还需要进行数据化的补充,更便于观测者进行直观的分析。

结束语

通过本文研究分析,地理信息系统技术(GIS)和遥感技术(RS)相结合来对遥感专题地图进行编制是一个复杂,并对科技技术水平要求很高的工作。在专题地图的编制过程中将GIS作为基础平台,把地理信息和遥感空间信息精确计算进行复合整理。在实际的运用过程中能够很好的掌握地理信息,能够有科学依据的对于地质、地貌、地表情况进行分析,帮助人们在规划设计时能做出科学的决策,提高了整体规划设计的质量。

【参考文献】

第10篇

一、现代测绘技术的应用

1、矿山测量

在矿山测量中,遥感技术的应用已经经历了较长的时间,也积累了比较丰富的经验。在对矿山环境进行测量时,遥感资料可以帮助测量到矿区最新的动态信息,为矿区的开发和保护提供决策支持,并对矿区环境进行有效监测,以保证矿区环境的安全。在矿山测量中,GPS技术也是常应用到的,GPS技术可以对矿区地表进行移动监测,被广泛的应用与矿山测量工作的地面部分。GPS技术可以定位各种测量技术的方法,建立自动化、智能化的数据采集系统,从而找出适合矿山地质的测绘方法,促进矿山的可持续发展。

2、湿地应用

遥感技术可对湿地生物资源的分布及生长状况进行全天候的监测,及时获得湿地生物多层次的动态数据,实现对生物资源管理系统相关资源的及时更新。通过对这些最新的数据进行有效分析,可以得到湿地的最新变化,从而更好的掌握湿地的变化状态,为湿地研究和应用湿地资源提供有效的信息。湿地里的资源都是比较稀少的,保证湿地资源的应用,是现代测绘技术在湿地应用方面应该注意的问题。利用遥感技术对湿地资源进行勘测,保证湿地资源的充分利用是现代测绘技术在湿地应用方面的最大贡献。

3、水利工程监测

大江、大河的水位监测需要高新技术的支持,遥感技术的应用正适应了高新技术的发展需要。实施遥感技术可以对大江、大河的水位进行有效监测,预测洪水灾害发生的最大面积和对沿岸带来的最大损失,为相关部门提供了准确可靠的数据,从而使相关部门可以进行有效的预防,避免重大灾害事故的发生。而RS和GIS的集成应用则能够预报洪水淹没范围及干旱灾情范围,为抗洪、防灾提供及时有效的信息,以将灾害事故的损失降到最低。利用GIS的分析决策功能,还可以帮助选择准确的水库大坝选址,为开发利用水资源提供有效的帮助。目前,现代测绘技术在水利工程方面的应用已全面展开。

4、农业发展

在农业中,GPS的应用相当广泛,此技术可对农田信息进行空间定位,利用RS技术还可以获取农田里作物生长环境、生长状况等,建立起资源信息管理系统,帮助相关部门找出更加是适合土壤的农作物,从而提高农作物的产量。利用GIS技术对农田的自然条件、农作物的生长状况等进行有效分析,争取最大限度的优化农业资源与生产要素的合理分配,以保证可以获取最高产量和最大经济效益,与此同时,还可以保证农田的生态环境和农业自然资源的有效利用,减少浪费,以实现农业的现代化和可持续发展。

二、现代测绘技术的发展

1、GPS的发展

GPS的全称是全球定位系统,是美国最先开始研制的,并于1994年完全建成,广泛的应用于海、陆、空三个方面。随着时代的进步和经济的发展,GPS技术有了飞跃式的发展,不断的进行改进和完善,其应用领域也在不断的开拓,各种GPS的接收机变得越来越小,更方便在野外进行操作。现在,GPS技术已经广泛的应用到了国民经济的各个部门,并逐渐深入到人们的日常生活当中。GPS技术的问世,是测绘技术发展的一个重要的里程碑,已经成为现代测绘技术应用的重要手段,其未来潜力更是难以估测。与常规的地面测量相比,GIS技术更能适应自然条件,对监测的选择也更为灵活,而且能够持续的进行全天候的作业,其搜集数据的精确度也是达到了顶峰。

2、遥感技术

遥感技术在现代测绘技术中占有重要地位,被广泛的应用到各种环境测绘中去,其中卫星遥感和航空遥感应用比较广泛,这对于发展地形图测绘及航空作业有着重要的作用。遥感技术的应用对于信息资源的获取有着极高的价值,在加强国防的情况下,遥感技术在国防方面的应用便显得尤为重要。各个国家之间的竞争都需要更先进的技术以加强国防,保证国土的安全,遥感技术的应用,可以利用卫星探测技术对外国进行监控,以更好的制定防御策略。

3、GIS的发展

地理信息系统的发展历史是比较短暂的,但其对世界的影响却是巨大的。当前,地理信息系统正被广泛的应用到地理勘测中去,对空间地理进行整理和分类,对相关的信息进行采集和处理分析,以更好的了解地质结构,建立更合理的地表建筑,保证地理资源的合理利用。地理信息系统的发展对于现代测绘技术的应用和发展意义重大,已经成为现代测绘技术的重要技术支撑,对现代测绘技术的发展起着不可估量的作用。

三、现代测绘技术发展对国民经济的影响

1、建立数字化的监测系统

随着“数字晋中”的建设,3S被广泛的应用到了国民经济中,施行了地理空间信息资源的开发利用和更新共享。建立完善的信息管理系统必将对地理空间信息进行有效的整理和分类,以保证现代测绘技术在各个方面的合理应用,实现区域信息资源的有效整合。

2、促进国民经济的发展,提高人民的生活水平

现代测绘技术的应用和发展,影响是广泛而巨大的,尤其是RS技术的应用,在各种环境测绘中,RS技术的应用最为广泛和普遍,RS技术为国防事业的发展做出了突出的贡献,维护了国家的安定和社会的稳定,是3S技术中最具有应用意义的技术。

现代测绘技术的发展和应用,必将给国民经济的各个方面带来方便的操作和应用,使3S技术广泛应用,人们在生活中便可根据由现代测绘技术建立的监测系统对所要进行的事情进行准确估量,保证问题的顺利解决。3S技术的广发应用必能促进国民经济的快速发展,实现数字化时展,为人们提供方便有效的系统资源,提高人们的生活水平。

结束语:

经济的发展,带动了各种科学技术的发明,现代测绘技术便是经济快速发展的产物,它的出现,为经济的快速发展带来了更多的便捷。通过对现代测绘技术的应用和发展的分析,也越发的肯定国民经济的发展离不开测绘技术的进步。现代测绘技术的广泛应用给国民经济的发展和人民生活水平的提高带来了福音。加强对现代测绘技术的研究,找出可以进一步提高现代测绘技术应用能力的有效途径,以保证其能够更好的为国家和人民服务。

参考文献:

[1]. 吕华,邱鲁军. 现代测绘技术与矿山可持续发展[J]. 有色金属. 2008.(01)

[2]. 杜培军,高井祥,张书毕. 现代测绘技术在解决矿区资源与环境问题中的应用探讨[J]. 环境工程. 2008.(03)

[3]. 邢文战. 现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位与应用展望[J]. 本溪冶金高等专科学校学报. 2009.(02)

[4]. 张书华,蒋瑞波. 污水处理项目中的现代测绘技术[J]. 河南科技. 2009.(04)

第11篇

谋长远发展

“研究遥感应用于政府统计是我国遥感应用的一大进步,它标志着遥感将在政府管理及业务开展等方面发挥重要作用。”原中国遥感卫星地面站站长潘习哲在“基于北京一号小卫星的统计可视化平台建设”项目评审会上如是说。如何利用好遥感项目,发挥遥感技术与统计业务相结合的优势是在项目建设之初北京局队重点思考的问题。经过反复研究,北京局队明确:不能仅仅将引入遥感等空间技术、创新统计调查方法视为一次科研行为,而要实现与统计业务在多层次、多方位的结合;不急于一时出成绩,要分步骤逐步实施,要尽可能多地出创新成果,并不断地植入到统计业务中。

根据统计工作的需要和遥感技术发展现状,北京局队提出用“以统计遥感为主、地面调查为辅”的新型统计手段替代原有农业统计方法的建设目标,即实现农业统计遥感的业务化运行。为此,北京局队提出了实现业务化的三个阶段:第一阶段,研究阶段。通过课题研究与实地验证,形成科学、严谨的数据指标提取生产流程,通过此流程生产的成果可以满足农业统计时间及精度等业务要求。第二阶段,双轨阶段。统计遥感和传统统计方式同步运行,同时对农业指标进行统计,彼此监督、彼此验证,进一步修正统计遥感方法的不足。第三阶段,业务化运行阶段。通过1?2年的双轨运行,统计遥感方法经过实际运行检验后,实行统计遥感为主、地面验证为辅的运行模式。

截至2012年,北京市已有冬小麦播种面积、玉米播种面积、设施农业占地面积、冬小麦产量、玉米产量5个统计指标实现了遥感测量业务化运行。在测算地表动土工程、植被覆盖度、植被净初级生产力、湿地生态服务价值等工作中北京局队都应用到了遥感技术手段。

重配套保障

要落实好统计遥感发展规划,引入什么样的合作方是关键。方法科学是保证统计数据精度的前提,实施高效是项目运行的需要。为此,北京局队经过深思熟虑决定;以项目为基础,引入拥有遥感科研技术优势的北京师范大学和拥有遥感卫星数据资源优势和项目运行经验的二十一世纪空间技术应用股份有限公司作为合作方,合二者之力带动统计调查方法的创新。在实际运行过程中,通过良性竞争,二者相互学习与借鉴,既加速了统计遥感业务化工作的进程,同时又推动了两家公司各自事业的发展。

维持长远发展,软硬件的配套必不可少。北京局队对合作方研发的软件系统提出了高标准的建设要求,系统既要能够满足当前新型统计数据采集的需要,又要满足今后扩展运行管理的需要。为此,在论证每个项目的统计遥感系统设计上都做足了工作,每次设计都要几次易稿才能最终定型。这样的努力最终也得到了回报。2010年,“北京市统计生态资源遥感测量运行系统”获得了“第十届全国统计科研优秀成果信息技术应用类二等奖”和“第十届北京市优秀统计科研成果评比信息技术类一等奖”。2011年,“北京市统计遥感业务运行系统研建”项目从全北京市众多优秀信息化成果中脱颖而出,最终获得“2010年信息北京十大应用成果奖”,并取得第三名的佳绩,随后又获得了“2011年地理信息产业优秀工程银奖”。硬件配置方面,从数据采集端的扫描仪、GPS相机、激光测距仪、外业调查PDA,到数据处理端的图形工作站,再到数据输出端的大型绘图仪都一一配置。为了适应农业外业调查工作的需要,北京局队还专门配备了外业调查用的梯子和望远镜,这样就能站得更高,望得更远。北京局队深知:做好每一个细节、每一项保障措施,都能为统计遥感项目顺利实施多提供一份保障。

强人员素质

统计遥感业务化运行工作的开展也并非一帆风顺。首先要解决认识上的问题。北京局队农业调查处处长张群回忆道:“尽管遥感已在其他政府部门得到应用,但对于它在农业统计中的应用前景,我们当初还看得不够清楚。在考察二十一世纪公司时我就一直在追问该公司一个问题:遥感技术能否达到统计上报的精度要求。”这是项目建设前期很多人的顾虑。

只有引入遥感等高新技术手段,农业统计才能摆脱永远在后面追赶的局面,才能驶入信息化的快车道,而如果不尝试,农业统计将永远是维持现状。经过深思远虑,北京统计人立即全身心地投入到推动项目实施的工作中去。勤于学习、善于思考是统计遥感项目组每位成员给人留下的最深刻印象。大家心里明白,如果不懂遥感,在项目执行过程中就只能被动地跟着别人走,这样发展下去遥感项目建设很难产出实用的成果。为此,项目组成员们下苦功啃读遥感书籍,理论加实践边学边用。这样的付出在此后的遥感项目讨论会上确实发挥了作用,他们给了合作方不小的惊喜,合作方再也不以专业自居了。正是他们这样潜心钻研的精神换来了合作方对统计工作、对统计工作者的尊重。

检验遥感应用效果不能“坐、等、看”,需要“转、测、算”。走到田间地头量一量,结果就一目了然了,因此外业调查成为了项目组检查遥感项目实施效果、督导合作方工作的重要手段。为此,项目组成员在与合作方联合开展调查的基础上,不断摸索学习,逐步掌握了独立开展外业调查工作的技能。2007年3月,正是通过外业调查核实,项目组发现了合作方工作中的疏漏,及时纠正,保证了项目实施进度。

获创新实效

“从你们整体的工作情况、采取的技术手段、取得的成果方面来说都是令人信服的。”全国政协副主席罗富和这样评价北京局队的遥感工作。通过六年的发展,北京的统计遥感工作的确见到了成效。

数据更准了。应统尽统是对统计工作的基本要求,在实际工作中要做到这一点并非易事。北京农作物播种面积统计就曾面临过这样的困境。2009年以前,随着密云水库水位的下降,水库周边的农民开始自发地在出的库滩上种植玉米。如果按照传统依据行政界线逐级汇总的方式,这些种植数据根本统计不上来。而遥感技术解决了这个难题,它能够轻松打破行政界线的限制,自主地将库区内6万多亩的玉米补充调查上来。

坚持的底气更足了。统计数据关系到社会的方方面面,经常被放到“显微镜”下观看,被质疑在所难免。2010年,受极端天气影响,北京粮食种植面积和产量数据出现下滑。此时,相关部门的质疑之声使北京局队承受了很大的压力。为此,北京局队会同相关部门开展联合调查,最终统计部门以直观的遥感成果图为基础,以实地调查结果为依据,有理有据地回应了质疑,维护了统计数据的权威性和统计部门的公信力。

第12篇

关键词:精确农业,技术体系,农业装备

 

1.精确农业技术的内涵

精确农业亦称作“精细农业”或“精准农业”。它建立在“空间差异”和“时间差异”的数据采集和处理上,实时测知作物(畜禽)个体小群体或小地块生长及疫病的实际情况,进而确定其针对性投入的最佳数量和时机,以求最优效果最低代价。

2.精确农业技术支持体系

2.1全球定位系统

精确农业中的定位信息采集与处方农作实施,需要采用全球卫星定位系统,它一般由卫星、地面站组和用户设备等组成。免费论文。现投入运行的有美国GPS系统和俄罗斯的GOLNASS系统。近几年来,GPS产业技术发展迅速,若干大公司迅速涉足农业领域,提供了用于农田测量的DGPS产品。现有国外农机厂商配套的GPS产品,大多采用EJI方式引进关键部件进行二次开发后嵌入农业机械应用系统中,可使性能价格比显著改善。GPS作为农业空间信息管理的基础设施,一旦建立起来,即不但可服务于精细农作,也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测等定位服务,其农业应用技术开发的前景广阔。

2.2遥感(RS)技术

遥感技术是精确农作技术体系获得田间数据的重要来源,它可以提供大量的田间时空变化信息,基本上达到了实时监测。该系统具有时效强、灵活、精度高等特点,目前已用于森林虫害监测,果园病虫害监测、农作物病虫害监测、产量和肥力图制作。可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反向光谱变异性,提供农田作物生长的时空变异性的信息,在一季节中不同时间采集的图像,可用于确定作物长势和条件的变化。由于应用卫星遥感的成本比航空摄影的成本低一半以上,卫星遥感技术预计在21世纪的前5年内,在精确农业技术体系中扮演重要角色。

2.3地理信息系统

地理信息系统可比作精确农业的大脑,主要由计算机硬件系统、软件系统、空间数据库和管理人员组成。它可将传感器或监测系统采集的数据随时输入,带有持久性的数据可以一次事先存入或定期存入,专家系统及其它决策支持系统也可事先存入。在精确农业技术体系中主要用于建立农田土地管理、土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等,为分析差异性和实施调控提供处方信息。由于农业活动涉及广阔的地理空间和各种管理信息都有明显的空间随机分布性,GIS在农业中具有广泛的应用价值。

2.4作物生产管理决策支持系统

决策支持系统是能对计划、管理、高度、作战指挥和方案寻优等应用问题进行辅助决策的计算机程序系统。一般决策过程由问题识别、建立模型、执行模型、评判决策、修改模型五个阶段组成。近年来,不少专家提出应把专家系统的技术加入到决策支持系统中去,建造“智能决策支持系统,以提高系统的决策水平和决策自动化程度。

3.国外精确农业研究现状及趋势

精确农业作为20世纪90年代农业生产新技术,其发展十分迅速。美国在精确农业研究与应用领域处于领先地位。在美国,加里福尼亚及德克萨斯州部分地区已经实现用精确农业技术耕作,美国各大学农业工程系均在进行精确农业技术研究及推广应用,目前,美国农业工程界正致力于土壤元素含量测定技术及装备的研究,以及产量监测系统研究。如:新型移动或土壤肥力测定器与手动探测方法对比研究,多功能图像仪及地理系统用于处方农业管理及产量监测确定施肥变量的研究等。瑞典农业工程研究所进行了变量氮肥对作物产量及质量影响的研究。法国谷物研究所进行了根据作物及土壤特性采用变量氨肥实施技术研究。日本农业工程科研机构在农业生产设备自动化控制技术方面进行了大量的研究。免费论文。

4.我国精确农业技术体系应用前景

1985年以来,我国科学家一直从事专家系统、系统工程的应用研究设计工作,完成过专家系统的研究设计,积累了丰富的设计思想,有许多独特的设计思想。近年来,我国在应用气象卫星遥感森林虫害方面又有突破性进展,在这些成果基础上完成了GIS,GPS,RS(指气象卫星遥感)EUCERES(农田生态资源高效利用技术集成专家系统)集成,以实现4S一体化技术。该技术可以有效地实现系统科学、现代信息技术,知识库体系结构、人机界面、数学物理模型等内容的有机结合,是中国特色“精确农作”的技术核心和基础。目前,中国农业大学“精细农业研究中心”已经启动了有关研究工作,内容涉及GPS,GIS(农业应用,田间信息采集传感技术,智能型农业机械监控技术,精细农作技术和系统集成与发展战略研究。免费论文。未来农民将能在计算机网络终端上从影像图中获得他的农田长势征兆,通过GIS和EUCERES分析,制定出行动计划,然后在车载GPS和电子地图指引下实施农田作业,及时预防自然灾害和病虫害。

参考文献

[1]刘林森. 现代信息化推动精确农业发展[J]. 信息化建设, 2010, (03) :51-53.

[2]孟凡志. 寒地有机水稻的种植技术[J]. 现代农业, 2010, (01) :27.