农业遥感研究现状与展望

遥感技术具有覆盖面积大、重访周期短、获取成本相对低等优势,对大面积露天农业生产的调查、评价、监测和管理具有独特的作用。从20世纪70年代出现民用资源卫星后,农业成为遥感技术最先投入应用和收益显著的领域。特别是随着高空间、高光谱和高时间分辨率遥感数据的出现,农业遥感技术在长时间序列作物长势动态监测、农作物种类细分、田间精细农业信息获取等关键技术方面得到了突破。但是农业生产的分散性、时空变异性等特点,对当前农业遥感技术的应用还存在诸多挑战。本文简要回顾了农业遥感发展历程以及其应用的理论基础;再从农作物估产、农业资源调查、农业灾害监测和精准农业管理4个领域阐述了国内外相关研究和应用情况。最后提出农业遥感应加强与地面农业观测网技术的结合,推动新一代低空无人机遥感平台的发展,强化多源传感器融合以及农业过程模型与遥感数据同化的研究。     

长顺兴农气象手机客户端模块设计与实现

长顺兴农气象手机客户端以农业园区、农业专业合作社、种养殖大户为服务对象,以各部门负责生产管理的技术专家及气象专家为专家库,开发了基础信息、实时监测、农业服务、用户管理等四大模块,及本地概况、预报预警、园区简介、区域站监测、实景监控、单站雷达、卫星云图、农气服务、生产管理、专家连线等十个子模块,形成了一套以手机客户端和业务平台Web端软件的气象业务辅助平台,让业务移动化、系统简单化。在农业气象服务体系和农村气象灾害防御体系的建设思路指导下,开展了气象信息、生产管理、技术咨询、远程诊断等"直通式"气象为农服务,创新了气象为农服务形式,提升了气象为农服务的针对性、有效性。     

遥感技术在农业气象服务中的应用

本文重点分析遥感技术在农业气候监测、农业天气预报、气象灾害监测、农作物生长中的具体应用,以确保农作物高产丰收。     

遥感技术在农业信息化中的应用

在介绍遥感技术相关概念的基础上,从农业资源调查及动态监测、农作物估产和农业灾害预报监测3个方面,阐述了遥感技术在农业信息化中的应用。遥感技术的发展必将促进我国农业信息化的快速发展。      

农业遥感研究与应用进展

农业是遥感技术应用最重要和广泛的领域之一,本文回顾了遥感技术在国内外农业研究与应用中的进展,概括和总结了农田辐射传输机理及作物参量遥感反演、作物遥感分类与识别、农田养分遥感与变量施肥决策、作物产量与品质预测、农情遥感监测与预报、农业遥感监测空间决策支持系统6个主要研究与应用方面。在此基础上,针对农业遥感技术面临的问题与发展趋势,指出了农业遥感技术今后的重点发展方向。     

气象在现代农业防灾减灾服务中的应用研究

本文强调了气象在现代农业防灾减灾服务中发挥的主要作用,并对气象在现代农业防灾减灾服务中的应用现状进行了简单分析。并在此基础上,提出了一系列优化气象为现代农业防灾减灾服务的主要路径与对策,主要包括完善构建气象为农服务体系、优化更新气象灾害防御措施、加强对临近天气与短时天气的预报、持续强化建设气象设施和专业人才队伍、加大气象防灾减灾宣传工作展开力度,以期实现气象防灾减灾服务的升级,为农业生产提供更多助力。     

气象指数保险平台设计与实现

农业的天然脆弱性体现在对于天气有较强的依赖性，天气的变化决定了产量收入。农业生产面临气象等自然灾害及市场价格的风险，如何有效地防御和分散农业生产的气象灾害风险，是农业经济发展需要重点研究的问题。做好气象灾害预警预报服务，可有效防御气象灾害风险，而农业保险是分散风险的有效手段，其中气象指数保险是近年来农业保险探索的重点之一。以广州市蔬菜气象指数保险平台为例，深入探讨气象指数保险平台构建策略，以期通过Web系统和微信客户端共同作用实现平台智能化监控气象数据，协助保险公司快速处置理赔业务。同时，以平台为载体，气象部门与保险公司和蔬菜种植户共同构筑新型的气象灾害防御体系。      

浅谈遥感技术在农业方面的应用

遥感是一种非接触、远距离的探测技术。由于遥感技术具有覆盖面积广、重访周期短、数据获取相对容易,并且可以及时准确地提供作物生态环境及其生长过程中的众多信息等优点,已在大面积露天农业用地资源的监测与保护,作物生产的调查评价与管理以及农业气象灾害监测等方面发挥着重大作用。已有学者认为,遥感技术必将成为推进我国精准农业和生态农业的重要支撑。本文主要谈论了农业遥感几个方面的应用,同时对遥感未来的发展提出展望,认为遥感技术在未来将引起更大的重视,并在农业研究方面起到不可估计的作用。     

气象服务在农业防灾减灾中的应用分析

气象灾害对农业发展具有抑制作用,通过分析气象情况,能够提前判断灾害影响,采取具有针对性的解决措施,避免灾害造成恶劣的影响。基于此,笔者首先分析了气象服务在农业防灾减灾中的应用现状,从预警能力、数据整理、灾害应急等方面指出了气象服务的应用要点,以提高农业生产应急能力。在此基础上,提出了注重结合预报形式、提高灾害防控效果、灾害防控联动控制、提高灾害服务能力、注重灾害气象监测等气象服务在农业防灾减灾中的具体应用。结果表明,农业生产过程中,需要提高对气象服务的关注程度,防止气象引发农业灾害,使农业生产能够有序开展。     

西安农村公共气象服务体系构建

农业在我国的经济发展中占有较大比例，一些较为严重的自然灾害会对农业造成较大破坏，降低农作物产量。气象服务体系的建设可通过监测系统及发布平台帮助农民及时获取气象信息，并在专业人士的指导下采取预防灾害的措施。由于当前气象体系的建设中还存在较多问题，因此还需要加大研究力度，制定科学、有效的服务方案。该文构建了西安农村公共气象服务体系，此类气象服务体系的建设对其他地区也具有一定的指导作用。      

农作物病虫害遥感监测关键技术研究进展与展望

病虫害是影响农作物健康生长、产量和质量的制约因素之一,加强农作物病虫害的监测,对农作物病虫害进行精准防控,对保障粮食安全,提高农产品产量和质量具有重要意义。随着信息技术的发展,农作物病虫害监测由传统的人工监测逐渐向自动化、信息化和智能化方向发展。农作物病虫害监测平台、监测传感器技术以及相关的数据分析和处理技术是研究农作物病虫害遥感监测的关键技术,这些关键技术的发展水平,决定了农作物病虫害遥感监测技术的发展水平。本文从监测平台、监测传感器技术和相关数据分析与处理技术3方面对农作物病虫害监测技术研究进展进行综述。在监测平台方面,归纳总结了地面监测平台、航空监测平台和卫星监测平台的国内外研究现状,并分析了上述平台优缺点;在监测传感器技术方面,综述了雷达传感器、图像传感器、热成像传感器和光谱传感器等在作物病虫害领域的研究进展;在相关数据分析与处理技术方面,阐述了经典统计算法、计算机图像处理算法、机器学习算法和深度学习算法在农作物病虫害监测领域的研究成果。最后提出了监测平台、监测传感器技术和相关数据分析与处理技术的未来发展趋势,以期为进一步促进我国农作物病虫害监测平台及相关技术的发展提供参考。     

农业干旱卫星遥感监测与预测研究进展

干旱是影响农业生产的主要气候因素。传统的农业干旱监测主要是基于气象和水文数据,虽然能提供监测点上较为精确的干旱监测结果,但是在监测面上的农业干旱时,仍存在一定的局限。遥感技术的快速发展,尤其是目前在轨的卫星传感器感测的电磁波段涵盖了可见光、近红外、热红外和微波等波段,为区域尺度农业干旱监测提供了新的手段。充分利用卫星遥感数据获得的丰富地表信息进行农业干旱监测和预测具有重要的研究意义。本文从遥感指数方法、土壤含水量方法和作物需水量方法三个方面阐述了基于卫星遥感的农业干旱监测研究进展。农业干旱预测是在干旱监测的基础上进行时间轴的预测,本文在总结干旱监测进展的基础上,进一步简述了以干旱指数方法和作物生长模型方法为主的农业干旱预测研究进展。     

无人机遥感技术在精量灌溉中应用的研究进展

以提高农业用水效率为目标的精量灌溉是未来农业灌溉的主要模式,精量灌溉的前提条件是对作物缺水的精准诊断和科学的灌溉决策。用于作物缺水诊断和灌溉决策定量指标的信息获取技术主要基于田间定点监测、地面车载移动监测及卫星遥感。无人机从根本上解决了卫星遥感由于时空分辨率低而导致的瞬时拓延、空间尺度转换、遥感参数与模型参数定量对应等技术难题,也克服了地面监测效率低、成本高、影响田间作业等问题。近几年的研究结果表明,无人机遥感系统可以高通量地获取多个地块的高时空分辨率图像,使精准分析农业气象条件、土壤条件、作物表型等参数的空间变异性及其相互关系成为可能,为大面积农田范围内快速感知作物缺水空间变异性提供了新手段,在精量灌溉技术应用中具有明显的优势和广阔的前景。无人机遥感系统已经应用在作物覆盖度、株高、倒伏面积、生物量、叶面积指数、冠层温度等农情信息的监测方面,但在作物缺水诊断和灌溉决策定量指标监测方面的研究才刚刚起步,目前主要集中在作物水分胁迫指数(CWSI)、作物系数、冠层结构相关指数、土壤含水率、叶黄素相关指数(PRI)等参数估算的研究,有些指标已经成功应用于监测多种作物的水分胁迫状况,但对于大多数作物和指标,模型的普适性还有待进一步研究。给出了无人机遥感在精准灌溉技术中应用的技术体系,并指出,为满足不同尺度的高效率监测和实现农业用水精准动态管理的需求,今后无人机遥感需要结合卫星遥感和地面监测系统,其中天空地一体化农业水信息监测网络优化布局方法与智能组网技术、多源信息时空融合与同化技术、作物缺水多指标综合诊断模型、农业灌溉大数据等将是未来重点研究内容。     

遥感技术在种植收入保险中的应用场景及研究进展

种植收入保险已成为中国农业保险的一种重要形式,2022年将在13个粮食主产省的所有主产县开展.本文首先回顾了遥感技术在农业保险中的总体应用历程,其次,通过阐述现有种植收入保险的业务模式,展现了目前遥感技术在该模式下的应用场景,并对各种应用场景下的关键技术的应用研究进展进行了评述,包括耕地地块提取、作物分类提取、作物灾情...     

作物遥感精细识别与自动制图研究进展与展望

作物识别与制图产品数据是作物长势、风险胁迫、产量等生产参量监测预测,种植结构调整与供需决策分析,以及耕地资源安全与生态效应评估等工作的基础数据,遥感数据成为作物类型识别与制图的最主要数据源,新兴数字技术则为遥感作物识别与制图提供了新的方法手段。本文通过综述近年基于遥感的作物识别与制图相关研究成果,探究当前技术趋势、关键问题,以及需求差距。分别从小尺度作物精细识别、大尺度作物自动化制图,以及作物识别与制图模式变化3个视角总结归纳面临的主要问题和主要研究工作。作物识别与制图产品在小尺度上需要更加精细、近实时和更高的识别精度,主要使用超高空间分辨率（如米级、亚米级）的影像数据,在提高作物识别精度（95%以上）进而提取满足应用需求的高精度作物表型等信息方面依旧面临巨大挑战。而在大尺度上需要更加自动化、满足可靠识别精度（90%左右）,主要使用高时空分辨率（2~5d,10~30m）的影像数据,面临着如何处理海量数据的存储管理、分析计算,发展大范围上具有鲁棒性的分类识别方法,寻找科学高效的地面样本获取途径的难题。同时,作物识别与制图的模式也将从确认监测向提前预判和特定作物探测转变。最后从加强科学研究与加快应用落地2个角度提出展望,为发展满足智慧农业与国土监管不同需求的遥感作物识别与制图产品提供参考与借鉴。     

无人机遥感在饲草作物生长监测中的应用研究进展

饲草作物生长的动态监测与定量估算对于饲草规模化生产具有重要意义。无人机遥感分辨率高、灵活性强、成本低,近年来在饲草作物生长监测领域发展迅速,应用场景不断拓展。为了掌握无人机在饲草监测的国内外应用现状,确定重点发展方向,本文首先从数据获取、数据处理和饲草作物生长监测关键技术三个方面简述了无人机遥感在饲草作物监测中的基本研究方法。其次按照传感器类型从可见光、多光谱、高光谱、热红外和激光雷达遥感五个方面阐述了无人机遥感饲草作物生长监测的应用现状。最后针对研究应用中尚未解决的关键技术问题展望了未来的发展方向,提出融合饲草作物时空尺度数据和多源遥感数据、进一步拓展数据获取手段、研发智能化数据分析综合平台是未来饲草作物监测领域应用创新的关键所在。