遥感技术在农业旱情监测中的应用思路构建

来源:期刊VIP网所属分类:农业科技发布时间:2020-03-07浏览:

  摘 要:遥感技术是依托于电磁波原理,借助各类检测仪器对区域相关应用数据进行综合性分析处理的技术手段。文章针对遥感监测干旱原理及方法进行分析,结合遥感旱情监测的国内外研究进展,通过研究卫星遥感反演土壤水分存在的问题,以及农业遥感技术新的发展趋势,目的在于提高人们对遥感技术的认知,促进农业经济的稳定发展。

  关键词:遥感技术;农业旱情监测;卫星遥感

农业科技论文

  《塔里木大学学报》是由塔里木大学主办的以自然科学为主。

  农业作为我国的第一产业,一直以来都是社会经济持续发展的基础。随着生存环境的日益恶劣,部分区域有时也会面临干旱的自然灾害。为了减少自然灾害造成的负面影响,需要借助外来辅助来确保农业活动的正常进行。通过将遥感技术应用到农业旱情监测当中,对于提高水资源利用效率,促进农业经济的健康发展有着积极的意义。

  1 遥感监测干旱原理及方法

  1.1 基本原理

  在农业生产活动中,导致干旱情况出现的原因繁多,如区域降水量较少、土壤结构改变、农作物耗水量较高等。通常情况下,降水量减少是农业干旱的主要诱因,土壤结构在长期处于干旱状态时,其土壤结构也会出现相应的变化,该变化包括结构形态、理化性质等方面,

  相比于未干旱的情况,此时结构内部的反射光谱也会发生变化[1]。而传感技术的工作原理便是对此类数据进行采集,如土壤含水量、植被含水量、农作物的综合生长情况、冠层温度等。对采集到的信息数据进行综合处理,从而获取到准确性较高的农业干旱数据。

  1.2 方法概述

  在传感技术应用过程中,常用的方法可以分为以下两种:第一种,以土壤含水量为检测依据的干旱监测方法。在对其进行监测时,经常使用的方法便是热惯量法,该方法的应用原理是对物质能量交互数值进行采集,构建区域热惯量模型,利用模型对区域土壤含水量变化情况进行监测,从而起到良好的干旱监测作用[2]。第二种,以植被含水量为监测依据的监测方法。在此模式监测过程中,经常使用到的便是红外线监测技术,其作用原理是借助高斯模型与光谱吸收图谱对植被冠层的含水量进行分析,最后借助最小二乘法来实现数据精准处理的过程[3]。

  2 遥感旱情监测的国内外研究进展

  就遥感旱情监测而言,现阶段已经形成了比较完善的应用体系。在具体研究过程中,其主要分为以下几方面内容:第一,土壤指数监测模型的构建。就土壤指数展开的监测应用体系已经比较成熟,在模型构建的过程中,经常会应用到红外线监测技术、可见光监测技术、微波监测技术等方法对土壤相关参数进行采集,如土壤结构含水量、土壤颗粒大小、土壤物质含量等。根据此类数据分析结果来确定目前农业干旱情况,以便做出及时的信息预警。第二,植被供水应用模型。与土壤指数模型类似,在构建过程中需要做好前期数据采集工作,根据采集数据来确定区域干旱情况。第三,微波遥感模型,相比前两种监测手段,该技术的发展时间相对较短,其主要借助卫星对土壤整体情况进行监测,其精准度更高,同时依托于计算机技术对其进行处理,其工作效率也更快[4]。

  3 卫星遥感反演土壤水分存在的问题

  首先,背景数据总量庞大。在农业干旱监测过程中,若想构建比较完善的应用模型,前期需要采集基数非常大的应用数据信息,如区域气候变化情况、地面水热参数、地表径流储量变化情况、地下水分布情况等。该过程属于非常繁琐的工作工程,需要投入大量的人力、物力、财力资源来完成,若该模型完成的质量较差,那么将制约模型的推行速度,影响监测结果的准确性。

  其次,需要对大量的历史资料进行研究。很多区域的地质变化过程具备一定的规律性,因此在构建模型的过程中,需要做好数据信息的研究工作,借助ND-VI资料来了解区域变化情况,从而有效提升整个应用结构使用的科学性。

  最后,在构建依托遥感技术的农业干旱监测模型时,其中所涉及相关应用技术内容繁多,并且构建过程也需要参考多个领域的应用信息。另外,在采集物理参数、生物参数以及化学参数的过程中,还需要考虑参数的修正,以及不确定因素对监测结果的影響,这些内容都是在系统构建过程中需要重点考量的问题。

  4 农业遥感技术新的发展趋势

  4.1 无人机技术应用体系的成熟

  无人机技术已经在很多领域取得了不错的应用效果,目前也在部分区域中展开了实验,在后续发展过程中,该技术体系也将越来越成熟,并且该技术的测量精度高、动态监测效率高等优势也可以得到非常好的应用。依托于该技术可以加快区域界线、农作物种植分布趋势、农作物生长情况的内容的采集速度,也为模型的完善提供科学性的数据支持。

  4.2 农业专业模型的构建

  遥感技术最大的应用优势在于可以大面积的展开数据采集,能够在单位时间内完成有关地面相关数据的测量工作。在农业专业模型当中,其内容包含众多的应用数据,在对其进行应用分析时,可以借助定量分析法对采集到的数据信息进行处理,使其可以转换为满足模型构建的相关应用数据,加快模型的完善速度。除此之外,在模型不断完善的过程中还可以反作用于遥感技术,弥补技术分辨率较差的不足,提高采集数据的应用价值。

  5 结语

  综上所述,农业经济的发展情况直接关系到了国民的基础生活,而农业则是遥感技术最早涉猎的区域,在长时间的发展过程中,目前已经形成了良好的应用体系。通过梳理该技术的具体应用,不仅可以为遥感技术下一阶段发展提供方向参考,而且对于农业产业化模式的构建有着积极的促进作用。

  [参考文献]

  [1]孟成真.遥感技术在农业旱情监测中的应用分析[J].农业与技术,2018(11):172-173.

  [2]独文惠,覃志豪,黎业.热红外遥感及其在农业旱情监测中的应用研究进展[J].中国农业信息,2018(2):24-41.

  [3]卢远方,韩建征,杨书啟.遥感技术在农业领域的应用研究[J].技术与市场,2018(6):118-119.

  [4]李丽红.山西省农业干旱时空演变规律遥感研究[D].太原:太原理工大学,2015.

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文章名称: 遥感技术在农业旱情监测中的应用思路构建

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