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遥感技术在精准农业中的应用

精准农业又称精细农业、精确农业、精准农作和处方农
业.精准农业基于农田作物和环境的空间差异性,是通过各种
技术手段来获取农田内不同单元的农田信息，并由此利用变
量技术来进行农田优化管理,以便实现生产过程精细化、准确
化的农业经营管理系统．
在精准农业的框架下,可以根据地块土壤、水肥、作物病
虫害、杂草及产量等在时间与空间上的差异,来进行相适宜地
耕种、施肥、灌溉、用药及收获,其目的是以合理的投入来获
得最好的经济效益，并保护环境,以确保农业的可持续发展。
鉴于我国及全球人口不断增长和土地资源减少的矛盾不可
逆转，精准农业在减少投入、降低成本、减轻环境污染、农
产品可控化、标准化和批量化等方面均有积极的作用和意义。
在精准农业中，田块内的作物状态及其生长环境的空间
差异是进行农业精准管理的关键。遥感可在不同的电磁谱段
内周期性地收集地表信息，已成为人们研究、识别地球和环
境的主要方法。遥感信息为精准农业所需空间信息差异参数
的快速、准确、动态获取提供了重要的技术手段。早期由于
受分辨率、时间周期、地理、空域、气象条件、监测成本高
及遥感技术发展水平等因素的限制,遥感技术在农业领域的

应用只局限于服务区域的重大决策世纪70年代，遥感开

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,高速发展的阶段并广泛地应用于农业生产监测，
在作物识别、面积估算、长势监测、旱情监测、灾害评估和
作物产量估计等方面，均取得了较大的成绩,然而遥感信息在
时空分辨率及所提供信息的精度和丰度还不能满足精准农
业对农田信息的需求。近年来,随着遥感技术的发展,遥感
技术在精准农业领域开始发挥越来越大的作用，在指导农田
灌溉、施肥、病虫害防治、杂草控制、农作物收获及灾后损
失评估等方面均已有很多成功的应用。
以下将对遥感技术在精准农业领域部分应用研究进行
介绍。
遥感可为精准农业提供以下两类农田与作物的空间分
布信息:一类是基础信息,这种信息在作物生育期内基本没有
变化或变化较少,主要包括农田基础设施、地块分布及土壤肥
力状况等信息;另一类是时空动态变化信息,包括作物产量、
土壤熵情、作物养分状况、病虫害的发生/发展状况、杂草的
生长状况以及作物物候等信息。

1.农田基础设施调查
主要包括农田道路、水利设施等,是农业生产和农田管理
的基础保障。掌握区域农田基础设施的空间分布状况,是现代
农业生产中充分发挥这些设施作用的前提。使用遥感技术可
以在较大范围内实现农业基础设施的快速调查。传统的遥感

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种方法：基于
像元尺度的影像自动分类技术、人机交互模式下的人工解译
提取技术及自动识别跟踪方法.目前,影像分类有了新的改进
方法,面向对象的多尺度分割技术可以更加有效地利用所要
提取对象的形态特征,在对道路和水渠等线性特征地物进行
提取时，可取得更好的效果。

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基于遥感人工目视解译技术，并结合野外调查的方式,
对融合后的高分一号卫星、资源三号卫星遥感影像数据进行
信息提取,形成包含育秧棚、晾晒场、农机站等在内的富锦市
设施农用地分布图。

2.地块分布调查
精准农业中的变量管理技术是通过将农田分为较小的

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“农田中产量限制因子均一并且
适合进行统一作物投入的田块”．与早期精准农业“ａ

rmingBｙＦoｏt”的概念相比,基于管理单元进行的精准
耕作更具有可操作性。利用高分辨率遥感影像进行地块边界
及其空间分布的提取,不仅时效性强、精度高,而且符合中国
农村高度分散条件下的精准农业的实施。

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利用高分一号卫星１6m分辨率宽幅多光谱影像数据,对
军川农场耕地进行分块调查、集中编号，实现精准确权,进一
步规范化、科学化、数字化地籍管理工作。

3.土壤状况调查
土壤状况是决定农田潜在生产力的主要因素,土壤性状
及肥力状况信息可以为精准农田管理提供响应依据。一般可

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,这些指标包括土
壤有效氮及其他宏观或微观植物养分、地块的相对位置和坡
度以及土壤有机质含量。
土壤的反射光谱主要受其物理性质、化学成分及矿物成
分的影响,通过地物反射光谱可以有效区分不同类型的土壤，
并可用于土壤肥力状况的调查。目前,遥感技术已经可以成功

地获取土壤的有机碳、、Ｐ、K、Ca、盐分以及总有机质
等的含量信息,并可以对土壤的pH值等化学属性进行估算。
这些信息可以直接用于土壤肥力的评价与空间制图.
土壤结构也是影响土壤反射光谱的因素之一，近几年,
利用遥感对土壤物理性质进行监测也在逐渐开展中,并且取
得了较好的效果，监测对象包括土壤颗粒大小、质地及粘粒
含量等.这些土壤结构参数对土壤水分的涵养及养分物质的
迁移有重要的影响，可以用于评估土壤的排灌能力和肥料的
利用效率。

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3年4月冬小麦氮肥推荐施肥图
通过利用大