遥感技术在农业灾害监测中的运用

郭静 陶志 杨东

摘要：农业是我国发展结构中的重要组成部分，确保农业长足发展是国家发展根基。从农业发展现状来看，频繁出现的自然灾害对农业经济造成严重损失。因此研究农业灾害的监测具有重要意义。本文根据笔者多年工作经验，以某省构建灾害遥感动态监测系统为例介绍了遥感技术在农业灾害监测的应用。

关键词：遥感技术；农业；灾害监测

中图分类号： TP79 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.16.039

农业灾害对农业生产能造成巨大威胁，并且影响范围也在不断扩大。频繁发生的灾害不仅仅降低了农作物产量，还影响到了整个农业链的发展。而传统农业采用的监测灾害模式费时费力，且误差较大，在这种形势下，将遥感技术应用到农业灾害监测中具有一定的现实意义。

1 建立农业灾害的遥感监测体系

某省为农业大省，而灾害年给该省造成巨大的经济损失。因此该省将遥感技术应用到灾害监测之中，在灾害来临之前就采取相应的预防措施，挽回了经济损失。

1.1 监测体系的总体框架

应用遥控技术构建的监测体系主要是由数据层、应用层以及模型层共同构成。在该体系中数据层为基础，模型层为核心，应用层是目标服务窗口与信息表达窗口。

1.2 系统结构和功能

依据体系设计目标，按照结构和功能把应用层分成了提取灾害遥感信息系统、数据管理系统、灾害等级评级系统以及监测结果显示和输出系统。

提取灾害遥感信息系统：得到遥感数据之后，结合地面调查以及采集的基础数据，按照不同灾害监测的要求确定卫星数据中各种敏感波段，形成提取灾害信息的模型，提取监测信息。

数据库管理系统：完备、真实的数据库是发挥信息系统各种功能的核心与关键。为了实现农业灾害监测预警，系统中就要具备遥感影像库、地方地理信息库、农业气象资料库、地面调查数据库等各种数据库。构建空间数据库与属性数据库等各种管理子系统，对各种数据实施归一化处理与一致性检验，主要包含了精度、类型、编码等各种一致性，确保空间数据和数学数据之间能够正常匹配。而系统还能够提供数据输入、删除、修改、查询以及检索服务。以删除、添加及修改记录模式随时对数据库进行维护与管理。

灾害等级评价系统：以目前来看，农业灾害损失具有多面性，应该从各种角度去衡量。主要包含了灾害造成的经济损失大小、影响范围以及对人类生产环境造成的影响等各种指标。按照不同灾害不同特征以及机理制定评价因子，构建评价灾害指标，采用数学建模形式建模。再结合已发生灾情等级确定标准，评价现有灾害。

显示监测结果和输出系统：农业灾害监测系统功能主要体现在依靠系统进行表达和传递。主要包含了查询和统计农业灾害区域的数据、表达和服务农业灾害的预警信息。这个系统输出主要包含了图像输出、页面设置、图表制作以及产品入库等。

1.3 构建地面监测和评估网络

2015年该省构建了50个县级的地面调查基地，设置了149个监测样方。每一个县都安排了1名专业技术监测员，从而形成了农业灾害监测的地面监测网络，地面和卫星的遥感监测体系共同形成了省县两级监测网络，即为地—空三维监测体系。从而全面监测了洪涝、秸秆焚烧、干旱、雪灾等各种农业灾害的监测，建立了集3S技术为一体高时空分辨率的监测系统。而地面调查结果就给遥感监测提供了准确快速的地面信息，从而确保了准确的灾害监测。

按照样方布设与观测要求，定期上报样方内的生产信息以及灾害信息，同时用拍照记录样方内的灾害情况。调查的主要内容包含了农作物的生育期、生长状况、自然灾害、秸秆焚烧等。在信息中，上报农业灾害信息主要涵盖了发生灾害的地点及成因，样方内以及周边区域灾情的评定与定性描述，发生灾害对农作物的产量与长势造成的影响等各种内容。

1.4 遥感技术的具体应用

为了研究利用遥感技术建立的监测体系，本文就干旱、洪涝、病虫害方面进行阐述。

干旱。在我国农业发展中，干旱可以说是一种非常常见的自然灾害，出现干旱常常会给粮食产品及经济带来巨大的损失。会快速减少土地内部的水分，严重抑制植物蒸腾作用，造成植物叶片的气孔时时处于关闭状态而逐渐枯萎。采用遥感技术就能够向地面发生出主动与被动微波，用来检测地面土壤中的水分，经过微波反射的频率，就能够检测出某区域中的土壤水分，就能够提前做好防旱措施；洪涝。在各种自然灾害中，洪涝灾害属于一种破坏力极强的灾害，因具有突然性，一旦发生就会损失大量财产。洪涝灾害对农业的破坏主体为洪水，因水体属于可见光等各种数据传送到遥感卫星，因此使用遥感技术就能够提取洪涝灾害中水体的分布面积，从而提前做好相应的预防措施；病虫害。从农业发展现状来看，病虫害也是影响农作物的一个重要因素，许多农业病虫害造成的直接破坏往往带来不可挽回的经济损失。而遥感技术因具有高效、快速以及精准的特征，监控过程中能够监测大面积农田，能够第一时间发现农田中的病虫害。因病虫害对植物生长结构造成破坏，遥感技术就采用指数法与红边参数法红外分析植物，就能够确定出农田有没有遭受侵害。

2 结语

在农田灾害监测中应用遥感技术，无论是空间性、时效性还是经济上都具有明显优势。因此现代农业在进行遥感监测时，就要应用遥感技术建立监测体系，有效提升灾害的应急监测能力，促进农业朝着集约化、多元化、可持续化及信息化方向发展。

参考文献

[1]何立明，王文杰，王桥，等.中国秸秆焚烧的遥感监测与分析[J].中国环境监测，2012，（01）.

[2]范磊，刘婷.CBERS-O2星CCD数据在水灾监测中的应用[J].河南理工大学学报，2011，（03）.

[3]刘婷，王来刚，范磊.基于EOS/MODIS数据的河南省小麦秸秆焚烧监测研究[J].河南农业科学，2011，（11）.

作者简介：郭静，硕士，九江市农产品质量安全监测中心，助理农艺师，研究方向：海洋微生物。