1.遥感的概念

遥感，顾名思义，就是对远方的感应，包括所有非接触式的远程探测；“遥感”在现代科技水平上就是一种检测手段，一种利用空间运载工具及现代电子和光学仪器进行远程检测和鉴定的学科^[1]。遥感利用人造卫星、航空等平台上的遥测仪器，实现对地表进行感测遥测和资源管理的监测，如树木，草原，土壤，水源，矿产，农作物，鱼类，野生动物等。遥感是非接触式远程检测技术，利用先进的载体及传感器，实现对目标物远程电磁特征的探测，并对其进行传输、存储、卫星定位、校正和识别，实现对目标物的定时、定位、定性、定量等功能。

2.遥感影像在农业生产中的应用

随着农业生产向集约化和智能化方向发展，对大规模、动态、近实时的农情、灾情、种植环境等信息的需求十分迫切。随着高分辨率遥感观测平台和图像处理技术的飞速发展，遥感技术已具备了为农业宏观经营决策提供技术支持，同时为农业微观生产过程的管理和监控服务提供支持。在农业生产中，遥感能够实时、准确地获取土地覆被、作物生长状况、作物营养状况、作物营养状况等，并能够对地面长时段的连续观测，形成时空融合的多维度信息。遥感技术能对作物长势进行动态监控。农作物长势是指农作物的生长发育情况及发展趋势。农作物在生长发育的各个时期，其内在与外在形貌都会发生一系列的周期变化，从而导致了从细胞微结构到群体整体结构的改变。遥感技术可以在不同时期对农作物进行实时监测，获取相同位置上的时序图像，从而更好地理解作物各生长时期的生长情况。农作物及背景物体所反射或辐射的电磁波，透过大气层进入太空探测器，并将这些能量信息记录在计算机上，通过适当的分析、处理，就能构建出与作物生长状况紧密关联的指数，从而体现作物的生长发育状态，达到对作物长势的持续监控。农作物长势监测旨在对农作物生长状况进行实时监测，并对其进行预警，从而对农作物总产量进行预测。

美国，欧盟，中国等国家有世界上最主要的农作物遥感监测和管理系统。从上个世纪七十年代开始，利用卫星遥感技术对主要农作物进行遥感监测，已在美国等发达国家中得到了广泛的应用。2000年后，欧洲联盟的 MARS项目也开展了对其它区域及全球农作物产量遥感估算的研究^[2]。为了实现世界范围内的农作物种植和产量预测，联合国粮农组织已经建立了一个全球食物信息早期预警系统；中国在过去30多年的发展过程中，已经在各个领域形成了多个业务化的运作体系，例如：中国科学院遥感与数字地球所中国农情遥感速报系统、中国农业气象服务中心作物监测系统、农业部遥感估产运行系统等。在此基础上，依托中国科学院遥感与数字地球所“全球农作物产量遥感估测研究”，构建全球农作物产量估测数据库，并将"中国农情遥感速报系统"扩展到全球，发展全球农作物产量估测数据处理技术、全球农作物长势集成监测技术以及全球农作物单产估测技术。

利用遥感技术也可对农作物进行病虫害监测，目前我国已经建立第一套基于卫星遥感的全国性农作物病虫害监测系统。害虫危害人类健康，严重影响了农作物的产量和品质。利用遥感技术来防治虫害，最早出现在上世纪20年代，那时候，人们大多依靠空中目视或摄像。随着我国航天科技的快速发展，对病虫害的遥感监测也有了新的要求。在一些国家，该技术已经用于对害虫的发生进行调查、监测和消除，并用于对不同控制措施的有效性进行调查、对害虫生存区域的生态环境进行监测和预测。利用遥感技术，可以实现作物产量的遥感估测。在农业生产中，作物的种植面积、估产、实际生产情况等都是政府在制定粮食生产政策、生产计划时必须参考的重要数据。食物问题是一个全球性的问题，随着我国人口的增长和耕地面积的减少，食物问题也重新受到关注。

3农业资源遥感调查

3.1耕地资源调查

耕地是农业生产的基本保障，耕地面积与质量的改变直接关系到国家粮食安全与生态环境的稳定。尤其是中国，由于我国人均可利用的土地不足全球平均水平的二分之一，因此，我国需要实施最严格的耕地保护制度。遥感技术以其覆盖范围大、重访周期短等优点，已成为目前我国耕地资源监测的主要方法。目前，美国 LACIE和欧洲MARS项目均已开展了耕地面积遥感探测，俄罗斯农业部于2003年建成的“国家农业监测系统”，实现了耕地面积、耕地利用、作物长势等数据的获取，并以MODIS植被指数年内变化规律为基础，实现了作物和耕地面积的反演^[3]。目前，我国农田用地规模小、碎片化，更多的是利用高分辨率的TM、 SPOT影像来进行农田的监测与管理。例如，每年国土资源部都使用 SPOT遥感图像对全国范围内的非法占用耕地进行调查。

3.2土壤遥感调查

土壤关键性状的研究，前期的土壤遥感调查以遥感影像为基础，以人工视觉判读土壤类型及其组合为研究对象。本项目拟在已有研究的基础上，利用遥感影像（色度、纹理、图谱结构等）或影像解译指标，结合地面实测数据，基于土壤发生学原理、土壤类型形成与分异规律，通过对不同类型的影像数据，直接或间接地识别出不同类型的土壤单元或组合界线^[4]。目前，土壤遥感技术的研究重点是对土壤物理、化学性质进行调查和绘制，尤其是对土壤湿度的遥感监测。大范围内的土壤水分状态，对于农作物的产量预报、合理灌溉和防洪抗旱等都具有十分重要的作用。现有的土壤湿度遥感技术主要有光学、热红外和主被动微波等。在裸地和植被稀少的地表上，温度惯性法更适合。该方法主要利用遥感获取的地表昼夜温差以及土壤热惯量与土壤水分含量之间的关系来进行土壤水分的反演。

3.3病虫害

病虫害是影响农业生产的重要因素，给农业生产造成巨大的损失。据联合国粮农组织估计，世界粮食产量常年因病害损失10％以上，因虫害损失10％。在在我国，病虫害对农业收入的影响非常大，平均每年都会给我国带来10%-15%的农业损失。利用大面积的卫星遥感技术，可以对农作物的病虫害进行早期发现、早期防治、早期响应和早期治理。利用遥感技术，不仅能对田间虫害的发展状况进行实时监测，而且能对农作物造成的损失情况进行分析和评估。作物病虫害遥感监测的理论基础是：作物病虫害的发生，将导致植株叶片结构色素、水分、氮素含量及外观形态等发生变化，从而对作物的反射光谱产生影响。在农作物群体中，由于病虫害的影响，作物的叶片生物量等都会发生变化，从而使其反射光谱与普通作物的反射光谱有很大差异。

参考文献

[1] 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.

[2] 王纪华,赵春江,黄文江,等.农业定量遥感基础与应用[M].北京:科学出版社,2008. 

[3] 黄文江.作物病害遥感监测机理与应用[M].北京:中国农业科学技术出版社,2009. 

[4] 孙灏,陈云浩,孙洪泉.典型农业干旱遥感监测指数的比较及分类体系[J].农业工程学报,2012,28(14):147—154.