国内农业遥感应用

1.遥感技术在农业资源调查上的应用

遥感技术在我国农业部门的应用始于20世纪70年代末期，经过近40年的发展，取得了大量赶超世界先进水平的理论研究与应用成果。农业部门的遥感技术应用工作经历了“六五”期间的技术、设备引进和人才培训，“七五”、“八五”期间的技术攻关、实验研究和部分生产服务，到“九五”期间的实用化，运行服务系统的建立，已经初具规模，在承担农业资源调查及动态监测、农作物估产、农业灾害监测及损失评估等多种任务中发挥了重要的作用。

由中国科学院资源环境局主持的“黄土高原遥感专题研究”项目，作为我国农业遥感应用的代表，在林草资源遥感调查、土壤侵蚀定量遥感调查、土地类型遥感综合研究、草场生物量的遥感估算、农业地物光谱特征及其应用基础研究以及黄土区暴雨与下垫面关系的遥感分析等许多方面取得了大量成果，为黄土高原的综合治理提供了全方位的技术支持。我国利用陆地卫星图像，仅用两年时间完成了全国15种土地利用类型的分析和量算统计工作，提供了全国和分省的土地利用基本数据和有关图件。完成的“三北”防护林遥感综合调查，在包括西北大部、华北北部和东北西北部总面积为128万km²的“三北”造林一期工程的调查中，完成了对现有防护林类型、分布、面积和保存率，草地数量、质量和分布，土地资源类型、分布、数量及利用现状的调查。提供了200余幅各类遥感专题系列图，建成了全区资源与环境信息系统，为掌握防护林区现状、林区的进一步发展和规划奠定了基础，“八五”期间，全国农业原区划办公室和中国科学院资源环境局组织开展了“国家资源环境遥感宏观调与动态研究”，在1992~1995年的3年时间里完成了全国资源环境调查，建立了一个完整的资源环境数据库。在项目实施中全部采用了20世纪90年代接收的1新陆地卫星TM图像作为主要的信息源，在大兴安岭、秦岭和横断山脉一线东选用1：25万比例尺，以西采用1：50万比例尺进行遥感图像判读、制图及据库建立工作。

农业部遥感应用中心于2000年立项并开展工作，利用遥感技术、地理信息系统和全球定位系统等现代空间信息技术手段，建立技术先进、快速准确的中国草地退化和草畜动态平衡遥感监测系统。该项目完成了我国北方草地的生产能力估测，全国草地退化的遥感监测评价，近十几年来农牧交错区的农业资源变化惊况，牧区和农牧交错区农业资源变化遥感监测系统的研究，并形成辅助规划的决策支持系统等工作。从宏观上及时准确地掌握草地资源状况、草地退化和沙漠化状况、草地生产力水平及草畜平衡情况，对草地资源动态变化可做出快速反应，为西部开发、生态建设、草地资源管理和草地畜牧业科学提供决策服务。

2.追感技术在灾情监测与预报上的应用

在自然灾害监测方面，我国开展了北方地区土地沙漠化监测、黄淮海平原盐碱地调查及监测、北方冬小麦早情监测等。从1995年开始，开展了利用NOAA卫星等资料进行黄淮海平原地区早灾监测的业务化运行工作。1999年在全国农业资源区划办公室的领导和组织下，早灾监测由黄淮海平原地区扩展到全国冬小麦主产区。

我国洪涝灾害遥感调查是在为山区大型工程建设或为大江大河洪涝灾害防治服务中逐渐发展起来的。湖南省率先利用遥感技术在洞庭湖地区开展了水利工程的地质环境及地质灾害调查工作，有关单位先后在雅着江二滩电站、红水河龙滩电站、长江三峡工程、黄河龙羊峡电站、金沙江下游溪落渡、白鹤滩及乌东清电站库区开展了大规模的区域性滑坡、泥石流遥感调查，20世纪80年代中期、分别在宝成、宝天和成昆等铁路沿线进行了大规模的航空摄影，为调查地质灾害分布及其危害提供了信息源，20世纪90年代起，在主干公路及铁路沿线，如京九铁路沿线等也使用了地质灾害遥感调查技术，20世纪90年代末期在全国开展的“省级国土资源遥感综合调查”工作中，各省（区）都设立了专门的中小比例尺“地质灾害遥感综合调查”课题组，主要是识别地质灾害微地貌类型及活动性，评价地质灾害对大型工程施工及运行的影响等，近年来，重大工程在论证中，都开展了工程地质遥感调查工作，如杭州湾跨海大桥、向山港跨海大桥等.1987年大兴安岭发生特大森林火灾时，中国科学院卫星地面站提供的火情现势卫星影像图对现场指挥、调度扑救起到了决定性作用.1998年长江、嫩江流域发生特大洪灾时，航空、航天平台的遥感实时监测，为指挥救灾、恢复生产发挥了巨大作用，草原火灾、雪灾等监测系统已投入运行。

3.遥感技术在农业环境保护方面的应用

环境卫星遥感监测是环境管理的重要手段之一，连续监测、定时监测和严格的管理相结合，能准确地反映环境质量状况，能有针对性地加强监督管理。在大气遥感监测方面，我国重点开展了四个方面的工作：一是利用遥感技术监测大气污染与污染源，如辽宁省环保所应用遥感技术对抚顺露天煤矿进行了监测，分析了矿坑上空逆温层的形成与大气污染物扩散之间的关系，搞清了矿坑内产生污染的条件，为露天矿场的污染防治和环境污染预报提供了科学依据；中国环境科学研究院在太原市进行了以大气污染为目标的遥感监测；北京市环境保护科学研究院曾对规划市区的烟囱高度、分布进行了航空遥感分析等，这些都为污染防治和环境污染预报提供了科学依据。二是通过遥感图像上植物的季相节律变化和遭受污染后的反应差异，以植物对污染的指示性反演大气污染，确定大气污染的范围、程度和扩散变化，如进行津渤环境遥感试验时曾利用遥感图像上呈现的树冠影像的色调和大小差异，圈定了二氧化硫、酸气和氟化氢等典型污染场。三是以地面采样的分析结果作参照量，与遥感图像进行相关分析，如进行津渤环境遥感试验时，曾采集树木叶片测定其含硫量、含氯量以及树皮的pH，分析二氧化硫、氯气及酸雾的污染。四是利用飞机携带大气监测仪器，在污染地区上空分层采样并进行数据处理分析，如天津、太原曾用该方法监测大气气溶胶、飘尘及二氧化硫的时空分布特征和运移规律。

在水污染的监测方面，我国先后对海河、渤海湾、蓟运河、大连湾、长春南湖、于桥水库、珠江、苏南大运河和滇池等大型水体进行了遥感监测，研究了有机污染、油污染及富营养化等。利用水体叶绿素与富营养化间的关系研究了滇池水体污染与富营养化状况；利用卫星遥感资料估算了渤海湾表层水体叶绿素的含量，建立了叶绿素含量与海水光谱反射率之间的相关模式，定量地划分了有机符染区域；利用水体热污染原理先后对湘江、大连湾、海河、阐江和贫浦江等进行了红外遥感监测。

4.速感技术在农作物估产上的虚用

我国农作物遥感从20世纪70年代末起步，自“六五”开始，试用卫星遥感进行农作物产量预报的研究，并在局部地区开展产量估算试验，1983年农业部先后组织北京近郊小麦、浙江嘉湖地区水稻及北方六省市小麦遥感估产，国家气象局等单位自1984年开始进行全国11个省、市、自治区冬小麦气象卫星遥感综合测产研究和试验，形成了气象卫星动态监测大面积冬小麦长势的方法与技术.“七五”期间，国家气象局于1987年开展了北方11省市小麦气象卫星综合测产，探索运用周期短、价格低的卫星进行农作物估产的新方法，农业部于1989-~1995年利用美国陆地卫星资料开展了北方7省冬小麦长势、旱情、单产和总产等项目的监测预报研究工作“八五”期间，国家将遥感估产列为攻关课题，由中国科学院主持，联合农业部等40个单位，开展了对小麦、玉米和水稻大面积遥感估产试验研究，建成了大面积“遥感估产试验运行系统”并完成了全国范围的遥感估产的部分基础工作。1989-1995年应用遥感技术先后进行了黄淮海平原小麦遥感估产、京津冀地区小麦遥感估产、南方稱区水稻估产、华北六省冬小麦遥感估产、黑龙江省大豆及春小麦遥感估产和棉花估产等研究。通过1993-1996年4年试验运行，分别对四省两市（河北省、山东省、河南省、安徽省北部和北京市、天津市）的小麦，湖北省、江苏省和上海市的水稻，吉林省的玉米种植面积、长势和产量进行监测和预报，在指导农业生产及农业决策中发挥了重要作用，为进一步开展全国性的卫星遥感估产提供了重要保证，1995年中国科学院、气象局及多所高等院校、研究所致力于遥感估产技术的研究，并在浙江、江西、江苏各省及华北、东北、江汉平原等地区对冬小麦、玉米、水稻和糜子等作物进行遥感估产，在遥感信息源选取、作物识别、面积提取、模型构建和系统集成等各个技术环节有了大幅进步，自1996年起黄淮海平原冬小麦长势监测及产量估测转为业务化试验运行阶段，这一工作的开展为全国农作物长势监测和估产积累了经验和技术基础。1999年以来，农业部遥感应用中心开展了全国冬小麦估产的业务化运行工作，取得了较好的效果，实现了全国冬小麦估产的业务化运行目标，并正在开展全国性玉米、水稻、棉花等大宗农作物遥感估产的业务化运行工作。

“九五”期间，中国科学院启动院重大项目，在遥感应用所建立“中国农情遥感速报系统"，“十五”期间，"863"计划对粮食产量遥感估算予以大力支持。

经过20多年的努力，目前已发展到实用化水平，我国农作物遥感估产研究取得了很大发展，从冬小麦单一作物发展到小麦、水稻、玉米等多种作物，从小区域发展到大区域，从单一信息源发展到多种遥感信息源的综合应用，监测精度不断提高。“八五”期间，遥感估产成为科技攻关内容，小麦、玉米和水稻大面积遥感估产研究，取得了丰硕的成果。

目前国内成功运行的中国科学院“中国农情遥感速报系统”自1998年开始筹建，当年即实现了运行性监测，边运行、边研究、边发展，监测范围由中国东部推广到全国，并进一步推广到全球，开始实现全球尺度的农情遥感监测，监测内容包括长势监测、种植面积监测和产量预测，复种指数和作物种植结构监测、旱灾监测等在内的全方位农情信息监测体系，每旬、月、季、年的监测通报送达中办、国办、国家计委、农业部、国家统计局、国家粮食储备局、外经贸部、农业发展银行和供销总社等20多个与农业生产有关的国家部门。