第六讲.农业遥感技术
遥感技术在农业发展中的应用
遥感技术在农业发展中的应用随着时代的发展，越来越多的科技应用到了农业生产中。
遥感技术就是其中的一个典型例子。
遥感技术最初是为地质勘探和军事监视而研究开发的。
但随着传感器技术和计算机技术的发展，如今遥感技术已成为农业生产中不可或缺的工具之一。
一、遥感技术在农业生产中的应用遥感技术主要是利用卫星、无人机等遥感平台获取的遥感图像，进行农业资源调查和监测。
也可以利用操作平台等软件分析遥感图像，对农业资源进行解译和评估。
遥感技术在农业生产中可以应用于以下几个方面：1.土地利用遥感技术可用于土地资源的动态监测和土地利用的分类。
在农业生产中，可以利用遥感图像对农田、植被、耕地等进行动态监测，实现对农地的科学利用和管理，为农业生产提供精准数据。
2.农作物识别利用遥感技术可以检测植被覆盖度，更准确的对农作物进行识别和检测。
而且，遥感技术可以进行大范围的农作物检测，可以及时获取农作物的生长状况以及病虫害的分布情况。
这有助于提高农业生产的效率，减少病虫害对农作物的影响。
3.病虫害监测利用遥感技术可以进行病虫害监测，及时发现农作物的病虫害情况。
同时，还可以针对不同的病虫害问题进行精准的防治，更加高效的保护农业生产。
4.精准施肥遥感技术也可以专门用于监测农田土壤的养分含量，实现精准施肥。
通过遥感监测，可以在第一时间发现土壤营养状况的变化，减少施肥浪费也能大大提高农业生产效率。
二、遥感技术在农业生产中的优势1.大面积监测传统的农业监测方式往往需要大量的人力物力支持才能完成，而遥感技术则不同。
它可以在不受地域限制和时间限制的情况下，快速获取大面积的监测数据。
2.高精度数据遥感技术可以获取高精度的监测数据，可以对农业资源进行分析和解译实现地面和非地面特征的准确描述，并结合作物需求制定农业科学管理和生产规划方案。
3.应用广泛遥感技术的应用范围非常广泛，可以应用于适合不同的农业场景。
他可以准确分析土地利用、农作物的生长、病虫害的监测以及精准施肥。
农业工程中的农作物遥感监测与分析技术
农业工程中的农作物遥感监测与分析技术农业是国民经济的重要组成部分，而农作物的生长状况对农业产量和农民收入有着直接的影响。
为了提高农作物的生产效率和管理水平，农业工程领域引入了农作物遥感监测与分析技术。
这项技术通过使用遥感数据来获取农作物的生长信息，可以帮助农业生产者更好地进行农作物管理和决策。
农作物遥感监测与分析技术的基础是遥感技术。
遥感是利用航空器、卫星等遥感平台获取地球表面信息的一种技术手段。
通过遥感技术，我们可以获取到农田的光谱、热量、湿度等多种信息，从而了解农作物的生长状况。
这些数据可以通过遥感图像处理软件进行分析，生成农作物的生长监测图，帮助农业生产者及时了解农作物的健康状况。
农作物遥感监测与分析技术的应用非常广泛。
首先，它可以帮助农业生产者进行农作物的生长监测。
通过遥感技术获取的数据可以反映农作物的生长速度、叶绿素含量、土壤湿度等指标，从而判断农作物的健康状态。
农业生产者可以根据这些信息及时调整施肥、浇水等管理措施，提高农作物的产量和质量。
其次，农作物遥感监测与分析技术还可以用于农作物的病虫害监测。
病虫害是农作物生产中的重要问题，它们会严重影响农作物的生长和产量。
通过遥感技术，我们可以检测到农田中病虫害的分布情况，及时采取防治措施，减少病虫害对农作物的危害。
此外，农作物遥感监测与分析技术还可以用于农作物的产量估测。
通过遥感技术获取的数据可以反映农田的植被覆盖度、叶面积指数等指标，从而推算出农作物的产量。
这对于农业生产者来说非常重要，可以帮助他们进行农作物种植面积的规划和农产品的市场预测。
然而，农作物遥感监测与分析技术也存在一些挑战和限制。
首先，遥感数据的获取和处理需要专业的设备和软件，对农业生产者来说可能存在一定的技术门槛。
其次，遥感数据的分辨率和准确性也会对监测结果产生影响。
农业生产者需要根据具体情况选择适合的遥感数据源和处理方法。
为了进一步推广和应用农作物遥感监测与分析技术，我们可以采取一些措施。
遥感技术在农业中的应用
遥感技术在农业中的应用摘要：遥感技术是一种获取地表物体几何和物理性质的技术。
早期的遥感图像的解译，通常通过目视判读方法，随着计算机的加速发展，解译方法得到了快速发展，一种使用计算机对原始遥感影像进行图像增强、图像变化、辐射校正、几何校正等一系列的预处理，然后通过相应的遥感处理软件进行进一步精处理，对结果进行处理，最终通过专业技术人员的经验进行解译，直接对解译结果进行处理，生成具有处理特征的遥感影像。
关键词：遥感技术；农业；应用1 遥感在农业领域的应用遥感可以获得大量的信息，多平台和多分辨率，快速、覆盖范围广等，是遥感数据的一个重要的优势。
农业遥感技术是遥感技术和农业科学技术相结合形成的，是可以及时掌握农业资源、作物生长以及农业灾害信息等的最佳方式，在调查和评估，以及农业生产的监测和管理中具有独特的作用。
现代农业遥感发展的新兴技术，可以实时监测湖泊和水库水面的高度以及评价区域水资源和农业干旱，包括作物品种质量监控和鉴定。
2 农业遥感技术在我国的起步与发展农业遥感的发展是遥感技术的重要应用领域，中国自20世纪70年代末以来，就已经进行了农业遥感的初步应用。
原北京农业大学（中国农业大学的前身）根据国家土壤调查的要求，在中国国家计划委员会的支持下，由中国科教委和农业农村部组织聘请外国专家培训了专门的遥感应用人才队伍，在1983年5月成立了中国国家农业遥感培训中心。
此后，我国将遥感技术广泛应用于农作物产量估算、农业气象、土地资源调查与监测和生态环境变化等领域。
目前，遥感技术的应用进入了大量的实际应用化的阶段。
3 遥感在当前农业应用中的进展3.1 高光谱遥感在农业遥感中的应用由于高光谱遥感不会对农作物造成损害，因而被广泛应用于监测农作物的叶片面积。
这弥补了传统遥感技术获取农作物叶面积指数时间过长的缺点，从而获得最准确、损害最小的遥感监测数据。
通过高光谱的观测和分析，可以得到更为精确的农作物叶面积指数，形成不同的遥感反演模型。
1农业遥感技术解析
? 农作物估产则是指根据生物学原理，在收 集分析各种农作物不同生育期不同光谱特 征的基础上，通过平台上的传感器记录的 地表信息，辨别作物类型，监测作物长势， 并在作物收获前，预测作物的产量的一系 列方法。它包括作物识别和播种面积提取、 长势监测和产量预报两项重要内容。
农作物估产的方法
? 农作物估产在方法上可分为传统的作物估 产和遥感估产两类
农业遥感技术
? 一、遥感技术简介 ? 二、农业遥感技术的特征 ? 三、农业遥感技术的应用 ? 四、农业遥感技术存在的问题 ? 五、农业遥感技术的发展趋势
一、 遥感技术简介
遥感（Remote Sensing ）即遥远的感知，指在一定 距离上，应用探测仪器不直接接触目标物体，从远处 把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物 体的特征性质及其变化的综合性探测技术。摄影照相 便是一种最常见的遥感 ,照相机并不接触被摄目标 ,而是 相隔一定的距离 ,通过镜头把被摄目标的影像记录在底 片上,经过化学处理 ,相片便重现被摄目标的图像。从拍 摄目标到再现目标所用的手段 ,便是一种遥感技术。遥 感与其他技术结合，在农业应用中具有科学、快速、 及时的特点。这对于充分利用农业资源、指导农业生 产、农产品供需平衡等方面有着重要的意义。
（2）农业资源调查
?包括对土壤、地形、植被、表层地质、气候、 水文和地下潜水等各种农业自然要素的调查 ?如利用砂质土和粘质土对可见光光谱的反射,前 者较强,后者较弱 ?利用二者因不同的水分状况、有机质含量、盐 分含量和表面粗糙度 ?产生不同的光谱反射 ?对黑白片上不同灰阶的影像灰度和图形特征进 行专业解译 ?勾绘出不同的专业图件。
（1）作物产量估算
?基于作物特有的波谱反射特征 ?利用遥感手段对作物产量进行监测预报 ?利用影像的光谱信息可以反演作物的生长信息
《遥感与农业》课件
目 录
• 遥感技术概述 • 遥感技术在农业中的应用 • 遥感技术在农业中的优势与挑战 • 案例分析 • 总结与展望
遥感技术概述
01
遥感技术的定义
遥感技术：指通过非接触传感器（如卫星、飞机、无人机等）获取地球表面或大 气层的数据信息，并利用计算机技术进行数据处理和分析的一种技术。
总结词
遥感技术能够快速准确地评估农业保险损失，提高理赔效率。
详细描述
在自然灾害或病虫害发生后，遥感技术可以迅速获取受灾地区的影像数据，通过分析受灾程度和面积 ，估算农业保险损失。这种方式能够减少人工勘查的时间和成本，提高理赔的效率和准确性。
利用遥感技术监测农作物长势
总结词
遥感技术能够实时监测农作物的生长状况，为农业生产提供决策支持。
案例分析
04
利用遥感技术监测农田旱情
总结词
遥感技术能够实时监测农田的旱情，为抗旱救灾提供科学依据。
详细描述
遥感技术通过卫星或无人机搭载的传感器，获取农田土壤湿度、地表温度等信 息，从而判断旱情程度。这些数据可以帮助农业管理部门和农民及时采取抗旱 措施，减轻灾害损失。ຫໍສະໝຸດ 利用遥感技术评估农业保险损失
遥感技术可以获取大范围、实时、动态的数据，为资源调查、环境监测、城市规 划等领域提供重要的数据支持。
遥感技术的原理
遥感技术主要基于电磁波的反射、散射和辐射原理，通过传 感器接收地球表面或大气层的反射和辐射电磁波，经过处理 和分析，提取出有用的信息。
不同的地表覆盖和气象条件对电磁波的反射和辐射特性不同 ，因此可以通过分析这些特性来推断地表覆盖、土壤湿度、 植被生长状况等信息。
遥感技术的应用领域
资源调查
遥感技术可以用于土地利用调查、森林资源调查、水资源调查等领域 ，快速获取大范围的资源数据。
农业行业中的遥感技术在作物监测中的应用分析
农业行业中的遥感技术在作物监测中的应用分析在农业行业中，遥感技术一直被广泛应用于作物监测。
遥感技术利用卫星、飞机和无人机等遥感设备获取地球表面的图像和数据，可以提供大范围、高时空分辨率的地表信息，为作物监测提供了一种高效、准确的手段。
本文将就农业行业中遥感技术在作物监测中的应用进行分析。
首先，遥感技术在作物类型识别和分布监测方面发挥着重要作用。
通过获取的遥感影像，可以对农田进行全面、高分辨率的观测。
利用遥感技术可以准确识别出不同类型的作物，如水稻、小麦、玉米等，判断其空间分布和数量情况。
这对于农业生产中的种植管理非常重要，可以为农民提供及时的决策依据，提高农田资源的利用效率。
其次，遥感技术在作物生长动态监测中具有重要应用价值。
通过遥感技术可以获取作物的生长状态和生长速度等信息，有助于提前判断作物生产的水平和产量。
例如，通过遥感影像可以监测作物的叶面积指数、叶绿素含量等指标，从而了解作物的生长状况和健康状况。
这些信息对于科学制定农田管理方案、合理施肥和灌溉等农业措施具有指导作用，有助于提高作物生产的效益。
另外，遥感技术在作物病虫害监测与预警方面也发挥着重要作用。
通过遥感技术可以监测作物受到的病害和虫害的程度和分布范围，及时发现并识别作物受害情况。
利用遥感技术中的高光谱和红外遥感数据，可以检测出作物叶片的异常变化和病虫害叶色变化等指标。
借助这些信息，可以提前预警病虫害的发生，及时采取农药防治措施，减少病虫害对作物产量和质量的影响。
此外，遥感技术在作物干旱监测与评估方面也发挥着重要作用。
通过遥感技术可以获取土壤湿度、植被覆盖度等信息，识别出干旱区域和灌溉不足的地区。
这对于制定合理的灌溉计划和农田管理方案非常重要，可以提高灌溉水资源的利用效率，保障农田的正常生产。
综上所述，遥感技术在农业行业中的应用对作物监测具有重要意义。
作为一种高效、准确的监测手段，遥感技术可以提供大范围、高时空分辨率的地表信息，为种植管理、生长动态监测、病虫害监测与预警以及干旱监测与评估等方面提供了重要支持。
农业遥感技术如何监测作物生长状况
农业遥感技术如何监测作物生长状况在当今的农业领域，遥感技术正逐渐成为监测作物生长状况的重要手段。
它就像一双“千里眼”，能够让我们从高空俯瞰大片农田，获取大量有关作物生长的信息，从而为农业生产提供科学、精准的指导。
遥感技术是什么呢？简单来说，它是一种不直接接触目标物，通过传感器接收来自目标物的电磁波信息，并对这些信息进行处理和分析，以获取目标物的特征和状况的技术。
在农业中，常用的遥感平台包括卫星、飞机和无人机等。
那么，农业遥感技术是如何监测作物生长状况的呢？这主要通过以下几个方面来实现。
首先是光谱特征分析。
不同的作物在不同的生长阶段，其叶片的颜色、形状、含水量等都会有所变化，这些变化会导致作物反射和吸收电磁波的能力发生改变。
遥感传感器可以捕捉到这些电磁波的变化，并将其转化为光谱信息。
例如，健康的绿色叶片在可见光波段反射绿光，而在近红外波段则有很强的反射。
当作物受到病虫害、干旱等胁迫时，叶片的光谱特征就会发生改变。
通过对这些光谱特征的分析，我们可以判断作物的生长状况，比如是否缺氮、是否缺水等。
其次是植被指数的计算。
植被指数是基于作物光谱特征构建的数学指标，用于反映作物的生长状况和生物量。
常见的植被指数有归一化植被指数（NDVI）、比值植被指数（RVI）等。
NDVI 是通过近红外波段和红光波段的反射率计算得到的，它的值在－1 到 1 之间。
当NDVI 值较高时，通常表示作物生长茂盛；而当 NDVI 值较低时，则可能意味着作物生长不良。
通过定期获取 NDVI 数据，并对其进行时间序列分析，我们可以了解作物的生长趋势，及时发现问题并采取相应的措施。
再者是多时相监测。
作物的生长是一个动态的过程，不同时期的生长状况会有所不同。
通过对同一地区进行多次遥感观测，获取不同时间的遥感图像，我们可以对比分析作物在不同生长阶段的变化。
比如，在播种初期，我们可以通过遥感图像查看作物的出苗情况；在生长中期，监测作物的生长速度和覆盖度；在收获前，预估作物的产量。
农业遥感的实际应用案例
农业遥感的实际应用案例
农业遥感是一种利用遥感技术进行农业资源调查、农业生态环境监测、农业生产监测和农业灾害预报的技术。
以下是农业遥感的几个实际应用案例：
1.作物长势监测与估产：利用卫星遥感技术，可以监测作物的生长状况，通过对卫星遥感数据的分析，可以估算作物的产量。
这种技术可以大幅度提高估产的准确性和时效性，为农业生产和决策提供有力支持。
2.农业病虫害监测：通过分析卫星遥感数据，可以监测农作物病虫害的发生和扩散情况。
这种方法的准确性和时效性都很高，可以为农民提供及时的预警和防治建议。
3.土地资源调查与利用监测：遥感技术可以快速、准确地获取土地资源信息，包括土地面积、类型、分布和利用情况等。
这种技术在土地资源调查、土地利用规划、土地监测等方面具有广泛的应用前景。
4.农业生态环境监测：遥感技术可以监测农业生态环境的质量和变化情况，包括土壤质量、水资源状况、气候变化等。
这种技术可以为农业生产和生态环境保护提供科学依据。
5.农业灾害预警与灾后评估：利用卫星遥感技术，可以及时发现和监测各种农业灾害，如洪涝、干旱、台风等，为灾害预警和灾后评估提供重要支持。
同时，遥感技术还可以评估灾害对农业生产的影响，为灾后恢复和重建提供科学依据。
总之，农业遥感技术在现代农业生产和决策中发挥着越来越重要的作用，可以提高农业生产的效率和效益，保护农业生态环境，促进农业的可持续发展。
农业遥感
会同国家测绘局、林业部、农牧渔业部及有关的46个单位298名科技 人员，“利用MSS卫片进行全国土地资源概查”。第一次利用美国 陆地卫星MSS数据进行了全国范围15个地类的土地利用现状调查， 并按1∶50万比例尺成图，宏观地反映了我国土地资源的基本状况， 填补了我国土地资源不清的空白。
中国北方草原草畜动态平衡监测研究。1989-1993年，在国家航 天办的资助下，全国农业区划办公室组织有关单位，利用遥感 技术建立了我国北方草原草畜动态平衡监测业务化运行系统。
5 农业遥感实现
农业动态监测流程图
农业动态监测是根据 概率统计原理结合林 业系统网公里布点调 查方法形成的一种对 农业自然资源的水资 源状况、土壤变化、 气候变化、生物资源 、农业生产经营进行 调查监测的方法
5 农业遥感实现
(1) 组织各级网络监测队伍 为了完成监测任务，应相应 地组织各级监测队伍。国家和 省级监测管理队伍，由具有较 高组织管理经验和专业技术知 识水平的人才组成。 (3) 根据业务开展监测 农业动态监测采用的是监测员深入预先 选定的监测点位进行实地调查监测的抽样 调查方法。抽样调查是在总网点样本中， 按照调查任务和精确要求，遵循随机原理 抽取一定数量的单元组成样本进行监测和 调查，并用样本指标值去推判总体相应指 标。
(2)动态监测网络建设 动态监测网络建设主要有两个部分组成，一 是农业动态监测流程图，根据动态监测网络布 设规程要求,在开展农业动态监测区域的一定比 例尺的地形图上绘制出动态监测网络点阵图形 成网络布点系统。二是根据网络布点点阵图提 供的点位经纬坐标及点位编号进行实地埋设点 位标识物—磁铁及进行点位特性标属、附属 性登记。
农业遥感 技术应用
时间:2017.10.23
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农业遥感
d.遥感技术在农作物估产上的应用
通过1993～1996年4年试验运行，分别对四省 两市(河北、山东、河南、安徽北部和北京市、 天津市)的小麦，湖北、江苏和上海市的水稻； 吉林省的玉米种植面积、长势和产量的监测和 预报，在指导农业生产及农业决策中发挥了重 要作用。特别是解决了一些关键技术问题．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、气象局及多家高等 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、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、系统集成等各个技 术环节有了大幅的进步。这些模型汲取了以前 模型的优点，模型因子的选择更加合理，可操 作性更强，精确程度更高
f.遥感技术在以色列大农业上的应用
以色列在农田信息采集和服务方面充 分应用了卫星遥感系统。在农业资源清查 、核算、评估与监测方面，遥感系统强大 的图形分析与制作功能，可编绘出土地利 用现状图、植被分布图、地形地貌图、水 系图、气候图、交通规划图等一系列社会 经济指标统计图，也可进行多种专题图的 重叠而获得综合信息，实现对具有时空变 化特点的农业资源存量和价值量的测算以 及资源现状、潜力和质量的客观评估，从 而真实反映农业资源状况，为科学利用和 管理农业资源提供强有力的决策依据。
农业是遥感应用中最重要和最广泛的领域之 一。20世纪20年代航空遥感刚一转入民用，便被 用于农业土地调查。尤其是20世纪60年代将多光 谱原理应用于遥感后，人们根据各种植物和土壤 的光谱反射特性，建立了丰富的地物波谱与遥感 图像解译标志，在农业资源调查与动态监测、生 物产量估计、农业灾害预报与灾后评估等方面， 开展了大量的和成功的应用。
农业遥感
3.估产数据库的建立 估产数据库的建立
估产数据库以1：250000基础地理图为统一的地理基础，存入历年水稻长势与估产的数据包括样 点、样线、和样块观测的数据，由卫星遥感图像处理提取的植被指数数据以及从农村经济统计 部门获得的以县为统计单位的农业统计数据
4.水稻种植面积的提取
主要是对当年水稻生长期内获取的卫星遥感数据（NOAA、MODIS、Landsat TM和CBERS-1） 经过积和纠正、假彩色合成和植被指数计算，由ENVI软件处理获得。
农业遥感
——遥感技术Biblioteka 农业生产上的应用 ——遥感技术在农业生产上的应用
农业中的遥感
土地资源调查
农作物估产
旱涝灾情监测与预报
作物病虫害监测与预报
土地资源调查
• 耕地变化
• 灌区土地盐碱化遥感分析 • 灌区作物种植结构变化遥感分析
土地资源调查 包括对土壤、地形、植被、表层、 气候、水文和地下水等各种农业自然要素的调查。 如在中利用砂质土和粘质土对可见光光谱的反射, 前者较强,后者较弱，以及二者因不同的水分状况、 有机质含量、盐分含量和表面粗糙度而产生不同 的光谱反射等特性，通过对黑白片上不同灰阶的 影像灰度和图形特征进行专业解译，就可勾绘出 不同的专业图件，如土壤解译图、水资源解译图、 森林解译图、草原类型解译图等。
5.水稻长势检测与估产
水稻长势检测主要依据卫星遥感制作的植被指数图同上一年同期的植被指数图进行对比后，再确定 今年比去年好几成或差几成。当然还要通过及时上报的样点、样线、样块数据加以证实
旱涝灾情监测与预报
• 在旱灾监测方面主要有光学遥感和微波遥感两种主要方法。光学遥感 中，热惯量法和作物缺水指数法可分别较好的实现农业旱情监测，温 度植被指数、植被供水指数和条件植被指数同时考虑了作物植被指数 和地表温度。微波遥感被认定为是当前土壤水分监测中最有效的方法。 主动微波遥感空间分辨率较高，但对土壤粗糙度和植被敏感；被动微 波遥感空间分辨率低，重访周期短，对大尺度农业旱灾监测具有较大 潜力。为提高农业旱灾监测中土壤水分遥感反演的精度和效率，采用 光学遥感和微波遥感的结合的方法是将来的研究方向。 • 在洪涝灾情的快速监测方面，应用灾中的Radarsat-SAR 和灾前的 TM数据，以灾中SAR和灾前TM的一个近红外（TM5或TM7）以及一 个可见光波段（TM3 最佳），分别赋RGB色合成的图像效果很好， 能够轻松识别区分洪涝淹没的绝产区、土壤滞水减产区和未受灾区， 并且操作简便，能满足洪涝灾情快速反应要求。
农业领域中的遥感技术在农作物监测中的应用
农业领域中的遥感技术在农作物监测中的应用近年来，农业领域中的遥感技术在农作物监测中发挥着越来越重要的作用。
作为一种非接触式的技术手段，遥感技术通过获取地球表面的电磁波辐射数据，能够提供农作物生长的空间和时间信息，对于农业生产决策提供了有力的支持。
本文将讨论农业领域中的遥感技术在农作物监测中的应用，并探讨其优势和挑战。
首先，农作物监测是指通过对农田进行定期遥感监测来获取农作物的生长状态和健康状况。
传统的监测方法主要依赖于人工抽样和调查，工作量大且费时费力。
而遥感技术通过获取农田的遥感图像，可以大幅度减轻人力和时间成本，提高监测的时效性和准确性。
遥感图像能够提供农作物的光谱和空间分布特征，通过对图像的解译分析，可以获取农作物的冠层覆盖度、光合作用强度、叶面积指数、水分利用效率等生理参数，从而评估农作物的生长状况。
其次，遥感技术还可以对农作物进行面积估计和产量预测。
通过获取农田的遥感图像，可以确定农作物的空间分布范围，再结合地面调查数据进行面积估计。
遥感技术能够实现对大面积农田的快速覆盖和监测，因此具有高效、全面的优势。
在农作物产量预测方面，遥感图像能够提供农作物的生长状态和生物量信息，结合气象数据和土壤条件，通过建立统计模型和遥感反演算法，可以对农田的产量进行预测。
这对于农业生产计划和市场调控具有重要意义。
在农作物监测中，遥感技术还可用于病虫害监测和防治。
农作物的病虫害问题一直是农业生产的重要难题，传统的监测方法主要依赖于人工观察和样本调查，存在监测范围有限、时效性差的问题。
而遥感技术通过获取农田的高空间分辨率遥感图像，可以及时发现农作物的病虫害状况，并进行快速分析和判断。
遥感图像能够提供对农作物叶面积、叶色变化、叶面积指数等指标的监测，通过分析这些指标的变化，可以及时预警病虫害的发生和蔓延。
同时，结合遥感图像和地理信息系统（GIS），可以进行病虫害的空间分布分析，为实施有针对性的防治措施提供支持。
遥感技术基础-第06讲(遥感图像及分辨率)
七、遥感图像分辨率的确定原则
应该指出：遥感图像的分辨率是根据 实际需要、现实可能等多种因素设计确定 的，并非图像的分辨率越高，对所有应用 越有利。在实际应用中，可根据应用目的 和当前的实际条件，选取最适当分辨率的 遥感图像。
本次课小结
主要内容：
1、遥感图像及类型
2、遥感图像的四个分辨率 （空间、光谱、辐射、时相分辨率） 重点内容 1、黑白图像、彩色图像、全色图像、多光谱图像、 热红外图像、微波图像、画幅式图像、面中心投影图 像、面阵图像、线中心投影图像、线阵图像、点中心 投影图像、立体图像等概念； 2、遥感图像的空间、光谱、辐射、时相分辨率的 概念及影响因素。
波段2
波段3 波段4 全色
4
16.5km 4 4 0.61 16.5km
四、遥感图像的光谱分辨率
光谱分辨率：反映了传感器的光谱探测能力。 它包括传感器探测的波谱宽度、波段数、各波段 的波长范围和间隔。
若传感器所探测的波段数愈多，每个波段的 波长范围愈小，波段间的间隔愈小，则它的光谱 分辨率愈高。传感器的光谱分辨率越高，它获取 的图像就越能反映出地物的光谱特性，不同地物 间的差别在图像上就能更好地体现出来。
空间分辨率的例子
表1： IKONOS-2图像 （美国，1999，第一颗新一代高分辨率卫星图像，可与航片媲美） 图像类型 波段1 多 光 谱 波段2 波段3 波段4 波长范围 （μ m） 0.45～0.52 0.51～0.60 0.63～0.70 0.75～0.86 近红外 兰 绿 红 分辨率 （m） 4 4 13km 4 4 3天 地面带 宽 重访周期 (垂直观测)
线中心投影图象（线阵列图像）
线中心投影图像：线中心投影，同一幅图像有多条扫描线 构成，同一条扫描线内几何关系稳定。
如何利用遥感技术进行农作物遥感监测和精准农业
如何利用遥感技术进行农作物遥感监测和精准农业遥感技术是一种通过航天器、飞机或地面观测仪器获取、记录和解读地面信息的技术手段。
它通过接收、记录和解读地面反射、辐射和散射的能量，提供了一种对地观测和监测的方法。
在农业中，利用遥感技术进行农作物遥感监测和精准农业是一种重要的手段，可以改善农作物的管理、提高农作物的产量和质量，对农业的可持续发展起到积极的促进作用。
首先，遥感技术可以提供农作物的空间信息。
通过卫星遥感、航空遥感和无人机遥感，可以获取大面积的农田图像。
利用这些图像，可以了解农田的种植结构、作物分布情况和土地利用状况。
这些信息对农作物遥感监测和农业规划非常重要。
例如，可以根据农田图像的颜色、纹理和形状等特征，判断不同农作物的类型和生长状况，及时发现病虫害和其他问题，并采取有效的措施进行管理。
同时，还可以通过比较不同地块的农田图像，评估不同地区的农业发展情况，为农业决策提供科学依据。
其次，遥感技术可以提供农作物的时间信息。
通过对农田的定期观测，可以监测农作物的生长过程和成熟期，并预测产量和收获时间。
这对于合理安排农业生产计划、优化资源配置和提高农作物的质量和产量非常重要。
例如，根据时序遥感图像，可以确定不同农作物的播种、生长和收获的最佳时间，避免过早或过晚的耕种和收获，减少资源的浪费和损失。
然后，遥感技术可以提供农作物的特征信息。
通过分析农田图像中农作物的颜色、纹理、高度等特征，可以了解农作物的健康状况、生长速度和产量水平。
这对于精准农业的实施非常重要。
精准农业是一种利用信息技术和管理方法实现农业生产的方式，它可以根据农田的实际情况，为农作物提供个性化的管理和服务，最大限度地提高农作物的产量和质量。
例如，根据遥感图像中农作物的颜色和纹理，可以推测土壤的肥力、湿度和酸碱度，从而合理施肥、浇水和调节土壤酸碱度，提高农作物的生长速度和产量。
同时，还可以通过对农田图像中的病虫害和杂草进行识别和分析，及时采取有效的防治措施，减少农药和除草剂的使用量，降低环境污染和农业成本。
农业遥感监测与评估
农业遥感监测与评估农业遥感监测与评估是一种综合利用航空或卫星遥感技术对农业生产情况进行监测与评估的方法。
它通过获取农田的遥感影像、地理信息等数据，结合地面观测数据，进行农业生产情况的分析与评估，以提高农业生产的效率和可持续发展。
一、农业遥感监测技术农业遥感监测技术是通过获取农田的遥感影像和影像解译分析，来监测和评估农业生产情况。
常见的农业遥感监测技术包括：1. 遥感影像获取：通过卫星或飞机等遥感平台获取高分辨率的农田遥感影像，用于后续分析与解译。
2. 影像解译：利用遥感影像解译技术，对农田遥感影像进行分类和提取相关的地物信息，如土地类型、作物类型、植被指数等。
3. 数据处理与分析：将解译出的遥感数据与地面实测数据进行对比与分析，利用数据处理软件和算法提取农业生产相关的指标和参数。
二、农业遥感监测的应用农业遥感监测广泛应用于农业生产管理、农业灾害监测、农田资源调查等方面。
具体应用如下：1. 农业生产管理：通过农业遥感监测，可以实时掌握农田土壤水分情况、作物生长情况等重要参数，根据监测结果科学调整农业生产管理策略，提高农作物的产量和质量。
2. 农业灾害监测：农业遥感监测可以及时掌握农田的病虫害情况、干旱程度、洪涝灾害等灾害情况，提前采取相应的防治措施，减少农作物损失。
3. 农田资源调查：通过农业遥感监测，可以对农田的土地类型、土壤质量、水资源等进行调查和评估，为土地利用规划和农田资源管理提供科学依据。
三、农业遥感评估的优势与挑战农业遥感评估具有以下优势：1. 非接触性：农业遥感评估不需要直接接触农田，只需获取遥感影像数据即可进行分析，减少了人力资源和时间成本。
2. 全面性：农业遥感评估可以对大范围的农田进行监测，获取大量的农业生产信息，提高数据的全面性和可靠性。
3. 实时性：农业遥感评估可以实现对农田信息的实时获取，及时反馈农业生产情况，有助于及时调整农作物的管理措施。
然而，农业遥感评估也面临一些挑战：1. 遥感数据解译的准确性：遥感影像的解译和分析需要经验丰富的专业人员，解译结果的准确性对评估的可靠性起着至关重要的作用。
《农业遥感》导学案
《农业遥感》导学案农业遥感导学案一、引言农业是人类生存和发展的基石，而遥感技术的应用对于农业发展具有重要意义。
本导学案将介绍农业遥感的基本概念、应用领域和技术原理，帮助读者全面了解并深入掌握这一领域的知识。
二、农业遥感的概念农业遥感是指利用遥感技术对农业相关信息进行获取、分析和应用的过程。
遥感技术通过感知地球表面的光谱、热量和高度等信息，进而提供农田、作物、水资源等方面的数据，为农业生产决策提供科学依据。
三、农业遥感的应用领域1. 农田调查与评估通过借助卫星遥感技术，可以对农田的类型、面积、土壤质量等进行调查和评估。
这为合理规划土地利用、优化农作物种植结构提供了科学依据。
2. 农作物监测与评估遥感技术可以实时监测农作物的生长状况、叶绿素含量、叶面积指数等指标，帮助农业生产者及时掌握作物生长情况，并评估产量、质量等方面的表现。
3. 水资源管理遥感技术可以对农业水资源进行监测和评估。
通过获取湖泊、水库、河流等水体的水质、水量等信息，及时发现并解决农业用水中的问题，确保农田的灌溉需求。
4. 病虫害监测与防控利用遥感技术，可以对农作物的病虫害进行实时监测，通过分析病虫害的发生规律和传播途径，制定有效的防控措施，降低农作物产量损失。
5. 农村地理信息系统建设遥感技术可以提供高分辨率的地理信息数据，为农村地理信息系统的建设提供基础支持。
农民可以通过该系统了解农产品价格、市场需求等信息，从而更好地进行农业经营和决策。
四、农业遥感的技术原理农业遥感技术主要通过遥感传感器获取地面反射、辐射和散射的信息，进而提供农业相关数据。
常见的遥感技术包括光学遥感、热红外遥感和微波遥感等。
1. 光学遥感光学遥感通过感知地球表面的可见光、红外线等波段的辐射能量，获取地表特征和植被信息。
常用的光学遥感传感器有Landsat、MODIS 等，在农业遥感中得到广泛应用。
2. 热红外遥感热红外遥感通过感知地球表面的热辐射，获取地表温度和热能分布情况。
如何进行农业遥感监测和农田利用评估
如何进行农业遥感监测和农田利用评估农田利用评估是农业发展中的一个重要环节。
通过农业遥感监测技术，可以对农田的利用情况进行全面、准确的评估，为农业生产提供科学的指导。
1. 引言农业是国民经济的基础，而农田的利用状况直接关系到农民的生活和国家的粮食安全。
然而，传统的调查方式往往耗时耗力，并且结果可能存在主观误差。
因此，采用农业遥感监测技术进行农田利用评估具有重要意义。
2. 农业遥感监测技术的原理农业遥感监测技术是利用卫星、飞机等遥感平台获取的图像进行农田监测和信息提取的一种方法。
其原理是利用不同频段的电磁波与地物之间的相互作用，获取农田相关信息。
3. 农业遥感监测的应用3.1 土地利用类型的划分通过农业遥感监测，可以将农田按照不同的土地利用类型进行划分，如粮食种植、蔬菜种植、果树种植等。
这有助于全面了解农田的利用结构，为农田规划和发展提供参考依据。
3.2 农田灾害监测农业遥感监测技术可以帮助监测农田的灾害情况，如洪涝、干旱、病虫害等。
通过及时获取灾害信息，可以采取相应的应对措施，减少损失，保障农业生产的稳定。
3.3 农田水资源管理农业耗水是一个重要问题，合理的水资源管理对保障农田的可持续利用至关重要。
农业遥感监测技术可以监测农田的土壤含水量、蓄水情况等，并结合气象、水文数据进行分析，为农田的水资源管理提供科学依据。
4. 农田利用评估的方法4.1 影像解译农业遥感监测的基础是对获取的卫星或飞机图像进行解译，将不同颜色、纹理、形状等特征与具体农田利用类型相对应，从而得到农田利用的空间分布图。
4.2 农田信息提取通过复杂的图像处理和相关算法，可以从农业遥感影像中提取出有关农田的各种信息，例如土壤质地、植被生长情况、作物覆盖度等，从而进行农田利用评估。
4.3 数据模型建立基于获取的农业遥感数据和相关的地理、气象、土壤等数据，可以建立数据模型，通过空间分析和统计方法，对农田进行利用评估。
5. 面临的挑战和问题农业遥感监测技术的应用还面临一些挑战和问题。
第六讲.农业遥感技术
遥感的技术系统 (1)遥感平台 地面平台 航空平台 航天平台 (2)传感器 传感器（Remote Sensor）是记录地物反射或发射电磁 波能量的装置，是遥感技术系统的核心部分。主要的传感 器有摄影机、推帚式扫描仪（固体扫描仪）、TV摄像机、 光机扫描仪、雷达、微波辐射计等。
遥感信息的传输与处理 遥感信息主要是指由航空遥感和航天遥感所获取的感光 胶卷或磁带。在胶卷和磁带上记录的信息数据，包括被测目 标的信息数据和运载工具上设备环境的数据。将遥感信息适 时地传输回地面，经过适当处理提供用户需要，是整个遥感 技术系统中的一个重要组成部分，它直接影响遥感信息应用 的效果。 遥感信息的传输 遥感信息向地面传输有两种方式： 一种为直接回收；另一种为视频传输。 遥感信息的处理 地面接收站收到的遥感信息，受 到多种因素的影响，如传感器的性能、平台姿势的不 稳定性、地球曲率、大气的不均匀性和局部变化以及 地形的差别等，使地物的几何特性与光谱特征可能发 生一些变化。
Ｑe Φ Ｉe Ｍe
Ｊ Ｗ Ｗsr-2 Ｗm-2 Ｗm-2 Ｗm-2sr-2
Q F I M
辐射出射度
在单位时间内、从单位面积上 辐射出的辐射能量
光出 射率 照度
辐射照度
在单位时间内、单位面积 Ｅe 上接受的能量
在单位立体角、单位时间内， Ｌe 扩展源表面法线方向上单位 面积的辐射强度
E
亮度
辐射亮度 (辐射率)
下图表示太阳辐射光谱与黑体辐射光谱的比较，上面那条连续曲 线给出了地球大气上界的粗略光谱辐照度,其最大值位于470nm处，虚 线代表温度为5900Ｋ黑体辐照度，最下面的曲线表示海平面上阳光直射 时的辐照度，两条连续曲线间的差值代表大气散射和吸收引起的衰减， 而斜线部分则表示吸收造成的损失。
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一、农业遥感的定义
遥感的定义 遥感（Remote Sensing）这一术语是 1960 年美 国海军科学研究局Pruitt首先提出，并在1962年美国 召开的“环境科学遥感讨论会”上被正式引用，是用来 综合以前所使用的摄影测量、像片判读、地质摄影的。 简而言之，是指遥远的感知，它是从不同高度的遥感平 台（Platform）上，使用各种传感器（Remote Sensor），接收来自地球表层各类地物的各种电磁波信 息，并对这些信息进行加工处理，从而对不同的地物及 其特性进行远距离的探测和识别的综合技术。
名称 紫外线 可见光 红 外 线 近红外 短波红外 中红外 热红外 远红外
波长范围 10～400nm 400～700nm 700～1300nm 1300～3000nm 3000～8000nm 8000～14000nm 14000nm～1mm
名称 亚毫米波 微 电 波 波 毫米波 厘米波 分米波
波长范围 0.1～1mm 1～10mm 10～100mm 0.1～1m 1 ～10m 10～100m 100m～1km 1km～10km 10k～100km
大气对电磁波衰减较小，透射率较高的波段叫 “大气窗口”。 因此要从空中遥感地面目标，传感器的工作波段应在大气窗口处,才 能接收到地面目标的电磁波信息。目前已知的主要大气窗口分布范围 如下图：
(１)可摄影窗口 波长范围为0.3～1.3微米，通过这个窗口的电磁波信息皆 属地面目标的反射光谱，可以用摄影的方法来获取和记录地物 的电磁波信息。这个窗口包括全部可见光（0.38～0.76微米） 和部分紫外线（波长0.3～0.38微米）以及部分近红外波段 （0.76～1.3微米），其短波一端由于臭氧的强烈吸收而截止 于0.3微米，长波一端则终止于感光胶片最大感光波长1.3微米 处。这个窗口对电磁波的透射率在90％以上，仅次于微波窗口， 是目前遥感上应用最广的窗口，被气象卫星、陆地卫星及其它 遥感探测所使用。除了摄影方法外，还可以用扫描仪、光谱仪、 射线仪等来探测记录地物的电磁波信息。
（２）短波红外窗口
波长范围为1.5～2.4微米，通过这个窗口的电磁波信息仍然属于 地面目标的反射光谱，但不能用胶片摄影，只可用扫描仪和光谱仪来 测量和记录。这个窗口的两端主要受大气中的水汽和二氧化碳的吸收 作用所控制，而且由于水汽在1.8 微米处有一个吸收带，所以本窗口 又分为1.5～1.75微米和2.1～2.4微米两个小窗口，可探测农作物叶片 温度状况，某些波段对区分蚀变岩石有较好的效果,是遥感地质应用上 很有潜力的一个窗口。在ＴＭ传感器上已开始应用。 （3）中红外窗口 波长范围2.4～6.0微米，这个窗口位于红外波段的前中段。通过 这个窗口的电磁信息可以是地面目标的反射光谱，也可以是地面目标 的发射光谱，其信息也只能用扫描仪和光谱仪进行探测与记录。由于 二氧化碳在4.3微米处有一个强吸收带， 将本窗口又分为3.4～4.2微 米和4.6～5.0微米两个窗口，前者透射率约90％，后者透射率约为 50～60％。
数据收集： 人造卫星； 飞机； 地面测定； 地图、资 料。 数据管理 校准核换 注记等 增强校准 配准绘图 辐射校正 几何校正 数据存贮、提取 数据库形成管理
判读、应用： 类型识别； 多变量分析； 统计处理
数据压缩 重新排列 内插、 采样
遥感数据处理系统
二、农业遥感的原理
电磁波和电磁波谱
电磁波的波段从波长短的一侧开始，依次叫做γ射线、χ 射线、紫外线(UV-Ultraviolet)、可见光(Visible Light)、 红外线(IR-Infrared)、无线电波。波长越短，电磁波的粒子 性越强，直线性指向也越强。 遥感中测量的是从目标物反射或辐射的电磁波能量，根据 其测定波长范围不同可分为辐射测量(Radiometry)和光度测量 (Photometry)两种方式，前者是以从γ射线到无线电波的整个 波长范围为对象的物理辐射量的测定，而光度测量是对由人类 具有视觉感应的波段－可见光，所引起的知觉的量的测定，它 们使用的术语和单位不同。
（４）热红外窗口
波长范围为8～14微米，属于热红外波段，是地物本身的热 辐射。 由于臭氧、水汽、二氧化碳三种气体的共同影响，致使 本窗口的透射率较低，约为60～70％，但是这个窗口是位于地表 常温下地面物体热辐射能量最集中的波段，所以是遥感地质很有 用的一个窗口。 （５）微波窗口
波长范围为8毫米～1米，位于微波波段，电磁波已不受大气 干扰， 透过率可达100％，是全天候的遥感波段。目前微波传感 器常用的工作波段是3毫米、5毫米、8毫米的波段，今后根据需 要还可能向更长的波段发展。
70
玉米
60 50
棉花 油菜
反射率（%）
40 30 20 10 0 350 550
水稻
750 波长 /nm 950 1150 1350
不同植被的光谱曲线
地物发射光谱特征
自然界任何物体只要它的温度大于绝对零度，就存在着分子热运 动，都有向周围空间辐射红外线和微波的能力。通常地物发射电磁波 的能力是以发射率作为测量标准，而地物的发射率又是以黑体辐射作 为基础。 地物的发射率 在遥感技术中以发射率(Emissivity)作为测量物体的发射电磁波 强度的标准，定义为：
Ｑe Φ Ｉe Ｍe
Ｊ Ｗ Ｗsr-2 Ｗm-2 Ｗm-2 Ｗm-2sr-2
Q F I M
辐射出射度
在单位时间内、从单位面积上 辐射出的辐射能量
光出 射率 照度
辐射照度
在单位时间内、单位面积 Ｅe 上接受的能量
在单位立体角、单位时间内， Ｌe 扩展源表面法线方向上单位 面积的辐射强度
E
亮度
辐射亮度 (辐射率)
遥感的技术系统 (1)遥感平台 地面平台 航空平台 航天平台 (2)传感器 传感器（Remote Sensor）是记录地物反射或发射电磁 波能量的装置，是遥感技术系统的核心部分。主要的传感 器有摄影机、推帚式扫描仪（固体扫描仪）、TV摄像机、 光机扫描仪、雷达、微波辐射计等。
遥感信息的传输与处理 遥感信息主要是指由航空遥感和航天遥感所获取的感光 胶卷或磁带。在胶卷和磁带上记录的信息数据，包括被测目 标的信息数据和运载工具上设备环境的数据。将遥感信息适 时地传输回地面，经过适当处理提供用户需要，是整个遥感 技术系统中的一个重要组成部分，它直接影响遥感信息应用 的效果。 遥感信息的传输 遥感信息向地面传输有两种方式： 一种为直接回收；另一种为视频传输。 遥感信息的处理 地面接收站收到的遥感信息，受 到多种因素的影响，如传感器的性能、平台姿势的不 稳定性、地球曲率、大气的不均匀性和局部变化以及 地形的差别等，使地物的几何特性与光谱特征可能发 生一些变化。
在这5个大气窗口中，陆地卫星工作范围绝大部分在可见光 波段，小部分在近红外波段，已开始扩展到第二个窗口；而气象 卫星已应用到第三个窗口。今后随着对地物波谱特性研究的深入 和传感器的不断改进，为某种专门用途所需要的窄波段窗口的潜 力还是很大的。
地物波谱特征
地物的电磁波波谱是地物遥感信息的基本表现形式。物 体在同一时间、空间条件下，其辐射、反射、吸收和透射电 磁波的特性是波长的函数。将这种函数关系，即物体或现象 的电磁波特性用曲线的形式表现出来时，就形成了地物电磁 波波谱，简称为地物波谱。由于组成物体的内部结构不同， 不同物体对电磁波的反射、吸收、透射和发射电磁波的程度 不尽相同，发射电磁波的能力也有差异。物体之间的这种差 异，可作为探测目标物的有用信息。但是由于技术上和其它 一些原因，目前遥感技术中传感器所接收、探测的信息主要 是地物反射和发射电磁波信息。
早在1860年基尔霍夫（Kirchhoff•C）就提出用黑体这个 词来说明能全部吸收入射辐射能量的地物。因此，黑体 是一个理想的辐射体，黑体也是一个可以与任何地物进 行比较的最佳辐射体。所谓黑体是“绝对黑体”的简称， 指在任何温度下，对于各种波长的电磁辐射的吸收系数 恒等于1（100%）的物体。黑体的热辐射称为黑体辐射。 显然，黑体的反射率ρ=0，透射率=0。 自然界并不存在绝对黑体，实用的黑体是由人工方法制 成的。这种理想黑体模型的建立，是为了参照计算一般 物体的热辐射而设计的。黑体模型种类较多，基本结构 为能保持恒定温度的空腔。黑体即能全部吸收进入腔体 内的各种波长的电磁辐射，又能100%地发射某一波长的 辐射。
地物反射波谱特征
地物反射光谱曲线则是以横坐标代表波长，纵坐标代表 反射率所作的相关曲线，以表示各种波长处地物光谱反射率 大小及其随波长的改变而发生变化的特点和规律，不同地物 的反射强度和波谱曲线形态不同。由于不同类型的地物反射 强度及其随波长变化的特点与规律的差异，正是遥感技术利 用电磁波信息来识别和区分目标的基础。 同一种地物不同类型的反射光谱特征，总的形状变化是 基本相似的，但是光谱响应曲线具有一定的变化范围而呈一 定宽度的波谱带。
Vis ible
Ne ar-infrare d
25 0
400
450 49 0
560 59 0
630
70 0
850
Wave le ngth (nm)
辐 名 称 辐 射 能 辐射通量 辐射强度 定
射 义
测
量 符 号 单 位
光 度 测 量 名 称 光量 光通量 光强度 符 号
以电磁波形式传送的能量 单位时间内传送的辐射能量 点辐射源在单位立体角中、单 位时间内所发出的辐射能量
观测物体的辐射能量 发射率 与观测物体同温的黑体的辐射能量
超短波 短波 中波 长波 超长波
电磁波的分类和名称
电磁波谱及其划分--
电磁波谱划分
可见光 （0.4-0.76微米） 近红外 （ 0.76-1.3微米） 短波红外（1.3-3.0微米） 中红外 （3.0-8.0微米） 热红外 （8.0-14微米） 远红外 （14-1000微米）
Ne ar-ultraviole t
第六讲 农业遥感技术
遥感是20世纪60年代发展起来的一门新兴的综合性科 学技术，集中了空间、电子、光学、计算机和生物学、地 学等学科的最新成就，是现代高技术领域的一个重要组成 部分，它开阔了人们的视野,扩大了人类的认识领域。目前 已广泛应用于农业、林业、地质、地理、水文、海洋、气 象、环境等领域，已经并将继续发挥重大作用。 农业遥感一直是遥感领域中最活跃，也是迄今为止遥 感应用最成功的领域之一，一直为人们所关注。它主要包 括土地资源调查，土地资源监测，农作物估产，农作物生 长状况及其生态环境监测和鱼情水产研究等多个方面。