遥感技术和农业现代化

遥感在农业上的作用

李涛

遥感在农业上的应用现状，农业是遥感应用中最重要和最广泛的领域之—。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时特性，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。

我国的农业遥感起步于20世纪80年代初，在短短的十几年里取得了大量赶超世界先进水平的理论研究与应用成果。1986一1988年，作为我国农业遥感应用的代表，由中国科学院资源环境局主持的“黄土高原遥感专题研究”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、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。1988年，武汉测绘科技大学在湖北省利川市利用多光谱TM影像进行了草场资源调查， 6个人用半年时间就完成了近百人需要历时3年才能完成的工作量，且吻合率达96％，成为遥感应用的成功范例。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，为指挥抗洪救灾、恢复生产发挥了巨大作用。

我国农业遥感应用技术日趋成熟还表现在应用款件的开发和集成方面。进入20世纪90年代中后期以后，一大批较为成熟的农业遥感专用软件相继出现。如，应用于农业资源调查与监测的土地利用现状调查和数据处理系统(中国农业工程研究设计院农业遥感研究室)、北方草地产量动态监测系统(中国农科院草原研究所)、耕地变化监测系统(农业部资源监测总站)、湿地资源调查系统(成都农业遥感分中心)、黄淮海盐碱地调查系统(中国农业工程研究设计院农业遥感研究室)、棉花种植面积遥感调查系统(农业部资源监测总站)等，应用于作物产量预测的南方水稻遥感估产系统(南京农业遥感分中心)、冬小麦估产系统(北方农业遥感中心)、遥感光谱法水稻估产(中国农业工程研究设计院农业遥感研究室)、农作物遥感估产信息系统(北京大学遥感与地理信息系统研究所)等，应用于农业灾害监测与评估的北方草场火灾、雪灾监测系统(中国农科院草原研究所)、东南沿海小河流域防洪信息系统(南京大学大地海洋科学系遥感室)，以及中国科学院遥感应用研究所在充分利用我国15年来遥感估产成果的基础上提出的全国范围农作物遥感估产运行化遥感方法。20多年来，遥感技术在农业部门的应用也越来越广泛，完成了大量的基础性工作，取得了

很大的进展，主要表现在以下几方面：

（一）农业资源调查及动态监测

（1）1980年6月～1983年12月，在全国农业区划委员会办公室的组织下，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。

（2）土壤侵蚀遥感调查。八十年代中期，主要利用美国陆地卫星资料进行了土壤侵蚀分区、分类、分级制图。各区制图比例尺不小于1∶50万，全国拼图后缩成1∶100万、1∶200万、1∶250万成果图，并制成1∶400万土壤侵蚀区划图。

（3）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。该项目主要利用陆地卫星资料和NOAA气象卫星资料估测草地生物量，1995年获部科技进步一等奖，1997年获国家科技进步二等奖，是我国农业遥感技术进入业务化运行的突破口。

（4）全国耕地变化遥感监测。1993-1996年期间，全国农业资源区划办公室组织有关技术单位，利用美国陆地卫星图像连续四年开展了全国耕地变化遥感监测工作，其结果引起了中央有关部门的高度重视，为合理利用每寸土地，保护农业耕地提供了

辅助决策依据。另外，从遥感技术应用方法上来说，一方面可以建立起全国耕地变化动态监测的常规运行系统；另一方面，为今后开展类似问题的研究找到了一条可行的技术路线和工作方法。

（5）“八五”期间全国农业资源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查与动态研究”，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，较过去开展一项单项专题的全国资源环境调查需５～１０年的时间相比是一个很大进的步。在项目实施中全部采用了９０年代接收的最新陆地卫星ＴＭ图像作为主要的信息源，在大兴安岭、秦岭、横断山脉一线以东选用１∶２５万比例尺，此线以西采用１∶５０万比例尺进行遥感图像判读、制图及数据库建立工作。

（6）我国北方四省十年土地开发综合评价。1997-1998年，全国农业资源区划办公室组织有关单位，利用美国陆地卫星TM图像，对黑龙江、内蒙古、甘肃和新疆等四省区，监测了近十年(1986～1996)来的土地开发利用状况，并结合有关资料进行了综合评价。结果显示，我国北方地区土地利用类型变化幅度较大，土地利用结构不合理；草地退化严重；土地荒漠化趋势加剧，农业生态环境变坏的趋势日益严重；耕地开垦有一定的盲目性，新开垦的耕地基础设施不足。这一结果得到了中央领导的重视，为严格禁止毁林开荒、毁草种粮提供了政策依据。

（7）草地遥感监测和预警系统建设。该项目是农业部遥感应

用中心于2000年设立并开展工作。该项目是利用遥感技术、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。该项目的主要内容有四个方面。一是完成全国草地退化的遥感监测评价工作；二是完成我国北方草地的生产能力估测工作，配合牲畜饲养量，可以评价我国牧区的草畜平衡情况；三是完成近十几年来农牧交错区的农业资源变化情况；四是完成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。该项目完成后，可以从宏观上及时掌握草地资源状况、草地退化和沙化状况、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决策服务。

（二）农作物遥感估产方面

在农作物估产方面，1989年-1995年期间，先后进行了黄淮海平原遥感小麦估产，京津冀地区小麦遥感估产、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、南方稻区水稻估产、棉花估产等研究。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，在农业部发展计划司（全国农业资源区划办公室）的直接领导和组织下，成立了农业部农业遥感应用中心。农业部农业遥感应用中心，设在发展计划司，中心设置综合运行部、基础信息部、技术培训部