摘要：遙感技術是運用各類非接觸的主被動的探測設備，對地面目標物的電磁波輻射與反射特性進行探測，通過其特性分析，探明其物體性質、特征及狀態的綜合性探測技術。它具有覆蓋面積廣、空間分辨率高、獲取信息大、重訪周期短等優點，適用于農業資源調查與自然災害監測等農業相關領域的研究，對農業生產的指導與相關部門的決策管理意義重大。本文從遙感技術原理出發，介紹了幾種重要的植被指數，然后以水稻遙感監測為例進行分析，最后闡述如何提高農業環境遙感監測水平。

　　關鍵詞：衛星遙感;農業環境;監測;水稻

　　農業生產具有農作物種類分布的分散性與地域復雜性特點，受環境因素影響大，從農耕文明的出現至今，農業靠天吃飯的局面沒有得到根本性的改變，頻繁的自然災害給我國的農村經濟發展造成了極大的困難。遙感技術是運用各類非接觸的主被動的探測設備，對地面目標物的電磁波輻射與反射特性進行探測，通過其特性分析，探明其物體性質、特征及狀態的綜合性探測技術。它具有覆蓋面積廣、空間分辨率高、獲取信息大、重訪周期短等優點，適用于農業資源調查與自然災害監測等農業相關領域的研究，對農業生產的指導與相關部門的決策管理意義重大。20世紀70年代開始，歐美等發達國家最先應用衛星遙感技術對農作物進行面積監測與估產，之后遙感技術在農業各領域的應用得到不斷拓展，我國從20世紀80年代開始將遙感技術應用于農業領域，至今我國遙感技術應用的內容已涉及農業資源調查、農作物估產、災害預警及精準農業等眾多方面，為我國農業發展保駕護航。本文主要以遙感技術在水稻作物監測為例進行分析，并對遙感數據在農業環境發展趨勢進行展望。

　　推薦期刊：《農業環境科學學報》是由農業部主管,農業部環境保護科研監測所和中國農業生態環境保護協會聯合主辦的全國性學術類科技期刊，該刊主要刊登農業生態環境科學領域具有創新性的研究成果，包括新理論、新技術和新方法。設有專論與綜述、研究報告、研究快報、學術爭鳴。

　　1 農業環境遙感監測的基本原理

　　遙感這種技術需要遠離地物，在空間上和地物形成高度差，之后憑借傳感器獲得監測地物的光譜信息，進一步對此信息進行分析后，從而對地物屬性進行基礎的判斷。每一個物體不僅能吸收、反射電磁波，而且不同波長的電磁波吸收與反射的特征互不相同，這種特點被稱為物體的基本特性。植被指數是用多光譜遙感數據，經分析運算產生某些對植被長勢、生物量等有一定指示意義的數值。農業生態環境監測有哪些植被指數，如何利用植被指數對農業生態環境進行監測，這些問題的解決能夠使遙感在環境監測中發揮更大的作用。

　　1.1 農業生態環境監測植被指數RVI

　　它基本上不受土壤含水量的影響，能增強植被與土壤背景之間的輻射差異，并提供植被反射的重要信息，可用來估算和監測植被覆蓋，是植被長勢、豐度的度量方法之一;該指數對大氣影響敏感，最好運用經大氣糾正的數據，或將兩波段的灰度值轉換成反射率，消除大氣對兩波段不同非線性衰減速的影響后再進行指數的計算，而且當植被覆蓋不夠濃密時(小于50%)，其分辨能力也很弱;在植物生長的整個階段，能較好地反映植被的覆蓋度和生長狀況的差異，特別適合于植被生長高度旺盛并具有高覆蓋度時的植被監測。

　　1.2 農業生態環境監測植被指數NDVI

　　它對綠色植被表現敏感，可以對農作物和半干旱地區降水量進行預測，常被用來進行區域和全球的植被狀態研究。但NDVI對土壤背景的變化較為敏感，在農作物生長的初始季節，將過高估計植被覆蓋的百分比;在農作物生長的結束季節，將產生估計低值，在植物生長還不旺盛而覆蓋度處于中-低等程度時，隨覆蓋度增加而迅速增大，覆蓋度增大到一定程度時就增加很緩慢。該指數適合于植被早-中期生長階段的監測。

　　1.3 農業生態環境監測植被指數PVI

　　能較好地濾除了土壤背景的影響，且對大氣效應的敏感程度也小于其他植被指數。正因為它減弱和消除了大氣和土壤的干擾，所以被廣泛應用于作物估產。

　　2 對水稻作物遙感監測的應用

　　2.1 水稻的遙感干旱監測

　　遙感干旱監測的一般方法是利用遙感可反演參數之間的關系建立干旱指標體系，將復雜的干旱現象概括到比較簡單的數學或物理模型之中，進而通過這些參數與模型監測旱情。水稻干旱的直接誘因是水分虧缺，并且在干旱發展到一定程度時，水稻會表現出冠層溫度升高、植被指數下降等特點。基于上述原理，水稻的遙感干旱監測一般考慮從土壤水分、冠層和地表溫度、植被指數等要素的時空變化特點出發提取干旱信息。

　　2.2 水稻的長勢監測

　　對水稻的長勢進行監測，主要是利用遙感器收集水稻各個時段的苗情及周邊環境動態變化的數據實現的。從而讓人們對水稻的相關信息更加了解，如水稻具體分布、生長情況、蟲害、草害等，為準時、精確地對水稻實施各種管理措施提供真實的數據。水稻生產管理者或該區域水稻發展管理決策者，就能依靠這一更靈敏的數據平臺實時掌握更精準的數據，為水稻更好的長勢保駕護航。所以，采用遙感技術對水稻的長勢實時監測，不但有利于農業生產的客觀管理，更為日后水稻產量的預估準備了更詳細、準確的數據。

　　2.3 水稻的土壤水分監測

　　土壤水分是水稻吸收水分的主要來源，主要來自大氣降水與灌溉水。一旦土壤水分含量的變化與水稻需水量出現不平衡，就會發生旱澇災害，對我國農業生產構成威脅。因此土壤水分監測對農業生產、災情監測、農業水資源管理及農田水分管理等方面意義重大。遙感技術能夠實現大范圍土壤水分數據的收集，通過各種遙感儀器測算土壤表明反射或發射的電磁能量，最終通過不同監測方法得到土壤水分含量。

　　3 提高農業環境遙感監測的途徑

　　3.1 提高衛星遙感監測方法研究和技術裝備

　　對衛星遙感監測質量產生影響的因素很多，總體表現在兩個方面，即大氣狀況與數據自身的整體質量。首先，可利用相關技術處理或校正遙感圖像中的大氣誤差。其次，提高遙感平臺質量和加大遙感技術的研究力度，讓傳感器的性能快速提升，從而提高數據的整體質量。當然，除此之外還應該多想技術更先進的國家學習，適當加大國外優質設備的引進力度，為技術提升奠定物質參照基礎。

　　3.2 完善遙感監測服務體系

　　要建立健全的農業環境遙感服務體系，只有農戶的主動參與遠遠不夠，還需政府、科學研究院及高等院校的大力支持與配合。首先，農戶的科學知識水平有限，對掌握遙感衛星監測技術有難度。但農戶對田間農情非常了解，可以發揮其優勢與遙感衛星形成互補。其次，政府要加大資金、技術、人才等方面的支持力度，努力為遙感服務體系的建設不斷提供保障，讓遙感技術在農業中的應用和發展無后顧之憂。最后，科學研究院及高等院校不僅可以提供技術和研發力量，而且還可以大量培養這方面所需的人才，讓更多的技術人才和更好的技術為水稻等農作物的生長提供有效保障。

　　參考文獻

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