遥感及其应用-精确农业-课件-04.ppt

航摄飞机的飞行高度可达10km左右，陆地卫星的轨道高度达到910km左右，由于飞得高，观测的面积就广阔。 以往进行实地测绘地图，要几年、十几年甚至几十年才能重复一次。应用航空摄影测量方法以后，也要数年才能重复测量一次，而卫星绕地球运转，能迅速获得所经地区的各种自然现象的必威体育精装版资料。 对于自然条件恶劣、地面工作难以开展的地区，如高山、冰川、沙漠沼泽等，或因国界限制不易到达的地区，用遥感，特别是航天遥感方法，则比较容易获取资料。 遥感技术可以根据不同的目的和任务，选用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需的信息。现代的遥感技术不仅能利用可见光波段探测物体，而且能利用人眼看不见的紫外线、红外线和微波波段进行探测。不仅能探测地表的性质，而且可以探测到目标物的一定深度。某些波段具有对云、雾、冰、植被、干沙土等的穿透性，可深化对被测目标的认识。 遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、地理、海洋、水文、气象、测绘、环境保护和军事侦察等许多领域，具有明显的社会、经济和生态效益。 植物的光谱曲线 不同植被类型的光谱曲线比较 三种不同类型土壤在干燥环境下的光谱曲线 叶绿素含量不同时水体的光谱曲线 岩石的光谱曲线 微波辐射与雷达遥感 在电磁波谱中，波长在1mm～1m范围的波称微波。（微波波段划分） 成像雷达所提供的信息是地物对于雷达信号的后向散射。影响地物对雷达信号的后向散射能力的因素有：表面状况（如：地形，粗糙程度）、电学性质（介电常数）及含水量等。 微波遥感特性： 能全天候、全天时工作； 对某些地物具有特殊的波谱特征； 对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力； 对海洋遥感具有特殊意义； 分辨率较低，但特征明显。 微波的波段划分 热红外遥感土壤水 用热红外遥感确定土壤水分包含两方面的内容，一是测定地表温度，二是确定土壤中水分总量与地表温度之间的定量关系。一般地说，影响红外影像色调的基本因素是红外辐射能量的强度，强者呈浅色调，反之呈暗色调。由于目标物体的热辐射强度取决于温度，因而温度高，热图像显白色调，反之则显黑色调。该方法仅适用于裸露土壤，而不能应用于有植被覆盖的地面。 多波段遥感土壤水 目前，多波段遥感技术可用于土壤水的测定，若地表为裸土，因为地表裸土的反射特性与土壤的组成成分和理化性质密切相关，情况较简单。倘若地表有植被覆盖，其反射特性则是植物反射和土壤反射两者综合结果的反映。因此，在应用多谱段技术时，必须首先了解测区不同土壤光谱特性及其变化规律，从中找出土壤水分含量与多波段反射率的关系，进一步了解影响土壤湿度光谱待征及遥感器性能的各种环境因素，以指导试验工作的进行，并为选择数据分析处理的方法和判读技术提供客观依据。 微波遥感土壤水 被动微波方法 微波辐射计主要感测的是被测景物的热辐射。近地表土壤的热微波发射是由整个土体产生的，地表的有效发射率则受到传播路径介电梯度或土壤湿度梯度的影响。一般干燥土壤的发射率大于0.9，而潮湿土壤的发射率则小于0.6。但因受地面粗糙度的影响，导致实际野外试验及机载或星载微波辐射计观测的测量值均不小于0.6的极限。 通常，在植物覆盖区进行土壤湿度微波遥感时，地表植被主要起吸收层的作用，吸收作用的大小则取决于植物叶冠的数量（影响有效植物透射率）以及被动微波辐射计选用的工作波长。 对不同植物类型的叶冠进行的对比观测结果表明：波长大于l0cm时，细叶植物的有效透射率约相当于裸地的80％-90％；当波长小于l0cm时，阔叶植物仅有20％-30％的土壤辐射可以透射出来；而当波长增大到30cm时，其有效透射率可达到60％。同样取30cm波长，混交林的有效透射率却只能观测到30％一40％。由此可见，在植被覆盖区应用被动微波辐射计测量土壤湿度时，选择较长的波长更具优越性。 主动微波方法 侧视雷达是主动系统，能向目标发射大能量的微波脉冲，并接受散射的回波信号在萤光屏上扫描成像。它能监视地面土壤湿度的变化，对于确定与土壤水贮量有关的土壤物理模型及农田管理等有重要价值。土壤的后向散射系数是随土壤湿度(介电特性)、地面粗糙度、入射角和观测频率而变化的。当相对于后向散射系数的入射角和工作频率等遥感器参数确定时，裸露土壤后向散射系数σ则只是土壤湿度和地面粗糙度的函数。国内外学者在主动微波遥感土壤水分监测方面取得了基本一致的结果。 采用遥感技术对农作物进行动态监测和估产的基本方法是： 首先在估产区根据其自然条件、气候特征以及历史的粮食产量和播种面积的实际情况，将基本类似的区域划成若干产区，通常保留行政单元，然后根据区划的实际情况，按区进行地面样点布设，在布设样点时要考虑数学上的合理性和地学领域的可能性。 在实际估产活动中要进行农作物的各种面积的