农业信息技术-农业遥感监测.ppt

* * 第五节 农业遥感监测应用 四、农作物遥感估产 农作物的识别与种植面积估算 作物长势监测 估产模式的建立 内容与方法 遥感估产模型 光谱估产模型 卫星估产模式 光谱与作物生长模拟复合估产模型 第五节 农业遥感监测应用 五、作物品质遥感监测 作物品质包括形态品质、营养品质、碾磨品质和食用加工品质。 技术途径是利用遥感反演地表或者冠层叶绿素、氮素等作物品质关键组分参数以及LAI、水分和温度等相关影响因子，结合地面取样和实验室定标，为大面积估测作物品质指标提供辅助支持。 第五节 农业遥感监测应用 六、农业灾害遥感监测 农业灾害监测包括农作物病虫害、旱灾、涝灾、冷冻害、风雹灾、雪灾、火灾等的监测和预报。 （一）农作物病虫害遥感监测 应用遥感手段探测病虫害对植物生长造成的影响，跟踪其发生演变状况，分析估算灾情损失； 应用遥感手段监测病虫害草生地，即虫源或寄主基地的分布及环境要素变化来推断病虫害爆发的可能性； 应用遥感技术直接研究害虫及寄主的活动行为。 第五节 农业遥感监测应用 六、农业灾害遥感监测 1．受害植物症状遥感监测 （一）农作物病虫害遥感监测 叶绿素组织遭受破坏 光合作用，养分水分吸收、运输、转化等机能衰退 对植物生长造成的影响 植物外部形态的变化 植物内部的生理变化 落叶 \ 卷叶 叶片幼芽被吞噬 枝条枯萎，冠层形变 可见光波长域（0.4～0.7μm） 近红外波长域（0.7～1.3μm） 病虫害初期 受病虫害的作物与正常作物的光谱反射率有一定差异 明显低于正常作物的光谱反射率 病虫害后期 受害作物的光谱反射率比正常作物要高 受害作物的光谱反射率要比正常作物光谱反射率为低 第五节 农业遥感监测应用 六、农业灾害遥感监测 2．植物害虫活动行为遥感监测 （一）农作物病虫害遥感监测 雷达遥感 （个体小/夜间活动） 回 波 昆虫回波 鸟、蝙蝠 降雨回波 昆虫种类 地面雷达 机载雷达 探测距离有限 跟踪昆虫飞行 飞行速度 振动频率 漫射回波 辅助 手段 空中诱捕 地面采样 垂直观测雷达－－体形（航向） 来源：中国水稻研究所 2008年稻飞虱迁飞图 第五节 农业遥感监测应用 六、农业灾害遥感监测 1. 旱灾特点 （二）旱灾遥感监测 发生面积大（几何分辨率不必多高） 持续时间长，万里无云（可见光－多光谱RS） 发生时间有一定规律（春季、夏季） 2．旱灾监测技术 热惯量方法 第五节 农业遥感监测应用 六、农业灾害遥感监测 （三）洪涝灾害遥感监测 发生在江河两岸，有一定面积分布 发生时间有一定规律（汛期） 灾情延续时间不长，严重时，天空浓云密布 1．洪涝灾害特点 可利用NDVI实现水灾面积的遥感提取。 由于水体在可见光和近红外波段的反射率远远低于土壤和植被，所以水体的NDVI一般为负值，植被和土壤的NDVI则为正值 2．洪涝灾害监测技术 2010年5月24日与4月8日洞庭湖水体面积变化图（红色部分为增加面积） 2010年5月24日与2009年5月21日洞庭湖水体面积变化图 （红色部分为增加面积） 图片来源：湖南省气象科学研究所 突发性高（不间断每天监测） 发展迅速 时相非常重要（重复监测）→气象卫星 面积相对不大，一个地区多处同时起火 第五节 农业遥感监测应用 六、农业灾害遥感监测 （四）火灾遥感监测 1．火灾特点 2．火灾监测技术 NOAA极轨卫星一直是最为常用的林火监测卫星 NOAA/AVHRR的第3通道位于中红外波段区域，对温度反应极其敏感，通过图像处理技术，能够有效识别火点。 国家减灾中心卫星遥感部利用2006年5月29日12:53时的NOAA18/AVHRR卫星影像监测黑龙江黑河市和内蒙古呼伦贝尔鄂伦春旗的森林火灾 图片来源：/ 第六节 农业遥感监测实例 一、农业资源调查和变化监测系统 二、农作物遥感估产系统 三、农业灾害监测和评估系统 （一）基本原理 在Landsat 和SPOT卫星图像中，表现出与众不同的几何形状、色调、浓淡、纹理，结合相关位置等地理特征，较容易识别。 较为平整 轮廓较清楚 农作物相对均匀 株杆和叶片遮盖土壤表面 （耕地图斑界线，耕地面积） （耕地的变化） 一、农业资源调查和变化监测系统 第六节 农业遥感监测实例 卫星传感器分辩率 1.35亩（地） 实地调查 No TM Yes 卫星遥感 （二）技术流程 定购合适的卫星资料 实地调查 确定耕地变化监测的范围 解译卫星资料，勾画耕地图斑界线 绘制耕地分布图 计算耕地面积 比较不同时相的耕地变化 一、农业资源调查和变化监测系统 第六节 农业遥感监测实例 （三）硬件和软件 卫星图像 硬 件 软 件 目视解译 数字化仪 绘图仪 工作站 地理信息系统软件 计算机解译