《農(nóng)業(yè)裝備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》機電工程學(xué)院第六章農(nóng)業(yè)遙感物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用務(wù)本崇實修德精業(yè)6.2.3作物遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用6.2信息處理及網(wǎng)絡(luò)傳輸6.2.3作物遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用6.2.3 作物遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用1.長勢監(jiān)測

作物長勢的綜合遙感監(jiān)測主要目的是準確地獲得作物生長信息，及時了解農(nóng)作物的生長狀況、苗情、土壤墑情、營養(yǎng)變化等，有針對性地采取不同的管理措施，保證作物的正常生長。應(yīng)用遙感技術(shù)宏觀、適時、動態(tài)的特點對作物的長勢進行監(jiān)測可以為適時農(nóng)業(yè)政策的制定和糧食貿(mào)易提供有力決策依據(jù)，在糧食的價格、流通、存儲等方面占取先機。6.2.3 作物遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用作物的長勢指的是作物生長過程中形態(tài)等的總體形態(tài)相，其長勢好壞通常通過葉面積、葉色、株高、莖粗等指標體現(xiàn)。在不同的時相、光照度、養(yǎng)分、土壤等條件下作物的長勢呈現(xiàn)變異性。盡管作物的生長狀況受多種情況的影響，長勢的強弱的形成也是一個復(fù)雜的過程，但其生長狀況可以用一些能夠反映其生長特征并且與該生長特征密切相關(guān)的因子表征。6.2.3 作物遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用葉面積指數(shù)(leafareaindex)又叫葉面積系數(shù)，是一塊地上陽光直射時作物葉片垂直投影的總面積與占地面積的比值，即葉面積指數(shù)二投影總面積/占地面積。葉面積指數(shù)是決定作物光合作用速率的重要因子，葉面積指數(shù)越大，收獲的光合有效輻射就越多，光合作用就越強。在田間試驗中，葉面積指數(shù)(LAI)是反映植物群體生長狀況的一個重要指標，其大小直接與最終產(chǎn)量高低密切相關(guān)。6.2.3 作物遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用遙感影像的紅波段和近紅波段的反射率及其組合與作物的葉面積指數(shù)、太陽光合有效輻射、生物量具有較好的相關(guān)性。其中，歸一化植被指數(shù)(NDVl)在作物某些時期與葉面積指數(shù)具有顯著的正相關(guān)關(guān)系。NDVI值可以作為作物長勢良秀的度量指標。6.2.3 作物遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用對于作物的長勢監(jiān)測主要包含實時監(jiān)測和過程監(jiān)測兩種，實時監(jiān)測主要指利用實時的遙感參數(shù)NDVI(歸一化差值植被指數(shù))值與去年或多年的NDVI值進行比較，通過NDVI的差值作為評價分級的標準。過程監(jiān)測即作物的生長趨勢分析，主要以時序遙感影像生成作物生長過程曲線，通過比較當年與典型年曲線間的相似和差異做出對當年長勢的評價。6.2.3 作物遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用2.病、蟲害等災(zāi)害監(jiān)測

由于植物受到病蟲害侵擾以及干旱、凍害后，植物的細胞活性、含水量、葉綠素含量等發(fā)生變化，反映在農(nóng)作物反射光譜差異中，伸對這種差異，就可以利用遙感技術(shù)開展病蟲害監(jiān)測和預(yù)警，目前已開展的病蟲害遙感監(jiān)測涉及的有小麥條銹病、小麥白粉病、小麥蚜蟲、棉花黃萎病、水稻褐斑病、稻瘟病以及干旱、凍害等氣象災(zāi)害。6.2.3 作物遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用3.品質(zhì)預(yù)報

近年來，隨著無損測試技術(shù)的提高及航空航天技術(shù)的發(fā)展，使得利用遙感信息反演作物體內(nèi)的生化組分含量進而監(jiān)測籽粒品質(zhì)成為可能，從而為作物生長及產(chǎn)品的無損監(jiān)測提供了新的途徑和方法。從技術(shù)路線上看，運用遙感等無損測試的技術(shù)監(jiān)測地表植被的氮素狀況，從而監(jiān)測和調(diào)控作物產(chǎn)品的品質(zhì)是可行的，發(fā)達國家在作物品質(zhì)監(jiān)測方面已初步開展了應(yīng)用示范。6.2.3 作物遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用遙感監(jiān)測預(yù)報農(nóng)作物氮素品質(zhì)已經(jīng)取得了初步成功和應(yīng)用。小麥籽粒中蛋白質(zhì)占70%~80%，來源于開花前存儲在小麥植株體內(nèi)的氮素運轉(zhuǎn)，另外20%~30%來源于開花后小麥植株對土壤中氮素的再吸收，因此通過作物植株的氮素含量與籽粒品質(zhì)含量的模型，可以實現(xiàn)小麥籽粒蛋白含量的遙感預(yù)測。6.2.3 作物遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用不同生育期的葉片含氮量與其他生化組分及生物量指標間存在相關(guān)性，且開花期小麥含氮量與籽粒品質(zhì)問相關(guān)性顯著。小麥葉片反射率與全氮含量在可見光波段呈負相關(guān)，在近紅外波段正相關(guān)，在短波紅外波段負相關(guān)，其中820~1140nm和1141~1300nm兩波段的相關(guān)性達極顯著水平。6.2.3 作物遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用經(jīng)過適當修正小麥能夠反映葉片全氮含量的敏感波段為820~1100nm和1150~