森林病虫害遥感监测技术研究的现状与问题

快速准确地监测、预测、评估及防治森林病虫害对国家减灾工程具有重要意义,而遥感技术是森林病虫害监测的重要手段。本文论述了利用遥感技术进行森林病虫害监测研究的内容、技术与方法,并探讨了目前遥感监测病虫害存在的问题及其发展趋势。     

可持续发展战略的资源遥感回顾与展望

对遥感技术在土地利用变化、空间信息资源调查、水土流失动态监测、海洋环境监测、自然灾害监测与防治、生物量估测、环境污染监测等目前可持续发展核心热点问题的研究、应用、进展进行了讨论;对现阶段的研究方法及成果做了回顾与评价。认为遥感技术的发展与成熟,将会为可持续发展战略目标提供更大的发展空间,在局部和全球,必将成为不可或缺的应用技术之一。     

农作物品质遥感反演研究进展

当今农业生产管理迫切需要直接迅速的信息指导。随着科技水平的不断提高,通过利用不同遥感技术手段,实现实时监测农作物生长过程中的主要影响因子,使无损预测预报农作物品质成为可能。通过分析几种农作物的主要品质性状及形成影响因素,在归纳农作物品质监测常用光谱参量的基础上,从地面平台和航天航空平台两方面分别介绍近年来国内外主要研究进展,总结农作物品质遥感监测模型建立使用的主要算法,综合分析农作物品质遥感监测技术实现过程中存在的若干问题,同时提出相应的解决措施,并对遥感监测技术进行了展望。     

农田农情参数遥感监测进展及应用展望

农情参数是指反映作物生长过程及其产出的状态指标,关键农情参数主要包括作物长势、单产、物候和旱情等,可用于指导农田的生产管理。遥感是关键农情参数获取的有效手段,然而目前农情参数的遥感监测大多停留在大尺度、宏观监测的层面上,由于缺乏高时空分辨率、高准确度、低成本的农田信息获取技术,业务化的农田尺度农情参数获取受到了诸多因素的制约与限制。导致难以为农田生产管理提供及时的信息支持,这已经影响到精准耕作的发展与应用。文章在总结目前长势、单产、物候和旱情等几个主要农情参数遥感监测研究进展的基础上,分析了这些技术在农田尺度应用的瓶颈,并从新数据源和农情参数监测新模型两个角度出发,对农田尺度农情参数的获取进行了展望。     

智能遥感：AI赋能遥感技术

随着人工智能的发展和落地应用,以地理空间大数据为基础,利用人工智能技术对遥感数据智能分析与解译成为未来发展趋势。本文以遥感数据转化过程中对观测对象的整体观测、分析解译与规律挖掘为主线,通过综合国内外文献和相关报道,梳理了该领域在遥感数据精准处理、遥感数据时空处理与分析、遥感目标要素分类识别、遥感数据关联挖掘以及遥感开源数据集和共享平台等方面的研究现状和进展。首先,针对遥感数据精准处理任务,从光学、合成孔径雷达等遥感数据成像质量提升和低质图像重建两个方面对精细化处理研究进展进行了回顾,并从遥感图像的局部特征匹配和区域特征匹配两个方面对定量化提升研究进展进行了回顾。其次,针对遥感数据时空处理与分析任务,从遥感影像时间序列修复和多源遥感时空融合两个方面对其研究进展进行了回顾。再次,针对遥感目标要素分类识别任务,从典型地物要素提取和多要素并行提取两个方面对其研究进展进行了回顾。最后,针对遥感数据关联挖掘任务,从数据组织关联、专业知识图谱构建两个方面对其研究进展进行了回顾。除此之外,面向大智能分析技术发展需求,本文还对遥感开源数据集和共享平台方面的研究进展进行了回顾。在此基础上,对遥感数据智能分析与解译的研究情况进行梳理、总结,给出了该领域的未来发展趋势与展望。     

遥感技术在资源环境监测中的作用及发展趋势

对遥感技术在资源调查与环境监测两大应用领域近年来国内外发展现状进行了归纳分析,以若干应用实例阐明遥感技术在实现对地球资源环境进行宏观、实时、动态、连续观测中的不可替代作用。在列表归纳未来１０ 年国际卫星遥感计划的基础上,分析了卫星遥感技术的发展趋势,指出２１ 世纪遥感技术将在全球资源环境中起到更重要的动态监测、业务预报、灾害预警等作用,遥感技术本身将得到进一步发展完善,为经济、社会可持续发展的决策提供客观准确的资料数据,成为指导政府行为的重要依据     

CropStraw Fire Remote Sensing Monitoring and Its Algorithm Implementation

in order to obtain the information and achieve the effective control of crop straw fire spatial distribution in Central China Region.The MODIS L1B remote sensing datasets during 2014 for the main data source in this article,and combined with land use data,the farmland of Central China Region was taken as study region.Based on the enhanced contextual fire remote sensing detection algorithm,and make full use of the theoretical knowledge of quantitative remote sensing and Geospatial Data Abstraction Library (GDAL)and other technical means,to achieve the crop straw fire recognition in Central China Region.Using Ministry of Environmental Protection of the People’s Republic of China release the daily newspaper of crop straw fire in China and the standard fire products (MYD14)of MODIS for the comparative analysis of the quantitative and spatial.The results indicate that the algorithmof this paper can achieve crop straw fire remote sensing monitoring of this study region effectively,and the parameters can be adjusted in real time based on the characteristic of the study region,and improve the automation and working efficiency of crop straw fire monitoring.     

农作物病虫害图像识别技术的研究综述

农作物病虫害的爆发往往意味着大规模的减产减质,造成不可挽回的经济损失。传统的病虫害识别方法速度慢、主观性强、误判率高,已不能满足农业生产的需要。基于图像处理技术的农作物病虫害识别具有快速、精确、实时等特点,能够协助农耕人员及时采取有效的防治措施。本文从图像分割、特征值提取和分类识别三个方面,分别阐述图像处理技术应用于农作物病虫害识别的研究现状和进展,并对今后的研究趋势和方向作了展望。     

农业干旱遥感监测研究进展

农业干旱给社会经济及人民生活造成严重影响,关于农业旱情监测的研究受到了学者们的广泛关注。遥感技术的发展为准确、及时进行旱情监测提供了新的机遇。本文综述了近年来国内外采用遥感方法监测农业旱情的研究进展,包括土壤湿度、作物形态、作物生理等农业旱情指标的遥感反演,指出了在实际应用中存在的一些问题,并提出了进一步改进的思路。     

基于卫星遥感预测作物成熟期的可行性分析

精准收获是精准农业的重要环节,首先分析了收获时间对作物产量与品质的影响,论述了作物成熟期监测的重要性,然后从气象统计模型、作物生长模型及遥感监测3个方面回顾了作物成熟期预测的研究进展。在此基础上,通过对目前主要作物成熟状态指示因子遥感监测研究进展的分析,认为在当前新型传感器不断涌现的条件下,利用卫星遥感预测大范围作物成熟期、制订收割顺序并指导农业生产的条件已经成熟。并指出研究面向遥感的作物成熟期指示因子及其变化规律,发展高精度的作物冠层叶绿素及水分含量的遥感估算方法,研究面向农田尺度动态监测的高时空分辨率数据集构建技术和多种模型的耦合将成为该领域未来的研究重点。     

利用陆地卫星TM数据评估森林病虫害

回顾和总结了近十多年来森林病虫害遥感监测的研究进展，介绍了“八五”攻关课题的最新研究成果，充分肯定了陆地卫星TM数据在森林资源质量监测和评估中的应用前景，指出了今后的发展方向。     

森林资源亚健康状态的卫星遥感预警技术研究

森林病虫害等扰动类型造成的亚健康林木监测预警工作不能及时到位,导致防治工作长期处于灾后救灾的被动局面。基于2019年5~9月份的多时相GF-1 WFV数据,应用比值植被指数和红绿植被指数,准实时地监测逆生长、叶冠胁迫或失色等“灾害”信息。结果表明：虽然树木叶片枯黄、萎蔫等叶绿素降解并逐渐转化成叶黄素和叶红素需要一定的过程,或“灾害症状”有时具有滞后性,但高频次遥感动态监测结果对于指导森林灾害地面踏查,提高监测覆盖率和科学性,防范大面积灾害,具有积极作用。国产GF-1和GF-6 WFV遥感数据的高重访周期能为月度森林资源生长过程的监测提供坚实的数据保障,满足公顷级树叶长势退化预警监测的需要。     

水利部旱情遥感监测系统建设与展望

遥感技术以其快速、经济和大空间范围获取的特点,已成为旱情监测的重要手段。介绍国家防汛指挥系统二期工程水利部旱情遥感监测系统的建设情况,包括旱情遥感监测模型、业务流程及系统的设计与开发等。系统实现全国旱情监测逐周生产、区域旱情1~3 d应急快速监测及逐月区域水体监测产品的生产。试运行表明全国旱情监测与国外同类产品结果一致或优于同类产品;区域旱情监测平均精度达到80%以上。最后,对旱情遥感监测系统未来发展进行展望。     

应用TM图像采用模式识别技术自动提取冬小麦播种面积的研究

在农作物遥感估产研究过程中,如何快速、准确获取当年种植面积是一个关键技术问题。本文重点研究在禹城县冬小麦遥感估产试验中,应用同步TM信息源,根据冬小麦生长发育的特征,选择 TM 的适宜时相,构建多维绿度图,采用模式识别技术,分层自动提取纯麦地、套种麦地信息。这项研究结果与1/5万比例尺 TM 图像目视解译小麦面积相比较,其相对误差甚小,达到了估产实际应用的精度。     

农作物叶绿素含量遥感估算的研究进展与展望

叶绿素是农作物生长过程中重要的生化参数之一,其含量对农作物长势监测、病虫害监测、成熟期预测都有重要意义。介绍了现有遥感监测农作物叶绿素含量的模型基本原理与方法,总结了国内外在该领域的主要研究成果,进一步将模型进行分类,并分别针对经验模型、物理模型和耦合模型进行详细论述,分析了模型的优缺点及其适用范围,根据遥感估算农作物叶绿素含量的模型研究中存在的问题,对未来估算模型的发展趋势进行了展望。     

基于多时相HJ卫星的冬小麦面积提取

我国环境与灾害监测预报小卫星HJ-1A/B具有较高的时间和空间分辨率,在作物种植面积提取和长势监测等方面具有较大优势。本文以江苏省姜堰市为研究区,根据冬小麦的物候规律和季相节律的差异性,选取返青期和拔节期两个生育期的HJ卫星影像,借鉴分层信息提取法原理,综合利用监督分类和非监督分类法,结合人机交互目视解译和实地定位调查等资料提取了姜堰市的冬小麦种植面积,总体面积提取精度达到90.22%,样点空间匹配精度为81.25%,实验基地空间匹配精度为80.34%。结果表明：HJ卫星能够用于提取南方地区冬小麦种植面积和长势监测,满足农情监测的需要,且利用多时相遥感影像能有效地增加信息量,实现信息互补,有助于提高监测精度。     

A conceptual framework to define the spatial resolution requirements for agricultural monitoring using remote sensing

Satellite remote sensing is an invaluable tool to monitor agricultural resources. However, spatial patterns in agricultural landscapes vary significantly across the Earth resulting in different imagery requirements depending on what part of the globe is observed. Furthermore, there is an increasing diversity of Earth observation instruments providing imagery with various configurations of spatial, temporal, spectral and angular resolutions. In terms of spatial resolution, the choice of imagery should be conditioned by knowing the appropriate spatial frequency at which the landscape must be sampled with the imaging instrument in order to provide the required information from the targeted fields. This paper presents a conceptual framework to define quantitatively such requirements for both crop area estimation and crop growth monitoring based on user-defined constraints. The methodological development is based on simulating how agricultural landscapes, and more specifically the fields covered by a crop of interest, are seen by instruments with increasingly coarser resolving power. The results are provided not only in terms of acceptable pixel size but also of pixel purity which is the degree of homogeneity with respect to the target crop. This trade-off between size and purity can be adjusted according to the end-user's requirements. The method is implemented over various agricultural landscapes with contrasting spatial patterns, demonstrating its operational applicability. This diagnostic approach can be used: (i) to guide users in choosing the most appropriate imagery for their application, (ii) to evaluate the adequacy of existing remote sensing systems for monitoring agriculture in different regions of the world and (iii) to provide guidelines for space agencies to design future instruments dedicated to agriculture monitoring.     

红树林雷达遥感研究进展

红树林是海岸带生态系统中重要的植物群落,具有较高的社会、生态和经济价值。遥感技术的发展为红树林监测提供了一种高效便利的手段。雷达遥感由于具有穿透性好、不受云雨影响的特点,在红树林分布地区具有得天独厚的优势。对近几十年来雷达遥感在红树林监测方面的研究进行了回顾,着重分析了红树林散射机制、红树林分类与识别和红树林生物物理参数反演这3个方面的研究进展,对各类方法进行了总结和对比,最后针对存在的问题提出了未来可以改进的方向。     

基于遥感的湖泊水域动态变化监测研究进展

湖泊动态变化作为人类面临的三大湖泊环境问题之一,成为湖泊研究的重点。遥感技术作为科学、快速、大面积的调查监测手段,在湖泊动态变化研究中应用广泛。从湖泊动态变化研究的基本原理和数据源、湖泊信息提取方法和遥感动态监测方法等几方面介绍了国内外遥感技术在湖泊动态变化研究的主要进展情况,并深入分析了各种数据源和分析方法的优缺点,同时讨论了当前湖泊遥感动态变化研究中存在的一些问题和发展的趋势。     

富营养化水体环境中COD浓度遥感监测系统设计

对富营养化水体环境中COD浓度进行遥感监测,可以预防富营养化水体环境中COD浓度增加,提高水体水质,增加水循环次数,减少水体中有机物的污染;当前富营养化水体环境中COD浓度遥感监测系统设计方法,以Modis遥感影像数据为原理,依据富营养化水体环境中COD浓度的特征提取结果,对富营养化水体环境中COD浓度进行遥感监测,没有具体对遥感监测系统进行详细地设计,无法获取富营养化水体环境中COD浓度高精度的遥感监测信息,存在遥感监测结果偏差大的问题;提出了一种基于Zigbee的富营养化水体环境中COD浓度遥感监测系统设计方法;该方法先对Zigbee的富营养化水体环境中COD浓度遥感监测系统进行硬件设计,采用IMF对富营养化水体环境中COD浓度进行特征提取,以特征提取结果为基础,依据COD浓度指数时间序列实现富营养化水体环境中COD浓度遥感监测,最后利用Retinex法对COD浓度遥感监测的图像进行处理,完成对富营养化水体环境中COD浓度的遥感监测;仿真实验结果证明,所提系统设计方法可以精确地对富营养化水体环境中COD浓度进行安全快速的遥感监测。