“遙感在農業中的應用可以通過提供與整個季節不同規模的作物狀況相關的信息，幫助農業實踐的演變面臨不同類型的挑戰。
作者：Cerexio|
(資料圖片)
編譯：唐詩 |
出新推出“產業洞察”欄目，聚焦各細分領域，解析各行業發展前沿等問題。本周推出衛星遙感系列，本篇重點介紹衛星遙感產業在采礦業中的應用，歡迎大家關注、閱讀分享。
多年來，農業不得不滿足各種需求，因此更需要采用創新的解決方案。在遙感技術方面，自 1950 年代以來，農業部門很早就使用了它。然而直到最近，衛星傳感器技術才出現。
現如今，農業是衛星遙感器的最大消費者之一。通過使用衛星遙感器提供的先進衛星圖像來監測作物的生長。與無人機圖片不同，衛星技術可能會出現人眼不可見或無法觸及的問題。這可以作為一種預警機制，通過消除維護作物所涉及的風險和耗時的做法來拯救農作物。
遙感衛星能夠快速準確地獲取地面信息，結合地理信息系統(GIS）和全球定位系統（GPS）等其他現代高新技術，可以實現農情信息收集和分析的定時、定量、定位，客觀性強，不受人為干擾，方便農事決策，使發展精準農業成為可能。
使用拍攝的衛星照片，專家比較圖像并可以快速注意到變化。那些實施其他工業4.0技術（例如預測和基于AI的分析）的人可以獲得有關如何避免任何風險的建議和寶貴見解。
將遙感技術注入農業的整個過程稱為精準農業。通過這種方式，農民可以采用可行的方法施肥、植物保護、定量灌溉和更多的農業活動。這也使農業能夠節省資源和總體成本。
01
使用衛星遙感技術如何工作？
雖然現在許多衛星和遙感器都在繞地球運行，但每顆衛星和遙感器都用于不同的目的，其覆蓋的面積也各不相同。當涉及到大片土地的農業時，衛星遙感器通過一張圖像幫助監測它們，無論其面積大小如何。或者可以拍攝作物集中部分的快照。因此，傳感器技術也可以提供土壤濕度圖。
由于軌道速度很慢，衛星傳感器可以覆蓋地球的整個圓周。所有這些數據都被處理到一個“作物監測平臺”中，用戶可以在幾分鐘內評估作物并看到變化。
遙感和農業是相輔相成的。這項技術與無人機、衛星和其他平臺的基本工作原理幾乎相同。能量以光的形式從太陽傳播到地球。光波幾乎像海浪一樣傳播——一個波的峰值到下一個波的峰值之間的距離被稱為波長。太陽發射的能量被稱為電磁能，是電磁頻譜的一部分。用于農業應用的波長覆蓋了少量的電磁頻譜。
當這種電磁能量撞擊植物時，根據能量的波長和植物的類型，它可以被吸收、反射或傳輸。在人眼能夠看到綠色作物的地方，這意味著能量已經反彈。這是因為植物的葉綠素吸收了大部分能量，反射綠色。剩余的能量通過葉子傳遞并浸入地下。
遙感在農業中的工作原理
通過監測反射、吸收和傳輸的能量，傳感器識別“光譜”特征，這有助于確定某些植物物種的獨特特征。該技術可以根據健康和不健康的植物對這些功能進行分類，警告農民他們的作物有沒有出現問題。
02
衛星圖像如何幫助解決農業問題？
雖然衛星遙感器只是拍下了一片莊稼的快照，但它不是任何常規類型的圖片。
使用提供高分辨率圖像的極其先進的相機，農民甚至可以在嚴重的作物問題變得不可逆轉之前檢測到它們。以下是傳感器技術幫助農業部門的幾種方式：
識別營養缺乏、雜草侵擾、疾病和損害
監測作物的顏色是了解植物健康狀況的關鍵方法之一。植物的顏色能夠讓農民評估它接受的葉綠素水平，表明營養吸收的程度。該衛星部署了紅外和短波傳感器，這些傳感器描繪了如果光線改變平臺的顏色，葉子內部會損壞。
歸一化差異植被指數（NDVI）是了解健康和不健康色覺的標準模型。即使在初始階段也能檢測到損害，使農民有時間確保它不會擴散到其他作物上，并試圖糾正任何植物已經遭受的損害。
此外，衛星遙感技術可以很容易地探測到任何污染或昆蟲攻擊。在農作物數量眾多的地區，農民很容易準確地注意到污染的來源，并迅速阻止它們傳播。
監測水況
農民使用衛星遙感技術來記錄土壤中鹽分的狀況及其健康狀況。當有大量鹽物質時，該技術將以更明亮的顏色突出顯示該部分。這向農民表明，土壤需要更多的水，需要處理。相比之下，熱傳感器可以檢測缺水的地方。這是通過監測熱量來完成的，熱量會變成較淺的色調。
由于人口增長和糧食需求，預計到2050年灌溉土地將翻一番。它將減少水資源供應，導致氣候變化，并導致其他環境變化。因此，監測和評估農業水資源對于實現可持續的糧食安全和發展至關重要。精準農業遙感成功地提供了水體、灌溉農田、作物和土壤水分狀況以及各種尺度等準確及時的信息。
觀察土壤條件
利用遙感 | 觀測的耕作土壤
對于精準農業，監測土壤至關重要。優化作物管理的一些關鍵土壤參數包括土壤有機質 （SOM）、土壤質地、土壤 pH 值、水分含量等。農業遙感技術還將提供冠層健康、生長階段、產量、生物量和營養密度。如果要研究作物生長模式的變化，則需要強調作物性能與土壤條件之間的聯系。
災害管理
衛星遙感器的一個眾所周知的優點是能夠幫助預測天氣狀況。將這項技術與地面傳感器相結合，對農民來說可能是一筆巨大的財富。這些數據相結合，提供了關于損失評估的準確信息。例如，排水框架不良的地區在季風期間或任何時候降雨過多時都處于危險之中。這反過來又會影響收成和產量。獲得這些信息可以幫助農業行為者規劃未來的損害控制，并減少發生的附帶損害。它還可以預測其他自然災害，為盡可能多地拯救農作物提供時間。
用于精準農業
在過去幾十年中引入新的耕作技術，幫助農業跟上人口不斷增長的糧食需求。使用遙感的精準農業和作物測繪旨在提高作物產量并最大限度地減少對自然環境的壓力。人工智能或物聯網等現代技術已被證明在這方面很有用。遙感在農業中的應用也被用來提高作物的生產力。
監測和預測氣候變化
遙感概念和在農業中的應用在通過量化海洋、陸地和大氣的時間狀態來理解氣候變化方面取得了許多進展。雖然技術可以檢測天氣和氣候變化，但沒有像這個那么精確。在農業和農業方面，天氣起著重要作用，并將決定產量結果。因此，這項技術已被證明是準確預測氣候變化的寶貴工具。
本文提供的信息僅用于一般指導和信息目的，本文的內容在任何情況下均不應被視為投資、業務、法律或稅務建議。
關鍵詞：
