遥感技术在农业方面的应用(6篇)
来源:
遥感技术在农业方面的应用篇1
关键词:测绘技术;发展及作用;调研;
中图分类号:P25文献标识码:A文章编号:1674-3520(2014)-07-00-01
随着近些年来的发展,现代测绘技术逐渐的被完善,在各个行业中都有着广泛的应用,同时也将传统的测绘生产方式进行了彻底的改革。现代测绘技术产业技术的特征主要以3S为主,所谓的3S指的就是GPS、遥感技术以及GIS。测绘技术作为现代人的一种工具,有着了解自然环境、解释自然现象以及研究地球的作用。
一、目前我国现代测绘技术的发展情况
(一)关于GPS方面的发展状况:GPS全称为全球定位系统,是在上个世纪的70年代由美国研制出来的,在90年代初期,GPS就可以利用导航卫星完成测距和测时的工作,可以对任何地点进行全方位的实时导航,成为了当时最为先进的导航系统。经过了两年的发展,这种全球定位系统成为了军民两用的定位系统。本世纪初期,全球定位系统再次得到了改革,其精度得到了大大的改善,从原来的误差在一百米之内缩小到了误差在二十米之内,从而大大的提高了民用GPS的使用价值。经过近三十年的发展,全球定位性不断的被改进,各种软件和硬件逐渐被完善,同时,定位系统的应用范围也在逐渐的增加。就目前来说,全球定位系统的接收机的体型越来越小,重量也是越来越轻,便于携带,方便灵活,在野外进行观测时也不用像以前一样麻烦了。经过这些年的发展,GPS技术在人们的日常生活中也得到了普及,例如汽车中的GPS导航仪,智能手机中的全球定位系统等等。GPS已经成为了现今社会的主流技术,与常规的测量定位相比,它有着绝对的优势。它更加的灵活、可以再任何条件下进行工作、可以进行长周期的工作,除此之外,GPS还能提供更加精确和更多数量的数据信息。
(二)关于遥感技术方面的发展状况:遥感主要有两种,一种是卫星遥感,另外一种是航空遥感。航空遥感技术主要应用与地形图的测绘工作,并且在这个领域中得到了非常广泛的应用。卫星遥感技术主要应用于矿究和测图的工作中,并且在这项工作中取得了很大的成就。自从飞机发明出来之后,在军事上就开始了航空遥感的研究和应用,经过近些年来的发展,遥感信息获取技术已经从单纯的可见光发展到了微波和红外等,同时在波段、空间以及分辨率等多方面都得到了很大程度的改进。遥感平台有很多,其中主要包含了太阳同步卫星、地球的同步轨道卫星、航天飞机、太空飞船、各种高低空的飞机以及探空火箭等;同时传感器也是多种多样的,例如缝隙、框幅式的光学相机、光机扫描仪、全景相机、CCD线阵、光电扫描仪、微波散射计、激光扫描仪、面阵扫描仪以及合成孔径雷达等。这些技术的存在几乎可以将所有的电磁波段进行覆盖。
(三)关于GIS方面的发展:GIS又可以称为地理信息系统,这种系统是由多种技术和多种学科交叉融合之后所形成的产物,距今也仅仅只有四十多年的历史而已。GIS主要的工作就是对空间地理分布有关的数据进行收集、整理、管理以及分析等。GIS的发展和应用对测绘技术来说有着至关重要的作用,在测绘技术中是必不可少的组成部分。
二、关于现代测绘技术的应用
现代测绘技术的应用范围是非常广的,它深入到了各个领域中,在这些领域中起到的作用也是越来越大。但是涉及最深的主要有四个方面,分别是矿山测量、湿地、水利工程以及精准农业等方面。
(一)现代测绘技术在矿山测量方面的应用:在矿山测量中遥感技术一直都是处于一个主导的地位,同时涉及到这方面的时间也是比较长的,从而积累了非常丰富的经验。遥感技术的应用,可以对矿区进行实时监测,随时获取矿区中的信息。遥感技术在矿山中主要的作用就是寻找矿源、对矿区的地质和煤层等进行研究。同时,GPS在矿山中也有着十分广泛的应用,例如对矿区地表的移动进行检测、对矿区的控制网进行复测或者是建立以及改造、对水文观测孔高程进行检测等。就目前现代测绘技术在矿区中的应用来说,应该将矿区资源环境信息系统作为平台,使用所有的测量技术来获取数据信息,将收集数据、管理、处理、输出以及分析融合在一起,建立起一个智能化和自动化的技术系统,以此来确保矿区的稳定发展。
(二)现代测绘技术在湿地方面的应用:通过使用遥感技术对湿地中生物的分布状况以及其生长和变化的状况进行实时监测,获取可靠的、相关的数据,根据这些数据对地理信息系统进行及时的更新,同时根据获取到的数据分析出湿地的动态变化情况。此外,还可以利用GPS技术对野外的植被、水样以及土壤等进行常规的调查。以湿地信息的系统功能作为根据可以将其分为两类,分别是决策支持型信息系统和查询服务型信息系统。
(三)现代测绘技术在水利工程方面的应用:对于水利工程来说,遥感系统可以对我国的江、河、湖的水位进行全面的监测,当发生水灾时,可以对受灾的面积进行实时监测。将GIS和RS进行有效的集成,能够对发生旱灾或者是水灾的范围进行预报,为抗灾和防灾的工作提供了保障。
(四)现代测绘技术在精准农业方面的应用:现代测绘技术在农业中的应用也是十分的广泛的,其可以使用GPS技术对农田进行空间的定位;使用PS的技术监测农田作物的生长情况和变化;使用GIS的技术为农田建立一个空间数据库等。现代测绘技术应用在农业中可以对作物的生长情况和环境的变化进行模拟,然后对其进行分析,提供有效的信息和技术,促进现代农业的快速发展。
三、总结
随着近些年来的发展,现代测绘技术已经逐渐的被完善,其所深入到的领域也是越来越多,对于各个行业的发展起到了促进的作用。同时,现代测绘技术具有一定的实效性和先进性。此外,现代测绘技术正向着数字化、自动化以及实时化的方向快速的发展。
参考文献:
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[2]林勤.浅议现代测绘技术及发展趋势研究[J].河南科技.2013(15)
遥感技术在农业方面的应用篇2
随着我国科学技术的不断发展,我国的土地勘测技术也得到了不断的发展,在农村集体土地确权登记发证中的应用也越来越广泛,不仅实现了我国土地资源的合理利用,同时还提高了我国的土地开发水平。在农村集体土地确权登记发证中运用土地勘测技术,实现了勘测技术的信息化,解决了我国农村集体土地确权登记发证中面对的问题,具有非常重要的意义。
关键词:土地勘测技术;集体土地;确权登记
由于我国的土地使用权制度不断改革,为了明确农村的土地产权,农村土地使用权证以及土地所有权证的确认得到了人们的高度重视,通过组织村民小组以及经济合作社来保证农村集体土地确权登记发证已经覆盖到了全部的农村集体土地。太湖县村庄地籍调查工作自2013年开始,全县15个乡镇。晋熙镇位于县城所在地,面积165平方公里,辖15个行政村,6个居委会,人口15.2万。由于发证工作的不断开展,农村集体土地确权登记发证管理系统也运用而生,实现了发证的一体化管理和数字资源的高度共享。
1土地勘测技术的运用要点
1.1确定合理的比例
土地勘测技术在运用的过程中,在勘测之前首先要拥有一个具有合理比例的测图,只有确定了这个测图比例的合理性,才能在勘测工作中保证勘测工作的高质量,保证勘测结果数据的准确性。尤其在一些地势较差的地区,由于地势的起伏情况比较大,在确定勘测网点的时候应该在高处设置,保障不同的高程点之间的距离小于1米。而对于一些地势较好的地区,土地的起伏情况也较小,那么在设立网点的时候可以固定一个合理的值,通常情况下这个值的确定为1米,在这个距离下土地勘测工作可以较好的展开。
1.2提高关键点的精确度
在土地勘测的过程中,关键点一般是指坎顶线、标高等方面的地理位置,土地勘测在实际过程中,应该充分考虑到各个关键点,在绘制勘测图的时候就应该保证绘制图中的农田、居民点、沟壑以及园地等详细的信息,除此之外,还应该保证可以详细的标注出农村的复垦地区以及城市改造方面的住房面积的信息和林地信息。在完成土地勘测的工作之后还应该标注高程坐标,保证后面的工作可以顺利展开[1]。
2运用土地勘测技术的优势
2.1精准的信息采集和处理
由于科学技术的不断发展和进步,农民的知识水平以及文化素质也在不断提高,所以农民的土地产权意识也在不断增强,这是因为这样,在农村集体土地确权登记的发证中,农民提出了更高的要求。为了提高登记发证工作的质量,相关的工作人员就必须对土地的权属调查的精确度提出更高的重视。土地勘测技术主要包括遥感技术、全球定位系统以及地理信息系统,其中,全球定位系统具有非常强的定位功能,在土地的相关调查方面的工作中,如果合理运用全球定位系统的定位技术,就可以及时,准确的对具体的土地区域进行定位。不仅如此,在准确定位之后,就可以利用地理信息系统来对各类信息进行分析和统计,从而完成信息的输出和输入[2]。科学合理的搭配使用土地勘测技术中的全球定位系统和地理信息系统,就可以轻轻松松的调查土地权属信息,并对信息进行处理,并且可以保证数据处理的精准性和可靠性,从而满足农民的高要求。
2.2快捷的数据管理
近年来,我国各方面的规章制度都在不断完善,我国的土地管理制度也是一样,在构建农村集体土地确权登记发证数据库的时候,如果充分利用土地勘测技术,将地理信息系统、全球定位系统和遥感技术充分利用起来,遥感技术包括侧视雷达遥感、热红外遥感以及航空遥感,具有准确性高、重复性好等优点,将其运用到地质勘测中,可以快速的获得准确的地质结构等信息,但是需要的成本较大,此种技术在一般的民用建筑以及工业建筑中用得并不多,却可以使数据信息的管理变得更加敏捷,还可以使整个登记工作变得更加规范,从而保证登记工作的严谨性[3]。
2.3高效完成工程进度
农村集体土地确权登记发证工作是一项规模比较大的工作,具有一定的复杂性,需要涉及到很多方面的工作,除了需要政府的大力支持,还需要各项土地勘测技术的支持。为了保证农村集体土地确权登记发证工作可以顺利进行,保证工作的进度,在登记发证工作期间,只有充分利用土地勘测技术,为数据的采集和处理提供更加可靠的技术依据,保证等级发证工作的一体化,从而获得更加准确的信息,不断强化信息化水平,保证等级发证工作的高效完成。
3在农村集体土地确权登记中的应用
3.1地理信息系统的应用
在农村集体土地确权登记发证工作中,在构建数据库的时候,需要使用到现代计算机网络技术,同时融入地理信息系统,从而构建一个完整的数据库。所以在构建农村集体土地确权登记发证数据库的时候,就需要充分利用地理信息系统了,同时依据土地登记发证的程序来完成土地的报批和审核。在实际的土地报批和审核过程中,将土地归户卡或者土地登记卡输出之后,就可以打出土地所有权的证书。在这个过程中,使用地理信息系统还可以将土地的报批以及审核的流程控制在一个完整的流程中,这样登记发证和档案管理就形成了一个完整的流程了,使工作更加简化,便于管理,最终提升地籍办公的效率[4]。在构建数据库的时候,原则上应该保证数据库的多功能性,除了最简单的数据浏览功能和查询功能之外,还应该建立数据分析统计功能,在农村集体土地确权登记发证工作过程中就可以对数据进行自动分析和统计了,使数据库可以更好的为农村集体土地确权登记发证工作提供服务。
3.2全球定位系统的应用
全球定位系统简称GPS,是一种通过人造卫星对地面的物体进行定位的技术,由于其定位范围较广,并且精确度较高,因此得到了广泛的运用。在农村集体土地确权登记发证工作中运用全球定位系统,可以对我国的各个控制点进行定位确定,并且非常精确和快速,最高的时候精确度甚至可以达到厘米级别。通过全球定位系统,可以对我国不同地区的地形图以及地籍测量的控制点和界址点进行确定,使我国的数据采集和数据监管更加快捷。全球定位系统的使用具有非常高的自动化程度,大大减少了监测工作中需要使用到的人力和时间。如果农村的环境没有发生太大的改变,将遥感影像应用到土地的调查中,不仅可以将图斑的界限直接判读出来,同样可以精准的识别权属的的界址点和线状地物的方位[5]。另外,如果农村的环境发生了较大的改变,特别是新产生了一些地物的时候,采用遥感影像来读取图斑的界限具有一定的困难,这时候就可以利用全球定位系统来进行定位了。在外界的调查工作中,在实地指界的时候,如果使用全球定位系统来进行定位的话,不仅可以快速的确定具体的位置,并且还可以保证点位坐标的准确性,这样,外界调查工作的效率就大大提升了,并且还可以保证成果的质量。
3.3遥感技术的应用
遥感技术包括侧视雷达遥感、热红外遥感以及航空遥感,具有准确性高、重复性好等优点,将一定比例缩小的地表景观的综合影像的特征和原理进行完善的记录,由于土地开发工作的不断发展,而实现土地的智能分类就具有非常重要的意义。为了实现土地的智能分类,首先要对地表物体的成像规律以及影像的特征进行研究,同时要明确地面相关物质的大小、所在的方位以及性质。在农村集体土地确权登记发证工作中,运用遥感技术可以对外业的调查工作的底图进行制作,可以利用航摄影像,这是一种分辨率极高的技术,分辨率高达0.4m,在制作正摄影像图的过程中,主要运用的是DEM数据,DEM数据具有很高的精度。在这个底图制作的过程中,主要运用的是ArcGIS软件,在合理运用ArcGIS软件的前提下,还可以结合最新的现状图数据来代替村权限界限和现状地物,以行政村为一个单位,从而制作出规范符合规定的套合图。工作底图和实际距离的比例应该保持在1:5×103[6]。在得出了影像套合图之后,就可以将其看成为外业权属的调查工作底图,从而进一步完成权属调查工作。
3.4综合技术的运用
在农村集体土地确权登记发证工作中,将遥感技术、全球定位系统以及地理信息系统整合在一起,就是一种全新的3S技术,在农村集体土地确权登记发证工作中如果只是单纯的使用土地勘测技术中的一种,是很难全面的提高整体的工作效率和工作质量的,现在在实际工作中单纯运用的例子也比较少,一般是将三种技术整合起来。在3S技术中,遥感技术获得的影像一般是作为参考,而全球定位系统就是数据采集的主要方法,最后再利用地理信息系统来描述最终的监测结果,最终完成土地的调查[7]。在这个过程中,将三种不同的技术有效融合在一起进行使用,每种技术都发挥不同的作用,从而使整个农村集体土地确权登记发证工作可以高效、系统、规范的完成。
4结束语
农村集体土地确权登记发证工作是一项规模大、程序多的工作,并且涉及的内容非常广,合理选择使用使用土地勘测技术,利用遥感技术来制作外业调查的工作底图,使用全球定位系统完成数据的采集和分析,使用地理信息系统来构建完整的农村集体土地确权登记发证数据库,从而使农村集体土地确权登记发证工作高效完成,为农村的土地资源的合理利用提供准确的数据依据。
参考文献:
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遥感技术在农业方面的应用篇3
关键词:无人机遥感SWOT分析农村居民点
中图分类号:F32文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)27-0043-02
一、研究区域及已有研究概况
(一)研究区域概况
1.黑龙江总体概况。黑龙江省位于中国东北边陲,总面积47.3万平方公里(含加格达奇、松岭两区),辖1个地区、12个地级市,共132个县区。全省地貌受新华夏系的控制,形成以大兴安岭、小兴安岭和东南部山地三大山系,松嫩、三江两大平原及其之间的丘陵漫岗过渡带为主体构成的格局。依据地貌形态特征,黑龙江省可分为5个区:即大兴安岭山地与丘陵区、小兴安岭山地与台地状丘陵区、东南部山区、松嫩平原区、三江平原区。
2.黑龙江省农村居民点特点。受自然条件及社会经济因素的综合影响,黑龙江省农村居民点的土地利用具有以下特点:一是居民点面积较小、分布较为分散;二是闲置地比例偏高,利用不够充分;三是内部结构不合理,功能分区混乱;四是公共设施不完善,建筑容积率低[1]。受这些特点的影响和限制,对黑龙江省农村居民点进行相关调查,采用高分辨率卫星影像或普通航摄影像的成本较高、工时较长、限制因素较多,因此有必要采用无人机遥感或其他相关低空遥感设备进行调查。
(二)已有研究概况
1.无人机遥感在国土系统的应用情况。无人机遥感(UAVRS)技术作为航空遥感手段,具有续航时间长、影像实时传输、高危地区探测、成本低、高分辨率、机动灵活等优点,是卫星遥感与有人机航空遥感的有力补充,在国外已得到广泛应用。目前无人机遥感在国土系统的主要应用方向有:国土资源调查、城镇规划调查、矿产资源开发调查、农业土地资源和农作物资源评估、地质灾害遥感等。受无人机成像原理、实际飞行情况等因素的限制,目前通过无人机所采集的低空数字航空摄影影像成图比例尺一般为1∶500、1∶1000、1∶2000。1∶500比例尺影像在平面、高程精度上均达不到地籍调查的基本要求,现阶段国内尚无应用于此方面的成功案例,因此1∶500比例尺的影像目前主要用于矿产资源开发调查、地质灾害遥感等方面。1∶1000比例尺影像在平面精度上能满足国内土地调查及制图的基本要求,但高程精度尚不能符合相关标准,因此1∶1000比例尺的影像主要应用于城镇规划调查、矿产资源开发调查、农业土地资源和农作物资源评估、地质灾害遥感等方面。1∶2000比例尺影像在平面精度、高程精度上均能满足中国航测成图要求,也是目前应用于国土系统中最广泛的无人机遥感比例尺。主要用于防灾减灾的快速响应、遥感监测、执法检查、规划设计及土地开发整理中大比例尺地形图的获取。
2.黑龙江省无人机遥感的发展。黑龙江省无人机遥感的发展尚处于起步阶段。黑龙江省测绘局已购置飞行设备,正在试验飞行。哈尔滨工程大学自主设计的无人机可以按照飞行计划进行简单航摄。但目前黑龙江省不仅在国土领域,而且在无人机可应用的其他方向上,暂无成功案例。
二、SWOT分析法原理
SWOT分析法又称为态势分析法,它是由哈佛大学商学院的企业战略决策教授安德鲁斯(K.Andrens)在20世纪60年代提出来的[2],是一种广泛应用于企业战略分析的重要方法。SWOT分别代表:strengths(优势)、weaknesses(劣势)、opportunities(机会)、threats(威胁)。其中,S、W是内部因素,O、T是外部因素。SWOT是一种战略分析方法,通过对被分析对象的优势、劣势、机会和威胁等加以综合评估与分析得出结论,通过内部资源、外部环境有机结合来清晰地确定被分析对象的资源优势和缺陷,了解所面临的机会和挑战。
通过运用SWOT分析法,对无人机遥感在黑龙江省农村居民点调查中应用的内部因素(优势、劣势)、外部因素(机会、威胁)进行归纳,从而分析出进行农村居民点调查的基本策略。
三、无人机遥感在黑龙江省农村居民点调查中的SWOT分析
1.优势分析(Strengths)。省国土资源勘测规划院拟在无人机遥感领域有所创新,其主要研究方向是农村居民点调查。开展这一工作的主要优势有:(1)领导充分重视。这一创新得到了院有关领导的重视,并给予了适当的投入。(2)硬件优势。拥有市场上主流的机器、设备及软件,配置在黑龙江省居于前列。(3)科研优势。在黑龙江省国土资源系统扮演技术服务、技术支撑的重要角色。(4)经验优势。具有丰富的航摄影像处理及相关外业调查的经验。(5)人才优势。培养了一批“高、精、专、博”的技术人才。(6)区位优势。位于省会城市,交通便利,有利于进行外业飞行。(7)社会资源优势。黑龙江省第二次土地调查领导小组设在该院,与省内各地市建立了良好的关系,有利于组织、协调和沟通。
2.劣势分析(Weaknesses)。在无人机遥感的应用方面也存在一定的劣势,表现为:(1)前期所需投入较高。不考虑其他投入的情况下,仅影像处理软件inpho约100万左右。(2)立项资金申请存在困难。鉴于研究领域较新,对成果的价值估量存在风险,立项资金较难申请或可申请额度有限。(3)暂无专业设备。在缺乏专业软件的情况下,大量的工作需手工完成,人工成本巨大。(4)缺少专业经验。仅有无人机试验飞行、无人机影像试处理的经验,无正式成果制作经验。(5)缺少专门的培训。对无人机遥感应用的专业培训刚刚开展,专业人才匮乏。(6)航摄理论基础薄弱。以往只注重航摄影像的应用,对航摄的相关知识掌握较为基础。(7)部分优势存在短期性。硬件优势、人才优势、区位优势具有短期性,易被竞争对手超越。
3.机遇分析(Opportunities)。黑龙江省幅员辽阔、土地状况复杂、农村居民点分布零散,如何有效的进行农村居民点调查、及时掌握其土地利用变化情况、迅速进行相关决策,是国土资源管理面临的课题。因此开展无人机遥感进行农村居民点调查是黑龙江省国土事业发展的一项机遇,主要表现在:(1)国内已经制定了较为成熟的标准,如《无人机航摄安全作业基本要求》、《无人机航摄系统技术要求》、《低空数字航空摄影测量内业规范》、《低空数字航空摄影测量外业规范》、《低空数字航空摄影规范》等,为相关工作的开展提供了理论的可行性。(2)一些优秀企业的无人机生产、研发工作日趋成熟,如中测新图在低空数码遥感领域研制的飞行设备等,这些产品都满足1∶2000比例尺的测图、防灾减灾、应急监测等任务。(3)国内外无人机影像处理软件的开发,为无人机影像的生产打下了良好的基础。如ERDASLPS、DPGrid、PixelGrid、inpho等。(4)无人机遥感技术在业界受到广泛关注和重视,低空数码遥感逐步成为遥感领域重要的研究方向之一。(5)黑龙江省尚无无人机遥感应用的成功案例,首创性工作一旦取得成功可迅速的占领相关市场,进而创造经济效益。(6)对农村居民点广泛的进行大比例尺影像的数据采集和调查尚属首创。(7)省内外多家软硬件经营、开发企业(单位)有参与并合作的意向。
4.威胁分析(Threats)。利用无人机遥感开展黑龙江省农村居民点调查的潜在威胁表现在以下几个方面:(1)现有无人机飞行技术、影像后处理技术虽然可以完成1∶500、1∶1000比例尺的正摄影像图,但成图精度无法保证符合第二次全国土地调查、土地变更调查、地籍调查等工作的相关要求。(2)存在无人飞艇、飞碟等替代产品,抢占无人机遥感在农村居民点调查的市场,且无人飞艇飞行的稳定性远胜于无人机,飞碟可在空中进行悬停以满足拍摄需要,无人飞艇和飞碟可以用来生产1∶500、1∶1000比例尺的影像。(3)存在潜在的竞争对手。(4)能否成为黑龙江省第一家、唯一一家采用无人机遥感进行农村居民点调查的作业队伍还未可知。(5)保证经费充足且持续存在一定难度。(6)尚未确定软件、硬件设备的合作/协作公司(单位)。(7)能否将这一调查方式在全省推广存在不确定性。(8)飞行受空中交通管制的严格控制。(9)现有的影像处理软件的应用方向各有侧重点,但同时也存在一定的缺陷。(10)前期的投入与后期创造的产值并不一定成正比。
四、无人机遥感在农村居民点调查中的应用策略
1.确立无人机遥感在农村居民点调查中应用的总体思路。以黑龙江省国土资源勘测规划院的现有优势为基础,以无人机遥感技术、影像处理技术发展的实际情况为前提,在黑龙江省开展以无人机为主要航摄工具的农村居民点调查,调查比例尺为1∶2000为宜。若需要进行1∶500或1∶1000比例尺的农村居民点调查,建议采用无人飞艇、飞碟进行。
2.具体策略。(1)持续增加各项投入,保持优势继续领先。在软件、硬件、人员培训、科研等各方面,进行持续投入,所产生的间接效益可保证现有优势更加明显,从而有效规避潜在竞争对手的威胁。(2)加强产业互动融合,积极弥补现有劣势。对于现有劣势,可通过和相关企业,甚至是向竞争对手进行学习、合作,取长补短,积累相关工作经验、掌握必要知识的同时,寻求降低成本的有效手段。(3)把握利用现有机会,寻求创造其他机会。利用现有的软硬件设备,开展黑龙江省农村居民点1∶2000比例尺的调查,尽快抢占黑龙江省相关市场。(4)有效规避已知威胁,扬长避短开展工作。现有无人机遥感技术所生产的1∶500、1∶1000比例尺的影像,虽不适合农村居民点的地籍调查,但可以用来开展相关的灾害监测等工作。在相关工作的开展中要注重时效性和准确性。
参考文献:
遥感技术在农业方面的应用篇4
关键词:农情遥感;“三农”金融;农产品价格
影响农业生产和农民收入的主要因素是农产品单产、种植面积和价格。对涉农金融机构而言,构建气候信息的收集和应用体系,能够有效预测产量及价格走势,对深化三农金融服务具有重要意义。和传统农情信息收集渠道相比,日益成熟的农情遥感技术具有成本低、覆盖面高等优点,在农业生产、涉农金融服务等方面具有广阔的应用前景。本文拟分析农情遥感技术在“三农”金融服务中的应用,并提出若干对策建议。
一、气候信息是搞好农业相关金融服务的重点
农作物生长的气候条件(主要是温度、降雨、光合作用等)、种植面积等决定了农产品的产量,进而影响农产品价格走势。前瞻性地监测粮食主产区的气候信息,能够有效把握市场动向。在这方面,全球主要涉农企业(包括粮商、大型农场等)以及金融机构(农产品期货交易商、涉农金融机构等)都进行了积极探索,并建立了系统的农业气象及种植情报收集、农产品产量和价格分析预测体系。
美欧主要粮商建立了遍布世界的农业信息网络。通过系统地收集和分析世界各地气候、农作物生长情况、消费和经济形势等信息,先于市场掌握主要农产品生产、收成和消费全貌,并通过全产业链经营、粮食衍生品交易等策略,将自身经营风险控制到最低。例如美国嘉吉公司(Cargill)通过实时收集各地温度、降雨量、极端天气、降雪量、日照等检测指标,借助评估模型来预估天气因素对产量、收入和利润的综合影响,并开展相关风险管理(陈佳,2015)。
除粮商外,主要涉农金融机构也重视气候信息在金融服务中的应用。国际金融机构先于市场掌握农产品市场信息,推动农产品相关的投资、交易和避险等业务运作,并以此获取超额收益。2012年,高盛在粮食投资中赚取了4亿多美元。为数众多的农产品对冲基金通过聘请气象专家,或通过商业气象咨询机构获取气象信息,作为预判市场走势的重要依据。据统计,美国已有数百家商业气象资讯提供商;AccuWeather作为其中的佼佼者,已成为多家涉农金融机构的气象信息提供商。美国芝加哥商品交易所等机构积极培育气候衍生产品市场,推出标的涵盖降雨量、降雪量、温度、湿度等气候相关期货、期权和互换等产品,为气候风险敏感企业和居民提供避险选择。
二、农情遥感监测技术在农情信息收集方面具有显著优势
20世纪70年代以来,主要国家和国际组织利用遥感技术具有监测面积大、探测周期短、获取信息丰富、费用低廉以及可以实现宏观、动态、快速、实时、准确的作物长势监测和估产等特点,积极推进农情遥感技术,目前已形成了科学完备的体系。我国逐步建立完善了全球农情遥感速报系统(CropWatch),该系统以遥感数据为主要数据源,以遥感农情指标监测为技术核心,仅结合有限的地面观测数据,构建了全新的不同时空尺度农情遥感监测多层次技术体系,具备全球典型作物产量监测和农业生产趋势分析功能,并定期公布《全球农情遥感速报》、《全球生态环境遥感监测年度报告(大宗粮油作物生产形势)》,为众多依赖粮食进口、没有能力开发与运行先进的农情监测系统的贫困国家提供了农情监测服务,为国际社会提供了另一个独立的信息获取途径,对提高透明度,维护国家粮食安全,加强我国在全球范围内的粮食安全合作具有重要意义。
总体看,农情遥感监测有以下突出优势:
1.科学性较高。决定农产品产量关键数据如作物种植面积、单产、长势等,吴炳方等(2010)通过气象及遥感数据,结合多组方法集得到,形成了独立的农情遥感信息源。一是作物种植面积。一种方法是通过计算作物种植成数(总播种面积/耕地面积)和作物种植结构(某种作物播种面积/总播种面积),利用耕地面积乘以作物种植成数和作物种植结构就可以得到不同作物的播种面积。另一种方法采用高、低分辨率数据结合的作物面积提取方法,基于时间序列归一化植被指数(NormalizedDifferenceVegetationIndex,NDVI)数据提取不同作物的特征曲线进行面积估算。二是单产。有的基于遥感信息同化生长模型的作物单产模型估算;有的采用农业环境指标、农情遥感指标和地面农业气象因子观测数据,通过农业气象模型、遥感模型和作物生长模型,采用多种单产预测结果融合计算。三是长势。CropWatch主要使用了两种指标对不同空间单元的作物长势进行分析,一个是农业环境指标,通过潜在生物量(温度、光照、湿度等天气因素对作物生长的潜在影响)来反映;另一个是农情遥感指标,通过植被健康指数,耕地种植比率和最佳植被状态指数等评估作物长势。作物长势监测技术日益成熟,使农情遥感具备了短期预测功能,提前预测粮食生产形势,这也是农情遥感的最大优势。此外,利用农情遥感监测长势的另一个优势是其基于卫星遥感数据监测结果,可以与往年的作物播种情况和生长形势进行对比,人为干扰因素较小,可实现全球全覆盖、多时相的观测,具有全局性,有效克服地面调查以点带面、以偏概全等问题,相比统计抽查更全面。
2.能够实现不同的广度和精度要求。以CropWatch为例,郭华东等(2014)利用不同的环境因子及农业监测指标能够实现四个范围尺度的作物长势、产量和农业变化趋势,兼顾了预测广度与预测精度。一是在全球尺度上,利用三个农业环境指标(降水、光合有效辐射和气温)以及潜在生物量对全球农业环境进行评估,重点评估全球农业生产形势和预警风险区域。二是在区域尺度上,综合利用农业气象条件指标和农情遥感指标(主要是植被健康指数、复种指数、最佳植被状况指数和耕地种植比例等),主要实现全球七个洲际主产区的农作物长势及农田利用强度监测分析。三是在国家尺度上,对总产量占全球80%以上的30个主产国,通过NDV1、作物种植面积、时间序列聚类指标等信息,对玉米、小麦、水稻和大豆四种大宗粮油作物进行生产分析和供应形势预测。四是在省/州尺度上,加入种植结构和耕地比例指标。我国的作物种植结构主要通过GVG系统由田间采样获取,美国和加拿大等国的作物种植结构由主产区线采样抽样统计获取。由此可精确到省级玉米、水稻、小麦和大豆等作物相关信息,具有较高的预测精度。
3.预测结果较好。主要体现在两个方面:一是预测指标实行全球验证。CropWatch利用全球28个研究区的地面观测点及中国2000多个样方的作物单产调查数据,对各农情遥感指标及产量预测进行验证,及时纠偏。二是产量预测结论清晰、准确性较高。从近几年的监测报告提供的预测与事后的真实产量验证看,CropWatch的预测结果具有较高的可信度。根据CropWatch2015年5月的预测,全球玉米、大豆全年产量同比分别下降1.3%与1.1%,水稻与小麦产量同比增加1.0%与0.9%(吴炳方等,2015)。
4.边际成本较低。传统农情信息获取是以农业生产经营户和农业生产经营单位为对象,采用统计抽样方法,依赖庞大的调查队伍、选取观测点以及购置监测设备等支出,信息获取成本高、时效性差、覆盖范围小。普通企业很难有足够的人力、物力和财力构建农情信息网络。借助现有的气象观测网、遥感监测体系,只要长期监测和统计预测,农情遥感监测系统可以与往年的作物播种情况和生长形势的监测结果进行对比,准确反映粮食生产形势,能够以较低的边际成本为包括金融机构在内的企业提供农情信息服务。
5.灾情监测方面优势明显。在全球气候变化背景下,全球极端气象灾害仍可能延续多发、频发、重发等趋势,农业生产可能出现大幅波动。20世纪90年代全球极端气象灾害比20世纪50年代高出5倍以上。遥感技术是目前多尺度旱涝监测最有效的手段,能够及时获取旱涝灾害的强度、影响区域等信息,并结合作物生长不同阶段评估灾情对产量的影响。比如厄尔尼诺(ElNi?ko)和拉尼娜(LaNi?ka)现象,目前主要通过监测相关观测区域海温和南方涛动指数(SouthernOscillationIndex,SOI)进行预警,但无法实时跟踪其影响范围、持续时间、作用强度等。相对来讲,农情遥感能够密切跟踪监测其发展态势,并及时修正对农业产出的预期。
三、加强农情遥感技术应用,提高"三农"金融服务质量
气候不仅是气象领域的研究内容,也是影响经济的重要因素。1998年美国前商务部长WilliamMichaelDaley在美国国会作证时指出,美国经济中至少有1万亿美元与天气密切相关。农业受气候的影响最为直接,包括涉农金融机构在内的相关部门都应该重视气候问题。借助最新农情遥感技术,能够不断提高对全球主要农产品产量和价格的研究和分析能力。
1.高度重视农情信息工作。金融机构普遍认为气象方面的研究预测是气象部门的事,与金融的关系不大。2014年以来的厄尔尼诺事件,正在对全球农业生产造成巨大影响,但涉农金融机构并未充分考量这一事件冲击。从某种程度上说,金融领域仍将气候因素视为外生变量,缺乏对农业气象灾害风险和经济影响的定量分析和动态评估的意识和能力。
近年来,我国大力推进现代农业发展,种养大户、新型农业经营主体快速培育,农业逐步成为高投入、高产出、高风险的行业。调查发现,种粮大户因不掌握气候信息而导致巨亏的例子比比皆是。客户对金融服务的需求已不仅局限于信贷、结算等传统领域,对气候信息支持、农产品价格预测、农业风险整体解决方案等智力密集型服务的要求日益增长。金融机构应及时挖掘客户需求,持续加强气象相关研究并提供相应服务。培养一批既精通农业气象又懂农村金融的复合型人才,能够深入研究气候与收成、产量与价格等变量的关系,以及农业灾害的影响程度与涉农贷款不良率的关系,并开发相应的产品和服务,满足客户的需求。
2.推动金融机构与气象、遥感等相关部门合作。目前国内提供农业气象服务的机构主要有中国气象局等。中国气象局提供的农业气象产品涵盖大气监测与预报、气候监测与评估、生态与农业气象等领域。其农情信息来源既有气象和遥感卫星,也有完备的本土地面观测网络,农情数据可靠,但缺乏对全球范围的作物长势监测产品和基于遥感的作物产量预测。CropWatch系统自1998年建立以来,经过不断改进和提高,并大量融合了大气科学、农业气象学等相关成果,监测精度和范围大幅改善,建成了系统的农情分析体系。目前,我国是国际上少数几个开展全球农情遥感监测的国家。CropWatch已与欧盟的MARS、美国的CropExplorer系统并列为全球三大农情遥感监测系统,成为地球观测组织/全球农业监测计划(GeoGLAM)的主要组成部分,并为联合国粮农组织农业市场信息系统(AMIS)提供粮油生产信息。建议涉农金融机构加强与中国气象局和国家遥感中心合作,争取人员和技术支持,在CropWatch的技术框架和分析方法基础上构建适合自身的农业产量分析和预测架构。
3.加强农情信息在风险管理中的应用。长期以来,“三农”金融风险管理主要侧重客户和行业等纬度分析客户的财务能力和风险状况,并作为信贷投放和风险管理的主要依据,对气候信息的分析应用较为薄弱。这种只见树木不见森林的分析体系,难免影响风险管理效果。有必要加强大气候、大环境的研究和运用,在客户分析、信贷决策中适当提高气候信息的权重。可以考虑根据农情预测有选择地投放信贷资源,将更多涉农资金投向气候条件好、收成理想的区域和经营主体。尽快建立基于厄尔您诺和拉尼娜等全球气候周期及暴雨等重大灾害性天气过程和干旱、洪涝等重大天气灾害的预警体系,实时跟踪监测受灾程度和范围,并采取应对措施,提高农业抗风险能力,保障银行涉农贷款安全。
此外,农业保险作为一种风险管理工具和国家农业支持保护体系的组成部分,面临严重的道德风险,灾害损失难以评估,保险责任难以确定,理赔工作难度大、成本高等技术性难题,金融机构在涉农保险创新、气候金融产品开发等方面积极性不高,甚至有畏难情绪。利用农情遥感监测技术“快速、独立、直观、客观”的特点,可以迅速、准确的估算灾情面积,确保保险业务管理的科学性和高效性,提升农业风险管理能力,防灾减灾能力,提高农业保险承保理赔核。
4.提高全球农产品市场的话语权。美国前国务卿基辛格博士曾深刻指出,控制了粮食,就控制了世界上所有的人。近年来,农产品金融化的趋势日益明显,农产品价格已不简单受供求规律的影响,相关金融机构已成为国际农产品市场的主要参与者和定价者。华尔街的投资银行、对冲基金以及其他金融机构大肆投机粮食市场,开发复杂的金融衍生品(如温度指数期货、霜冻指数期货等)并影响价格走势;四大粮商等控制全球粮食产业链的传统力量在现货和期货交易市场两边下注,有的粮商直接成立对冲基金,专门从事粮食炒作。影响粮食供求的气候信息,大到厄尔尼诺、拉尼娜等全球性气候现象,小到粮食主产区的局部气候灾害,都可能成为粮价涨跌的推手,小事件引发粮价大波动的蝴蝶效应屡见不鲜。我国涉农金融机构,应在及时获取全球农情信息的基础上,加强国内主要粮食企业合作,提高在全球粮食市场的影响力。一是积极争取全球粮食定价权。作为全球重要的农产品净进口国,中国需求已成为部分农产品价格波动的重要因素。根据农业部的数据,2014年我国粮食进口总量约1亿吨,其中大豆进口达到了7140万吨。国际粮价波动已成为中国粮食安全的重要影响因素。可考虑推动有关方面密切合作,通过适当的策略、产品和渠道,降低农产品进口的价格风险。在能力和条件具备的前提下,国内金融机构可与国内粮食巨头(中粮集团、中储粮等)及气象服务机构合作成立农产品交易机构,适当参与粮食衍生品交易。二是吃透全球粮食金融化问题。有必要深入研究西方涉粮金融机构的操作手法和运作模式,评估农产品产量预期、能源价格、天气变化、气候灾害、运输风险等对价格走势的影响路径,并采取适当的应对策略。三是及时农产品相关报告。农行等主要涉农金融机构应借鉴全球先进同业的做法,加强气候和农产品市场研究,定期或不定期面向全球水稻、小麦、玉米、大豆、棉花等主要农产品分析报告,提高市场影响力。
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基金项目:中国博士后科学基金(项目号:2015T80160;2014M550912)。
遥感技术在农业方面的应用篇5
“遥看苍茫大地,感知前沿科技”。该中心的科研人员每天用心遥看龙江大地的每片新绿,他们用心血凝结的科研成果遍布每一寸土地。黑龙江省农业科学院遥感技术中心隶属于黑龙江省农业科学院,是1983年农业部在全国成立的3个遥感分中心之一,是东北地区唯一从事农作物种植面积、自然灾害、农作物长势动态监测与产量评估、土地利用动态测、地理信息系统和物联网等领域的研究。2009年经农业部发展计划司和全国农业资源区划办公室批准为农业部遥感应用中心哈尔滨分中心,2009年正式挂牌。中心现有在职人员22名,其中研究员4名,副研究员1名,助理研究员6名,管理人员4名,具有硕士以上学历13人。
中心设立的数字化实验室面积达230.84平方米,可容纳21名科技人员同时工作;输入输出室内配备了先进的宽幅彩色扫描仪、绘图仪、激光打印机等仪器;仪器室拥有数码摄像机、数码相机、手持GPS、差分GPS、车载GPS、投影机、UPS、土壤湿度速测仪等硬件设备,并配备了相应的图像处理软件(Erdas、Ermapper等)和GIS软件(Arcgis、Maptitude等);服务器室内拥有大型数据存储设备磁盘阵列,最大可存储20T的数据;3S技术成果演示厅集成了现代技术,能进行成果演示、技术培训、学术交流等,使中心的整体面貌上了一个新台阶。在院党组的大力支持下,中心已着手建立MODIS农情监测系统,建立了MODIS农业信息预警项目后,中心每月对黑龙江省农作物的长势、旱情、涝情、灾害进行预警,也可随时根据具体需要作出某一方面的预警。经过常年的预警信息数据汇总,几年后建立一个科学、完整、准确的黑龙江省农作物的长势、旱情、涝情、灾害预警模型。
黑龙江省农业科学院遥感技术中心成立近30年来,承担了国家农业部和省政府各有关部门安排下达的农业资源调查,自然灾害评估和农作物长势动态监测与产量评估等多项任务,组织实施黑龙江省与国家的遥感技术研究与应用课题以及项目30余项,其中部分课题和项目获省政府、厅(局)科技进步奖。近几年,该中心聘请美国密歇根州大学全球变化和地球观测中心主任为客座研究员,邀请比利时新鲁汶大学J-PMalingreau博士等3位遥感专业的领军人物到中心座谈,并经常与国内外知名遥感专家进行学术交流。随着黑龙江现代化大农业的崛起,黑龙江农科院为龙江农业书写了科技振兴的传奇,遥感技术中心的科技人员则为黑龙江现代化大农业书写了浓墨重彩的一笔。他们奔忙在春耕夏忙,专研于数字化实验室和田间地头之间,为龙江农业现代化农业的发展作出了突出贡献。
该中心设有地理信息系统科研、农作物灾害监测及预警、农作物种植结构空间分布、农作物长势监测等研究室,并设立了仪器设备室、输入输出室以及集成了现代技术具备成果演示、技术培训、学术交流等功能“3S”技术成果演示厅。
在黑龙江省委省政府及省农科院的领导下,各项科研工作都取得了较大的成绩,屡获殊荣:2011年获中国农业资源与区划学会科学进步一等奖一项、二等奖两项、三等奖两项,2012年获国家技术科学进步二等奖。“十一五”以来,中心项目资金累计为一千多万元,组织实施国家农业部安排下达黑龙江省与国家的遥感技术研究、应用课题与项目百余项,参加国防科工局高分一期项目,主持国家自然科学基金重点项目一项;承担农业部重点课题《建设主要农作物遥感监测系统》的建设,利用遥感技术、地理信息系统和全球定位系统等现代空间信息技术,结合地面调查方法,建立一个适合中国国情的、满足决策部门需求的、可长期业务化运行的全国主要农作物遥感估产和农情监测系统,为农业部正在进行的建立农产品预警系统、农业结构调整、农业资源区域优势分析和优势农产品区域布局规划等重点工程,提供基础性和支持性信息。建立了MODIS农情监测系统,把各类分析、统计、预算信息直接送到管理部门,辅助管理部门做出合理、科学决策。
2015年1月9日,国家科学技术奖励大会在北京召开,由中国农业科学院农业资源与农业区划研究所唐华俊研究员牵头完成的项目成果“农业旱涝灾害遥感监测技术”获得2014年度国家科技进步二等奖。黑龙江省农业科学院遥感技术中心就是这个项目的主要完成单位之一。
黑龙江省农科院为龙江农业书写现代大农业的新篇章,遥感中心为龙江农业生产提供强大农业遥感技术支撑。
遥感技术在农业方面的应用篇6
关键词:植物营养诊断与施肥;教学改革;教学效果
中图分类号G642.0文献标识码A文章编号1007-7731(2016)13-0160-03
《植物营养诊断与施肥》是高校农业资源与环境系本科生的专业基础课程,是评价、诊断和指导作物施肥的一门综合课程,也是实施科学施肥的主要理论依据,它包括作物缺素症状诊断、土壤诊断、根外诊断、代谢诊断、物理化学诊断等[1]。近年来,随着黑龙江省农垦总局各农场测土配方施肥项目的发展,植物营养诊断技术也获得了快速发展,利用植物营养诊断进行科学施肥,已经在水稻、玉米、大豆和马铃薯等主要农作物得到了广泛应用,不仅增加了作物单产,而且减少了化肥的投入量,使农户获得了可观的经济效益,也降低了化肥对环境的污染[2-3]。植物营养诊断与施肥课程是以植物营养学和作物施肥原理与技术课程中演变而来的,逐渐发展成为一门综合性、系统性、实用性的课程,其影响渗透到包括遥感技术、植物生理、植物病理、分子生物学、水土保持等多个学科领域,成为当前农业生产中必不可少的组成部分[4]。
遥感技术首先是在军事上发展起来的,随着科学技术水平的进步,遥感技术得到了快速的发展,各领域的科学家开始着手研究遥感技术,使遥感技术的应用领域也越来越广泛和深入。遥感技术与农业科学有关的领域主要有:大田作物航拍遥感诊断施肥、大田作物的遥感测产与长势监测、遥感解析土壤类型分布、农业资源调查与评价、植物保护中某些病虫害调查与监测等。近年来,通过卫星对农作物拍摄遥感图像进行诊断施肥工作已取得了较好的成绩,遥感图像可以反应植物养分状况、土壤类型分布、田间长势、作物分布,提供农作物施肥表征和土地的利用现状,为农业部门统计作物布局提供可靠的参考资料,达到作物高产优质和生态安全的目的。
遥感技术已经从传统的专业化技能逐渐向多元化多方面进行发展,从当前社会的发展与对人才的需求角度出发,借助课程改革对农业遥感技术在植物营养诊断与施肥课程在教育教学、社会实践和科研创新三方面的有机结合,充实课程的内容,增加课程的实用性和学生学习的兴趣,使学生在学习过程中从理论、实践操作和科研的角度,对遥感技术有充分的认识,能够在实践中应用遥感技术的方法、手段和思路去分析并解决植物营养诊断与施肥方面问题的能力[5]。本文旨在探讨农业遥感技术在植物营养诊断与施肥课程建设中,如何更好地完成教育教学、社会实践和科研创新三位一体的角色,增加教学环节的实用性,拓展学生的视野,增强科研创新的能力。
1课程教学改革的必要性
《植物营养诊断与施肥》课程是以植物营养学和作物施肥原理与技术为基本出发点,结合农业生产实际形成的一门综合性课程,通过判明作物的营养丰缺状况,分析导致植物营养丰缺的原因,提出有效的施肥方案。显然,植物营养诊断不仅是科学施肥的基本依据和技术保障,同时也是植物营养和作物施肥原理与技术理论服务于农业生产实际最实质性的内容。植物营养诊断是手段,合理施肥是途径,高效、低耗、高产和优质是目的。《植物营养诊断与施肥》课程与农业生产紧密相关,对于研究农作物的生长规律、养分利用效率及解决我国的粮食问题有着重要的意义。然而,随着社会科技的不断发展以及农业课程教学改革的深入,农业类高等院校需要培养出更多具有创新开拓精神的实用型的高级人才,这就必须在相关课程的教学改革方面进行广泛的探索和与深入的实践。为了提高该门课程的教学效果及教学质量,增强学生利用植物营养诊断原理及理论解决生产实际的能力,笔者对“者对在相关课程的教学改革方面进行广泛的探索和与教学方法和实验课实践教学等进行一系列的改革与探索,在实施教改项目的过程中按照社会发展、科技进步等客观要求,兼顾本课程所涉及农学类专业的专业课程安排,充分发挥该课程在农学类各专业建设与发展中的重要作用,立足于学以致用,为农业经济发展服务,以达到更好的教学效果[6]。
2农业遥感技术在课程建设与学生培养的切合点
2.1高科技融入植物营养诊断与施肥课程的教学过程随着遥感技术的发展以及遥感技术与农业的紧密结合,对农业资源与环境专业学生培养提出了新的要求,培养高素质的创新人才是时代赋予高等学校的使命,也是高校实施素质教育的根本途径。而建立高素质的创新型人才培养模式需要建立完善的、适合的创新课程教学体系。在植物营养诊断与施肥课程教学过程中,引入遥感学科知识以及植物营养学在遥感学科上的应用。例如:植株各器官营养状况的改变直接影响着作物的冠层颜色和叶片透光率,缺氮植株叶片颜色变浅,透光率增加,冠层颜色偏黄绿色,而植物冠层颜色状况通常情况下都与叶片叶绿素含量呈正相关关系,其含量的变化影响了叶片冠层的光吸收和反射强度,由于叶绿素对可见光的有效吸收,在可见光波段冠层的光反射随着植株缺氮状况的增加而增强,接收装置接收到反射光,经处理即可形成遥感图像,通过遥感图像的解译即可诊断出植物缺素的症状,可见农业遥感技术直观和方便,广大农业科技工作者在电脑前即可诊断出作物的田间长势。因此,植物营养诊断与遥感技术在专业技术领域有很多相重叠的理论知识,为农业遥感技术更好的融入植物营养诊断与施肥课程奠定基础,使学生及时掌握农业遥感学科发展的新方向,形成人才培养的创新性与遥感课程教学的相互支撑。
2.2社会需求多是促进遥感技术与课程建设的切入点多学科日新月异的交叉发展,不断加强各学科在多领域的融合,遥感技术作为一门专业性较强的课程,其应用领域也越来越广泛和深入[7]。遥感技术已经从专一的技术服务逐渐走进社会化的发展中,因此借助课程改革对遥感课程在教育教学、社会实践和科研创新三方面的有机结合。教师在教授过程中,使学生从基础理论、动手能力和科研创新的角度,对遥感技术理论有充分的了解和思考,令学生能够掌握应用遥感技术的手段和方法,具有解决植物营养缺失问题的能力。如果该改革应用得当,必然为黑龙江的农业生产实践开辟一条新的道路。现阶段,许多国家将植物营养诊断作为农业生产现代化的重要手段广泛地应用于各种农作物中,已取得了较好的效果。依靠遥感技术的理论,应用计算机处理遥感图像、解译数据与植物生长的各种参数相结合,制定具体的施肥方案,为诊断的准确性与预测预报打下坚实基础;在欧美等一些发达国家有专门进行营养诊断的职能机构,现已发展到商品生产的应用阶段,这些成果的推广以及机构的运行均需要农业遥感专业技术方面的人才,大多学校一般只开设植物营养诊断与施肥课程,而对遥感技术课程一般只对专业性较强的专业开设。因此,把满足社会对专业性人才的需求作为促进植物营养诊断课程建设的切入点,更好地将农业遥感技术融入该课程体系做出贡献[8]。
2.3科研、教学与实践在课程改革中有机结合高等学校对本科生科研素质的培养不够重视,科研意识薄弱,实践能力欠缺,不能适应时代的发展要求,所以科研、教学与实践的有机结合是植物营养诊断与施肥课程建设中重要的环节。科研是教学的基础,教学是科研成果的传播途径,实践是检验科研和教学的方法和手段。对高等学校教师而言,只懂得教育教学显然远远不够,尤其对于讲授自然科学课程的教师而言,只教学不做科研,教学内容陈旧,课堂信息量不足,导致教学质量难以提高。实践和科研经验的积累,有助于教师教学能力的提高,提高课堂的教学效果,增加学生对本课程的兴趣,如将基于遥感的植物营养诊断与施肥研究,基于遥感的土壤养分盐碱地的空间变异特征,基于遥感的土壤养分估测,基于遥感的作物产量评估等科研成果融入教学内容,使课堂教学信息更加丰富,课堂气氛更加活跃,增强学生对知识的掌握程度。
相对而言,教育教学要比科研要容易一些,但是没有科研过程的钻研和付出注定没有教学的精彩。如将黑龙江省黑土分布、各农场不同植株养分的遥感图像引入课堂教学中,用远红外及卫星影像分析黑龙江农垦各农场地表温度和土壤湿度的研究引入到热红外遥感教学,这些科研项目使学生能深切感受到理论知识就在我们身边。而这些知识如果没有教育教学、科研创新和社会实践三位一体的指导,无法凭空想象,学生很难理解,直接影响高校人才培养目标的实现。
完善社会实践教学环节,积极与本专业相关的企业及实习基地联系,走农场进基层,让学生一见到农作物首先诊断农作物缺素症状,告诉该地块农户应多施哪些肥料可高产,使学生更多的接触农业生产第一线的人员,提高学生的实践能力,从而使学生在课程学习中了解现代化农垦的栽培制度和先进的管理经验,为今后走入社会打下坚实基础,真正使学生在校学习期间实现“城市白领”到“合格农民”的转变。当然,任何一门学科的起步与发展都不是一日之功,需要有长远的规划和循序渐进的过程,只有这一过程日趋完善,改革后的课程体系才能为地区经济发展和社会繁荣培养更多优秀的人才。
3结语
随着科学技术水平的不断提升,植物营养诊断与施肥技术也得到了快速发展。农业遥感课程作为植物诊断与施肥课程建设的一部分,在教学和实践过程中将农业遥感技术融入该课程体系中,从教育教学、科研创新和社会实践三位一体有机结合的途径去努力,必然在校院和植物营养诊断与施肥学科建设打好良好的基础,在专业拓展和专业发展中,取得稳步增长,增加同学们接触生产第一线的机会,增加实践单位对本校植物营养诊断与施肥课程的了解,增加同学们就业的方向,不断革新教育模式,为学生营造良好的学习和实践氛围,激发学生学习热情,提升学生实践动手能力,加深学生对课程的熟悉程度,使学生真正喜欢植物营养诊断课程,提升学生自主学习能力和探究学习的能力。只有这样,才能为高校农业资源与环境专业的持续发展和植物营养学科建设思路的拓展提供有效的支撑,也为黑龙江垦区培养农业遥感技术层面的专业人才作出应有的贡献。
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