远在太空的遥感卫星与我们的生活有哪些关联?从农业种植、地质勘测,到资源保护、生态研究,再到在线打车、导航地图,随着科技的发展,遥感技术的应用越来越广泛,甚至可以说“生活无处不遥感”。
遥感技术就是智慧农业中的一把利器。作物长势监测、产量预测、灾害监测、精准管理,以卫星遥感为代表的空天技术在我国农业领域“落地生根”的背后,是农业生产走向智能化、科技化、现代化的典型探索,也是我国自力更生在高水平科技领域不断突破的生动体现。
坐观风云
科技创新蓄足智慧农业坚实底气
随着数字化时代的到来,数据正在成为驱动产业发展的关键要素之一。在这个过程中,遥感技术以其独特的优势迅速崛起,并成为推动产业智慧化转型的重要工具。1962年,全球第一届环境遥感会议召开,标志着“遥感学”的诞生,为人类揭开了利用遥感进行对地观测的序幕。而在我国,遥感技术的发展几乎与改革开放同时起步。
随时随地按需接入
6G可实现真正的万物互联
中国科学院院士郭华东是中国遥感领军人之一,他与遥感科学事业相伴40余载。在他看来,遥感是一门应用性极强的学科,和经济建设、社会发展及人们的生活息息相关,广泛应用在农业生产监测、矿产资源探寻、灾情预警监测、新型对地观测系统及神州飞船陆地遥感应用等领域。
图片源于中国科学院院士郭华东演讲资料
“比如农业监测,夏粮、秋粮产量如何,都可以通过遥感进行估算,估算结果对国家整个粮食生产布局及全球粮食贸易等都非常重要。”郭华东说。
“遥感技术的原理,是通过接收地球表面物体反射、散射和发射的电磁辐射信号,并利用高分辨率传感器获取地表的空间、时间和光谱信息,从而实现对农业灾害监测和智慧农业发展的应用。”江苏天汇空间信息研究院有限公司总经理杨杭介绍,借由遥感技术,人们可以获取大范围、实时性强的农业信息,进而为农业生产提供精准的数据支持和决策依据。
根据中国国家航天局公布的数据显示,目前中国在轨遥感卫星200余颗,实现了16米分辨率卫星数据1天全球覆盖,光学2米分辨率数据全球1天重访,1米分辨率合成孔径雷达卫星对全球任意地区重访时间为5小时。
近年来,我国遥感卫星进入快速发展期,在遥感卫星技术自主化方面,我国从数量、质量上均迈入了世界卫星对地观测的先进行列。中国科学院院士吴一戎就曾在第六届全国定量遥感学术论坛上表示,“20年前能拿到一张遥感图都是非常宝贵的,现在的遥感数据已经是爆炸式的增加,遥感数据覆盖面广、体量大、场景任务多样化,遥感大数据时代已经到来。”
藏粮于技
遥感科技护航农业丰产增收
北京市平谷区峪口镇打造的智慧果园,引入遥感等新兴技术,除草、打药、采收全程机械化,电子眼、机械手、智慧脑呵护大桃成长;吉林省吉林市永吉县九月丰家庭农场,通过建立地面摄像头、低空无人机、外太空遥感卫星的多层立体管控平台,作物耕种、田间管理、收割入库和运输等全流程远程监控;新疆巴州尉犁县极飞“超级棉田”,通过遥感无人机、系列物联设备及智慧农业相关系统平台实施“水肥一体化”管理,两个人能管3000亩棉田......遥感技术为农业生产安上了一双“科技眼”,农业正从“体力活”转变为“智力活”,呈现出农业现代化转型的蓬勃图景。
让我们来看看遥感技术在农业中的具体应用领域。首先,在土地利用管理方面,高分辨率的遥感影像可协助农业管理部门科学制定农作物种植面积、作物类型等规划,为后续我国农业产业结构优化调整提供了充足的参考依据。
遥感技术不仅赋能农业发展新格局,还能筑起保障粮食安全的“防火墙”。在使用农业遥感卫星展开监测管理时,通过分析遥感影像、多光谱数据和红外数据,不仅能获得叶绿素含量、植被指数等作物生长的各种指标,让农民更准确地判断作物的健康状况,还可快速地发现植物的异常反射特征,准确识别病虫害的发生和蔓延情况,减少病虫害对作物的影响,进而保障作物的产量和质量。
水资源管理和精准灌溉方面,遥感技术同样不可或缺。通过遥感影像和地面监测数据,可以准确获取土壤的水分含量、水分蒸发情况,便于以此为依据安排灌溉方式,实现精细化管理。这样不仅可以避免水资源的浪费和过度使用,还能大幅提高农田的水分利用效率。
集结了空间、电子、光学、计算机通信和地理学等学科最新成就的遥感技术,成为精确获得田间数据的重要来源。东北农业大学资源与环境学院刘焕军教授提出,遥感虽然高深莫测,但让现代农业变得更加智慧。传统方法只能网格采样,大量测试土壤养分进行精准管理分区,耗时耗力成本高。而利用卫星遥感技术则可构建快速、低成本的精准管理分区技术体系,使得定时、定位、定量、定配方的精准农业管理模式成为可能。此外,依托遥感等空间技术,还可为绿色农产品动态监测、有机认证提供关键技术,保障了农民从种得好到卖得好的转变。
“农业遥感应用技术已经与人们的生活密不可分,必将成为具有巨大产能价值的高新技术产业之一,也相信在将来农民会成为最幸福的职业。”刘焕军认为,“我国的遥感事业还有很大的挖掘空间,人们应该不断利用各种资源和优势加快步伐发展遥感技术,向遥感强国迈进。”
“一个发达的、技术先进的国家,如果不重视遥感,或者遥感的水平很低,那么势必影响国家未来的发展及潜力。”在郭华东院士看来,中国已是遥感大国,也很快会成为遥感强国。
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