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中图分类号 F320 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）07-0274-01
我国是农业大国，农业发展对于促进我国经济和社会的发展具有至关重要的作用。近年来，我国农业得到了快速的发展，但是我国的人口数量众多，且依然面临着环境恶化和资源紧缺的问题，只有促进农业的现代化发展才能满足社会发展的需求。在这种背景下，为了实现我国现代化农业的发展，就一定要大力发展精准农业。本文就精准农业的发展现状进行阐述。
随着我国科学技术的不断发展，精准农业成为了人们研究的热门课题。精准农业是一种在信息基础以及地学空间的基础上发展起来的信息化和集约化的农业技术，主要是将生物技术、信息技术和工程技术等高新技术和土壤学、生态学以及农学等有效融合在一起，充分利用现代化的科学技术指导农业生产，以促进农业发展。
1 精准农业概述
精准农业是指在农作物的生产过程中充分利用现代高新技术对其进行精耕细作，以现代农业的生产形式取代传统农业的生产形式，更加注重对农业生产的管理。精准农业通过建立生态学、地学以及农学等模型，采用地理信息系统、全球定位系统以及遥感技术等对农业生产过程中各项活动进行精准的定位，并进行精细管理，以实现农业生产的集约化和信息化。通过这项技术，可以对农作物的产量和投入进行细致分析，在实际生产过程中，对农作物的生长、土壤以及机械设备等进行实时监测，使各种农业资源得到优化配置，发挥农业资源的优势，以获得最大的产量，减少资源浪费，从而不断提高农作物的质量，提高农业生产的效益，促进我国农业进一步发展[1-3]。
2 精准农业发展现状
2.1 我国精准农业推广现状
现阶段，我国精准农业的发展已经取得了一定的成效，农业生产发生了巨大的改变。科技含量大大提升，很多高新技术都尝试着逐渐应用到农业生产中，但是我国农业的总体科技水平还有待提高；魍撑┮翟谥鸾ハ蛳执化农业转变，但仍处于初始阶段；由之前粗放经营的管理方式向精准农业的方向发展，但也仍处于初级阶段。在农业发展过程中，很多常规技术以及高新技术在不断推广，传统的粗放经营模式也已经得到了一定的改变。但是从整体上来说，我国农业总值的增长主要依靠投入生产要素，而科学技术的贡献率还比较低。国外发达国家科学技术在农业生产总值增长中的贡献率达到80%以上，但是我国只有35%左右，每年的农业科技成果推广率不到30%，处于一个比较低的水平。总体来看，精准农业的推广率比较低。
2.2 我国精准农业关键技术应用现状
精准农业的发展需要依赖很多高新技术，因而高新技术应用得越普遍，说明我国精准农业的发展情况越好[4-7]。精准农业发展过程中经常使用的技术主要包括地理信息系统、遥感技术以及全球定位系统。
2.2.1 地理信息系统。地理信息系统是一门将统计学、环境科学、信息学、管理学以及计算机科学等学科融合在一起的新兴学科，其通过使用各种先进的手段和技术来对特定的地区地理空间数据进行采集，并对地理信息进行分析和处理。地理信息系统在我国精准农业发展中的应用已经非常成熟，在实际运用过程中，针对特定地区的地理信息建立农田土地管理模型，然后对地区的自然条件、气候、土壤元素、农作物苗情以及病虫害的发生等进行准确的评估和分析，并针对这些因素的发展趋势制定精准的调控措施，为精准农业的管理提供可靠的数据依据。在实际使用过程中，还可以将其与农业管理辅助决策系统配合使用。
2.2.2 遥感技术。遥感技术是一种获取各种实地信息来源的技术，在精准农业技术体系中具有至关重要的作用，主要核心技术包括影像技术、农田多光谱图像信息分析系统等。遥感技术的一个重要优势就是其成本比较低，比航空摄影的成本减少1/2以上。在精准农业发展中，可以充分利用遥感技术获取田间时空变化信息，在规模化的农作物生产过程中，可以预测农作物的产量，同时预警宏观农情，以农作物和土壤为研究对象，可以建立农作物的条件模型和长势模型。遥感技术的应用也非常广泛，为农业精细管理提供重要的参考[8]。
2.2.3 全球定位系统。全球定位系统是精准农业空间管理的重要设施，其具有采集定位信息以及进行农田测量的作用。目前，在小区式农作物产量的定位计算、农田变量信息的采集中均得到了广泛的应用，将其应用到精准农业管理中，还可以实现机械自动化播种、灌溉和喷药，实现农业机械化变量作业定位。不仅如此，其在环境监测和土地测量等方面也具有良好的作用，是一项发展前景广阔的技术[9-10]。
3 结语
精准农业是农业发展的必然趋势，与传统农业的生产方式相比，精准农业借助于各种高新技术和现代化的管理手段对农业生产实施精细化管理，从而不断提高农业生产的产量和质量。
4 参考文献
[1] 朱勇.浅论我国发展精准农业的途径和策略[J].农业网络信息，2015，12（9）：10-13.
[2] 刘焱选，白慧东，蒋桂英.中国精准农业的研究现状和发展方向[J].中国农学通报，2014，23（7）：577-582.
[3] 何志文，吴峰，张会娟，等.我国精准农业概况及发展对策[J].中国农机化学报，2015，16（6）：23-26.
[4] 金继远，白由路.精准农业研究的回顾与展望[J].农业网络信息，2004（增刊1）：3-11.
[5] 陈防，刘冬碧，万开元，等.精准农业与农田精准养分管理现状及展望[J].湖北农业科学，2006（4）：515-518.
[6] 何东健，何勇，李明赞，等.精准农业中信息相关科学问题研究进展[J].中国科学基金，2011（1）：10-16.
[7] 张仰洪，杨星卫，陆贤，等.精准农业管理决策支持系统的设计与实现[J].遥感技术与应用，2003，18（1）：10-13.
随着科学技术的不断发展，遥感技术也从中得到了长足的发展与进步，其已经被应用到农业、土壤以及气象等多个方面，且应用范围还正处于一个不断扩大的趋势。在农业中，遥感技术所拥有应用范围最广、发挥作用最大的一个领域就是农业生产方面。遥感技术的应用使农业不断向高效化、精准化以及多样化方向发展，其已经成为农业未来发展的一个重要趋势。[1]
一、有关遥感技术的概述
遥感，顾名思义，也就是遥远的感知的意识，从宏观的角度来讲主要是指通过远处感知、探测事物或是物体的相关技术来传输、分析以及处理信息，对事物或是物体所具有的特征、性质以及变化等进行揭示的一种具有综合特性的探测技术，其是以通过遥感器来对地面事物或是物体性质进行的空中探测为主要工作原理。遥感技术是按照不同事物或是物体所具有的不同波普响应的原理，对地面上的各种事物或是物体进行识别，其具有非常强遥远感知能力。详细来讲，就是通过空中的飞机、飞船以及卫星等飞行物中所具有的遥感器来对地面的数据和资源进行收集，并对收集来的信息进行识别、分析、传送等。[2]
二、遥感技术所具有的主要特点
1.信息的收集范围大
具有遥感技术的航摄飞机具有10千米左右的飞行高度，陆地卫星所具有的卫星轨道高度可以高达910千米左右，因此，其获取资源和信息的范围是非常巨大的。
2.信息的获取速度快
卫星可以进行围绕地球的周期运转，其具有对所经地区的各种最新自然资料进行实时的获取。可以对原有资源进行及时更新，或是对资料的新旧变化进行动态性的监控与监测。
3.信息的获取限制少
地球许多地区的自然条件都是非常恶劣的，例如沼泽、沙漠等地区是人类很难到达的。遥感技术是从空中进行地面监测，所具有的地面限制条件较少。在条件恶劣地区采用遥感技术可以对各种珍贵资料进行及时的获取。[3]
4.信息的获取方法多
遥感技术可以按照任务的不同自动选取对应的波段以及遥感仪器来进行信息获取。如可见光、紫外线、红外线以及微波探测等。采用的波段不同其对物体产生的穿透性也是不同的，进而对不同地面物体的信息进行获取。
三、我国农业中遥感技术的具体应用
1.调查农业生产所需要的资源
遥感卫星对地表进行扫描监测采用的是多波段传感器，其可以对地表物体所特有的信息进行有效的获取。在卫星图像中，不同的地表物体所具有的纹理、形状以及色调等信息都是不同的，根据有关的地理特征，可以对地表物体进行有效的识别与区分，这个过程就是农业资源调查中遥感技术的应用基本原理。
2.监测和评估农作物的生产情况
通过遥感图像对农作物的类型和种植面积进行识别和区分，其利用的是农作物所具有的光谱特性，再根据图像的多时相及不同波普可以实时、动态的对农作物的生长情况进行监测，同时还可以利用信息系统对农作物的产量进行评估。在我国，遥感技术监测和评估农作物生产情况最早是应用于小麦和水稻生产中。
3.监测和评估农业灾害
不同的地表作物所具有的波普特征是不同的，即使是一种作物，在其不同的内部结构及外部形态的基础上，其所具有的光谱反射率的曲线也是不尽相同的，遥感技术正是利用这种理论来对地表作物的灾害情况进行监测和评估。[4]
4.监测农业生产环境
在农业生产环境中，遥感技术的监测作用在多个方面得到应用，例如大气环境、水环境以及自然生态环境等监测中。其中，对大气环境进行监测主要是对大气的污染和污染源分布进行监测，以便对大气污染的程度、变化以及范围等具体情况进行监测；对水环境进行监测主要是对各大流域的水环境质量进行监测；对自然生态环境进行监测主要是农村生态变化、城市开发状况、矿区生态破坏以及森林覆盖情况等多方面进行监测。
四、农业生产中遥感技术的应用前景
1.对遥感信息模型进行深入发展
遥感技术进行深入发展的一个关键环节就是遥感信息模型的应用。通过遥感信息模型可以对具有实际应用价值的农业参数进行计算与反演。以往人们尽管已经发展和应用了一些诸如绿度指数、农田蒸散估算、作物估产、干旱指数以及土壤水分监测等遥感信息模型，但是其仍然无法与现阶段的遥感应用需求相适应。所以，需要对遥感信息模型进行深入的发展，这在遥感技术的开发与研究中仍然属于一个前沿问题。
2.综合利用遥感技术来对病虫害进行防治
植物发生病虫害后，其叶片结构会发生变化，利用近红外的光谱反射率可以进行准确的显示。不过，植物叶绿素的质量和数量并没有发生变化，因此，其可见光波段的光谱反射率也不会产生变化，人的肉眼是观察不到的。红外遥感技术可以对这种情况进行准确、及时的预测和预报，而且还能对植物的受害情况进行清晰的辨别，尽可能的将病虫害扼杀在萌芽之中。
3.向微波遥感技术发展
现阶段，国际遥感技术的主要发展重点就是微波遥感技术，其具有其它遥感技术所没有的穿透性、纹理特性以及全天候性，可以对恶劣的气象灾害进行有效的监测。
结语：
综上所述，我国虽然在二十世纪七十年末就已经在农业中应用遥感技术，并在土地利用调查、农作物生长监测以及产量评估等方面取得了一定的成果，但是其仍然无法与农作物大面积种植调查、病虫害预测预报以及动态土地监测等方面的要求相适应，这就需要我们在我国国情的基础上，引进国外先进的技术，采用各种方法与手段来对遥感技术进行更深一步的研究与发展。
参考文献：
[1]蒙继华，吴炳方，杜鑫，张飞飞，张淼，董泰峰.遥感在精准农业中的应用进展及展望[J].国土资源遥感，2011（03）.
1 遥感技术与能源作物
遥感技术已经广泛运用到精准农业中，给农业管理带来了革命性的改变。能源作物作为一种可再生能源，污染少、可再生等特点越来越受到国际社会的关注。针对能源作物的遥感技术也不断的发展进步[1]。
1.1 农业遥感技术现状
当前农业管理的内容包括施肥、除虫、产量、除草、质量、作物生长状态监视等，都可以通过遥感技术进行监测。遥感技术基于光谱信息的采集，可以发现人眼观察不到的信息，比如虫病感染、营养缺失、农药残留等。随着卫星技术的发展，遥感技术被广泛运用于土壤调查、农作物估产、水资源调查等领域。当然遥感技术本身也存在着一些缺陷，如光谱范围受限制、周转时间过长、无法实时观测、空间分辨率低等。
1.2 能源作物应用现状
生物能源指任何非化石生物材料所产生的热能来源，可以来自海洋及陆地，包括从废渣提取的甲烷、从玉米或甘蔗中提取的乙醇和柴火等。能源作物有三大类：糖类和淀粉作物、油类作物和木质纤维作物。糖类和淀粉作物方面，小麦和玉米在我国主要用于生产乙醇，乙醇生产成本低，具有很强的市场竞争力；油类作物方面，油菜、蓖麻、向日葵和大豆是主要油脂作物。油料植物分为草本植物和木本植物两种，我国对于生物柴油的研发比较晚，但发展速度较快。目前草本植物方面主要种植大豆和油菜，木本植物方面种植麻风树、绿玉树、光皮树、山枫子；木质纤维作物方面，多数木质纤维素类作物人处于开发和筛选阶段，大规模种植技术和运输问题也需要解决。Miscanthus由于养分需求少、不侵蚀环境、水量需求低等特点，已成为我国最具潜力的可再生能源来源[2]。
2 地面农业遥感平台在能源作物生物量监测中的研究与应用
2.1 地面遥感技术监测能源作物应用现状
与其他农作物监测采用的方法一样，能源作物遥感监测的方法包括卫星、小型飞机、地面遥感装置三种，各有优劣。卫星拍摄范围大但是分辨率低、周转时间长；小型飞机工作环境灵活，时间灵活，但存在着地域局限性。
2.2 地面农业遥感平台在能源作物生物量监测中的研究与应用
地面平台包括三角架、遥感塔、遥感车、遥感船、建筑物顶部装置等，用于近距离捕捉地物细节影像和地物波普。目前地面遥感平台的遥感塔搭建用的是高光谱分辨率的传感器，放置在38m高的云台上，可进行水平360°垂直90°的转动，钢塔一般设置在能源作物的中间，以方便进行全方位的观测。相比于其他遥感方式的不足，一塔式的独立遥感系统具有空间分辨率高、时间周转快、光谱分辨率高的特点。
但地面遥感平台也存在图像几何失真，遥感图像辐射失真等缺陷。造成图像几何失真主要原因有以下几点：遥感平台的运行状态；地球本身对遥感图像的影响；传感器内部失真；平台高度变化，轨道偏移和姿态变化等。造成图像辐射失真的原因有：传感器灵敏度特性引起的失真、太阳高度和地形引起的失真、大气因素引起的失真等，可通过纠正辐射亮度来消除辐射误差。
摘要：本文探讨了现代测绘技术的发展现状，并介绍了在矿山测量、湿地、水利工程和精准农业四个方面的应用。关键词：测绘；应用；发展
随着现代测绘技术的出现，无论在学科理论，或在技术体系，以及应用范围上都取得了重大的发展，甚至可以说是重大的变革，从而也将彻底地改变传统测绘的生产方式。现代测绘产业以“3S”技术为特征，现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境，解释某些自然现象，解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。一、现代测绘技术的发展概况(一)GPS的发展全球定位系统(GPS)是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。1996年2月，美国总统令宣布GPS为军民两用系统，标准定位服务对民用开放，2000年5月，美国总统令SA关闭，价格不贵的民用GPS接收机能将其水平定位精度从不低于100m提高到15～20m，民用GPS的具备了真正的实用价值。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，GPS的应用领域正在不断地开拓，目前，各种类型的GPS接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。GPS已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。GPS和GLONASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比，除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。(二)遥感技术的发展遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起，航空遥感就开始了它在军事上的应用，从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来，美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波：从单波段发展到多波段、多角度、多极化；从空间维扩展到时空维；从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭，并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等：传感器有框幅式光学相机，缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计、雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等，它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。(三)GIS的发展地理信息系统作为多个学科、多种技术交叉融合的产物，至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演，在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是现代测绘技术的重大技术支撑。二、现代测绘技术的应用现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和精准农业方面的应用情况。
(一)矿山测量方面遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用，所有这些，都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。利用GPS技术进行矿区地表移动监测、水文观测孔高程监测、矿区控制网建立或复测、改造等。其应用于矿山测量工作的地面部分已成为现代矿山测量的一项重要支撑技术。以矿区资源环境信息系统为平台，以各种测量技术为数据获取的途径，可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统，作为矿山可持续发展的决策支持系统。(二)湿地方面利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据，通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新，并对这些数据进行空间分析，可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术，获取湿地生态环境质量分析评价所需要的数据，借助GPS技术进行水质采样调查、植被样方调查、土壤采样等常规野外调查。根据湿地信息系统的功能，可将其划分为两大类：查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。(三)水利工程方面遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测，可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围，为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后，需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型，应用GIS的分析决策功能，可以方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等设计工作，为开发利用水资源提供科学依据。目前，大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图，给排水管线的规划、设计可在数字地形图上进行。(四)精准农业方面精确农业中，利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位；利用RS技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息；利用GIS技术建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库；对作物苗情、墒情的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。GPS、RS、GIS技术及自动化控制技术为支撑的精确农业将促进现代农业的发展。它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息，将信息技术与农艺、农机有机地结合起来，最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配，获取高产量和最大经济效益，同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源，有利于农业的可持续发展。
三、结语以“3S”一体化或集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学新的技术体系和工作模式，其先进性、时效性明显。现代测绘技术将朝着高科技、自动化、实时化和数字化方向发展。
中图分类号:TP7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0001-02
土壤水分是表示一定深度土层的土壤干湿程度的物理量,是监测土地退化和干旱的重要指标,同时也是水文学、气象学、土壤学、生态学以及农业科学等研究领域中的一个重要参数。一方面它影响地表与大气界面的水分和能量交换,其变化会引起土壤热学特性、地表光学特性的改变,从而影响气候的变化;另一方面它是植物和作物赖以生存的主要源泉,其大小决定着植物或作物根系的发育,对进行大尺度精准农业的水分调节,节水灌溉具有重要意义。
遥感技术不仅能对农作物长势进行大面积、实时、非破坏性监测,从而实现精准农业的发展对地表土壤水分信息快速、及时的掌握,还能为精准农业的发展提供动态监测和分析作物的健康状况与影响作物产量等必要的技术支持。目前获取土壤水分含量的方法主要有田间实测法、土壤水分模型法和遥感法三种。其中传统的田间实测法和土壤水分模型法,因测点稀、速度慢、范围有限,无法满足精准农业中对土壤水分信息快速获取的需求。而遥感估测土壤水分的方法原理是通过测量土壤表面发射或反射的电磁能量,研究遥感信息与土壤水分含量之间的关系,并建立相关的信息模型,从而反演出土壤水分情况,恰恰克服了前二种估测方法的实时性差、单点测量空间变异性差、不能宏观表现等缺陷,为精准农业中大面积快速获取土壤水分信息、实时准确监测提供科学依据。
1 国内外研究进展
如何快速、准确地获取区域地表土壤含水量信息是定量遥感研究的热点之一,也是目前遥感技术应用研究的前沿领域。国内外用遥感技术监测土壤水分的方法有很多,目前在该领域的研究主要集中在光学遥感(即可见光-近红外、热红外遥感)和微波遥感波段进行。主要方法有:基于可见光-近红外土壤水分光谱法、基于热红外遥感的温度法、植被指数法、基于可见光及热红外遥感的植被指数-冠层温度法、微波遥感监测土壤水分法、高光谱遥感监测土壤水分法。
1.1 基于可见光-近红外土壤水分光谱法
Bowers等人早在1965年就发现裸地土壤湿度的增加会引起土壤发射率的降低,这为后来利用土壤水分光谱法方法进行土壤水分的遥感监测研究提供了理论依据。土壤水分光谱法正是应用遥感估算光学植被度,分解象元排除法来提取土壤水分光谱信息。国内外学者在这方面做了大量工作,有的根据水的吸收率曲线提出使用中红外波段来监测土壤湿度,采用MODIS数据并结合实地调查资料,建立了MODIS第7通道的反射率与地面湿度的线性光学。另有学者利用遥感资料估算“光学植被覆盖度”,然后利用像元分解法分离植被与土壤信息,提取土壤水分光谱信息。该方法需要根据不同环境、不同土壤组分建立相应的遥感反演模型,应用比较局限,大面积推广较难。
1.2 基于热红外遥感的温度法
热红外遥感最重要的应用之一是反演土地表面温度。具有代表性的有热惯量法、区域蒸散法、亮温指数法(LST)、温度状态指数法(TCI)、条件温度指数法和归一化温度指数法。热惯量法反演土壤水分的模型研究,主要集中在对于土壤热惯量的解析式计算、从热平衡与热传导方程的化简与计算、环境因子的影响等多方面着手,得到了大量的热惯量模式,建立了较为完善的土壤水分反演模型。蒸散法根据能量流的传输原理,对实际蒸散(E)与潜在蒸散(Ep)的比值与土壤水分的关系进行研究,其理论基础来源于P-M彭曼公式。针对不同的下垫面情况发展了单层、双层和多层模型。利用卫星一次过境观测的辐射温度值,计算地表辐射温度以及蒸散,结合当地气象台站数据计算出作物缺水指数(CWSI),建立了土壤水分与作物缺水指数的回归方程。随后又有DSI指数、区域缺水指数(RWSI)相关研究,在遥感的定性及半定量阶段估算地表蒸散和干旱程度的精确估算上做了相关探讨。温度状态指数(TCI)和亮温指数(BTI)强调了温度与植物生长的关系,提出了亮度温度,以通过对NDVI、亮温与土壤水分的统计分析来建立三者间的数理关系,从而利用遥感反演的亮温和NDVI计算土壤水分含量,建立了土壤相对湿度和NDVI、亮温的回归模型。归一化温度指数(NDTI)可消除地表温度季节变化的影响,通过能量平衡一空气动力学阻抗模型计算,需要卫星过境时刻的气温、太阳辐射、相对湿度、风速和叶面积指数等数据。该方法也主要适用于裸地或植被生长早期。
1.3 植被指数法
一、3S技术的应用
1.卫星定位系统
6PS系统在精确农业实施过程中异常重要，它一方面将农田各种信息给予准确定位，并输入到GIS，另一方面也是农机作业轨迹的依据。在翻耕机、播种机、田间取样机、施肥喷药机、收割机等机具上安装上GPS接受器，可以准确指示机具所在位置的坐标，使操作人员可以按计算机上GIS操作指示图进行定点作业。近几年来，GPS产业技术发展迅速，若干大公司迅速涉足农业领域，提供了用于农田测量、定位信息采集和与智能化农业机械配套的差分校正全球卫星定位技术。系统可用于农田面积和周边测量、引导田间变量信息定位采集、作物产量小区定位计量、变量作业农业机械实施定位处方施肥、播种、喷药、灌溉和提供农业机械田间导航信息等。DGPS作为农业空间信息管理的基础设施，一旦建立起来，即不但可服务于“精准农业”，也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测、作业调度中的定位服务，其农业应用技术开发的前景广阔。
2.地理信息系统
地理信息系统是实现精准农业概念的核心系统。它可以用于农田数据管理，查询土壤、自然条件、作物苗情、作物产量等，并能够方便的绘制各种农业专题地图，也能采集、编辑、统计分析各种不同类型的空间数据。在精准农业中地理信息系统还应用于绘制作物产量分布图和进行农业专题地图分析。通过地理信息系统提供的覆合叠加功能，将不同农业专题数据组合在一起，形成新的数据集。例如，将土壤类型、地形、作物覆盖数据采用覆合叠加，建立三者在空间上的联系，可以很容易分析出土壤类型、地形、作物覆盖之间的关系。
3.整体集成
在精准农业中，单纯地运用GPS、RS与GIS中的某一种技术往往不能满足综合工程的需要，不能提供精准农业实施过程中所需要的对地测量、存储管理、信息处理、分析模拟的综合能力。这就需要把ItS、GIS、GPS有机结合，综合应用，构成一个一体化信息获取、信息处理、信息应用技术系统，这是一个充分利用各自技术特点的空间技术应用体系，并逐步成为一个实践性和应用性较强的新学科，简称为“3S”集成技术。在“3S”集成技术中，RS是GIS的一个重要数据源和强有力的数据更新手段，GIS作为一种空间数据管理、分析的有效技术，可以为RS提供各种有用的辅助信息和分析手段，而GPS则为RS和GIS综合系统中处理的空间数据获得准确的空间坐标提供了获取和定位手段，并且可以作为一个数据源为？GIS提供相关数据，三者已发展成为不可分割的整体，相互渗透相互补充。
4.遥感技术
2地理信息技术发展现状
以GPS/GLONASS,以及欧盟即将通过“伽利略”计划建立起的导航卫星系统为代表的全球卫星定位技术具有快速、方便地获取高精度位置信息的优势。目前,差分定位(DifferentialGPS,简称DGPS)系统的定位精度可达到亚米级水平,实时动态差分(RealTimeKine-matic,简称RTK)技术能够在野外实时得到厘米级的定位精度,特别是美国政府取消GPS数据精度选用政策(SA),GPS的民间用户将能够使定位精度提高10倍。因此,全球卫星定位技术将在很多领域逐渐取代常规的光学和电子测量定位仪器。卫星定位技术与现代通讯技术的结合,使空间定位技术发生巨大变革,为信息化农业获取高精度定位信息提供了技术保障。遥感技术蓬勃发展,能够获取多传感器、多时相、高分辨率(空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率)的直接或间接反映地球表层地物光谱特征的遥感数据。极高分辨率的卫星遥感影像(如0.61m分辨率QuickBird)民用化和商业化,能够满足大比例尺的农业、资源环境等领域的应用,将成为信息获取的重要数据源。高光谱遥感的发展,展现出遥感在农业中应用的蓬勃生机。在遥感影像处理方面,引入多源信息融合技术和智能专家系统使遥感信息提取迈上一个新的台阶[9]。地理信息系统正向网络化、组件化发展[10],GIS逐步融入IT主流,其应用正走向企业化和社会化。GIS传统功能日臻完善,如查询统计、空间分析、编辑、地理数据可视化、制图等;系统分析和设计全面采用面向对象技术(OOA&OOD),以及空间数据库技术的发展等都为GIS在农业中应用提供很强的理论和技术基础[11]。所有这些核心地理信息技术的发展为精准农业田间信息获取、分析、管理和决策,以及系统集成研究与实践提供了技术基础。
3精准农业技术思想
3.1精准农业的技术思想
上世纪80年代初期,根据农田内以米为单位的小区作物产量、生长环境条件等具有明显的时空差异性,国外学者产生了对农作物实施定位管理(Site-specificManagement)、根据实际需要进行变量投入(VariableRateTechnology)等农业生产的精准管理思想,进而提出了精准农业(PrecisionAgriculture)的概念。精准农业的思想实质就是通过各种技术手段来获取农田内不同单元小区的农作物具体生产环境信息,并根据这些信息确定各个小区内的最为经济和科学合理的农业生产投入,达到获得经济、环境等方面最高回报的目的,从而实现农业生产的精准管理[2,3]。
3.2精准农业技术体系
精准农业强调经济、生态和社会效益的统一,实现定位、定量、定时的最优化生产管理,由此可见,精准农业是一种基于空间信息管理和变异分析的现代农业管理策略和农业操作技术体系,以地理信息技术为主体的信息技术是精准农业的技术核心,基于知识和先进技术的现代农田精准农业技术体系至少包括以下方面:地理信息技术(GIS、RS、GPS)、生物技术、农业专家系统(ES)、决策支持系统(DSS)、工程装备技术等[13]。通常所说的精准农业的核心是强调减少种植管理过程中的农业投入,因此研究将精准农业分为田间信息获取、信息分析处理、决策分析、精准实施4个过程[12]。精准农业的目标不单是尽量减少投入,更重要的是要获得经济、环境等方面的最高回报,因此笔者认为整个精准农业种植循环过程应该经过产前规划、产中种植管理、产后分析、产后加工和产后销售等5个环节。其中产中种植管理是体现精准农业核心思想的重要环节,几乎涉及精准农业技术体系中的所有技术。目前,国内外研究的核心在于种植管理中的时空变异信息获取与提取(传感器、遥感软硬件研制)技术、信息处理与分析方法、决策分析集成系统,以及携带DGPS的智能农机系统,这些正是精准农业实施和推广必须解决的关键技术。
3.3精准农业发展现状
20世纪90年代以来,发达国家许多学者着力于研究运用高新技术提高农业劳动生产率和农资利用率,以达到经济效益、生态效益和社会效益的最大统一,最终实现农业生产可持续发展。他们的研究取得了令人瞩目的成果,并建立了若干支持精细农业技术的示范应用系统[1,4～7],如美国CaseIH公司的AFS(AdvancedFarm-ingSystem)、英国MasseyFerguson的FieldStar、美国JohnDeree公司的GreenStar等。在实践过程中,也已经获得较好的效果,精准农业在大农场生产中已得到较广泛的应用,并且许多成熟的技术已经形成。据统计,到1995年,美国约有5%的作物面积上不同程度地应用了精准农业技术[12],在西方发达国家,精准农业技术思想也逐渐被农场管理人员了解和接受,并且成立了许多以精准农业为基础的服务机构。近年来不仅西方发达国家对精准农业的技术实践引起重视,在日本、韩国、巴西、马来西亚等国亦已开始了试验示范研究[8]。在我国,从事农业研究的人员首先开始了精准农业研究,随后生物技术、信息技术、地理科学和生态学研究人员对此表示了浓厚的兴趣,并且先后开展了关于技术体系、发展策略等方面的研究[14～23]。但从总体上我国对精准农业的研究还处在引进和消化吸收阶段,还没有形成较为系统的学术思想和技术体系。目前已经在北京和上海建成两个精准农业示范区。
4地理信息技术在精准农业中应用
精准农业实施的前提是及时采集分析土壤肥力和作物生长状况的空间差异信息,生成田间管理处方,以实现精准的定位和定量的田间管理,因此,地理信息技术应在精准农业中扮演重要的角色。国外关于精准农业的研究基本上仍是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的、面向大田作物生产的精准农作技术,而没有较全面地研究地理信息技术在整个精准农业体系中的应用。
4.1全球定位系统应用
GPS技术为土壤类型、土壤肥力特性、水分、作物生长发育状况、病虫草害及农作物产量等田间信息采样和决策方案的田间实施提供准确的空间位置信息。在精准农业中,GPS作用主要有三点:控制测量、农田信息采集定位(采样定位和遥感信息定位)和控制导航。目前,GPS应用研究主要在研制基于移动电脑或掌上电脑的农田信息采集系统和携带GPS接收机的智能农机系统两个方面。如美国FieldWorker公司的基于掌上电脑的信息采集软件FieldWorker能很好地满足精准农业农田信息采集的需要;美国Trimble公司的AgGPS160PortableComputer能实现田间成图、各种作物及其生长环境属性信息记录、获取来自各种田间环境传感器的信息。智能农业机械在田间进行农作生产时通过GPS获取的精确定位信息实施导航监控,同时能够实时获得农作物生长状态信息和与之相关的空间位置信息。目前智能农机应用研究最为成功的是带有GPS定位系统的能够获取田间作物产量信息的联合收割机[24]。变量施用机具是精准农业的田间实现,国内外的研究均很多,如变量施肥机、变量播种机、变量灌溉和喷药机等,其中变量施肥是精准农业变量施用技术的第一项内容,也是研究最多的项目,但无论如何,单纯用于农田信息采集的软件系统将随着遥感在农田信息获取应用的不断深入而被淘汰,取代它的将是集成GPS的遥感系统与智能农机系统。可以预见,集成GPS的遥感成像系统将在获取田间“空间差异”信息方面发挥巨大作用。
4.2遥感应用
田间时空变异信息获取方式有传统田间采样测试、GPS田间信息采集、智能农机系统作业采集和多平台遥感信息采集系统。然而遥感能够以“无损测试”方式方便、及时、准确地获取反映较大面积内的“面状”地物性质与状态信息。而其它方式获取的“点状”信息显然不足以了解全局,而且人工采样都会对作物造成不同程度上破坏。因此遥感将在实现大面积情况下作物长势与营养实时诊断中发挥不可替代的作用。目前遥感应用研究主要集中在对地面光谱测量数据和采样测试相关数据的分析,建立遥感数据与土壤状况或作物生物物理化学参数(如叶面积指数、叶绿素含量、土壤特性等)之间的相关关系,结合作物生态生理过程间接获取作物农学特性(作物冠层营养水平、籽粒与生物质产量、质量等信息)。在大面积农作物宏观长势监测、农作物宏观估产、农情宏观预报、农业资源调查等方面,遥感已经发挥其应有的作用,而且研制出了可行的技术路线[28,29],如东北玉米、华北小麦和南方水稻估产精度达到90%以上。高光谱遥感是遥感发展的一个重要趋势,光谱分辨率达到纳米级的高光谱遥感数据可以很好地描述作物的“红边”特性(红边位置、红边斜率、“红移”、“蓝移”),区分作物叶片生化成分、含量及其变化[27],还可以用来减弱土壤对作物光谱的影响,作物具有一些明显的、独特的吸收特征。作物生物物理和生物化学信息是研究理解植被生态系统过程和生理机制的重要参数,是诊断植物营养状况的重要依据,国内外许多学者已经涉足高光谱遥感在植被生物物理信息和生物化学信息提取方面的研究[25,26]。高光谱遥感以其高光谱分辨率特性所携带的丰富光谱信息为遥感应用带来了强大的活力,通过分析高光谱植被指数与农作物特征的关系,选择表征农作物特征的特定波段和光谱参量可以较好地反演作物生物物理和生物化学信息。在精准农业体系中,遥感(特别是高光谱遥感)将为精准农业实施提供大量的田间时空变化信息,遥感技术将成为监测土壤和作物养分变化、水分胁迫和病虫害等的主要数据源。由于航空、航天遥感成本较高,而且受信息获取的滞后性、信息分析处理方法等因素的限制,目前许多学者开始研制基于地物光谱特征,并用于田间低成本间接测定作物养分和生化参数的仪器和工具,如NDVI测量仪、LAI测量仪、谷物品质测量仪等,这在卫星和航空遥感技术进一步发展和成熟前,正在被发展为高密度获取农田信息的技术手段。
4.3地理信息系统应用
GIS在精准农业技术体系中的地位举足轻重,其作用不仅在于从田间信息采集、信息处理与管理、信息分析,到田间决策方案实施的整个种植管理过程,而且贯穿规划、种植管理、产后分析、产后加工及销售的整个种植循环过程。这要归功于精准农业实施对空间信息的依赖性。在精准农业体系中,GIS不再是一个孤立的系统,而是围绕精准农业核心思想而提供较全面的地理信息服务的平台,而且该平台与其它系统或用户之间通过信息交换而紧密联系。概括来说,这种地理信息服务主要包括信息管理服务、信息交换与更新服务、信息决策分析服务和信息服务等4项,如图2所示。
4.3.1农田信息管理
农田信息具有多源性,具体表现在存储格式多样性、多尺度性、获取方式多样性,另外还包括系统或数据库数据组织的复杂性。通过GIS平台,在融合多源数据的基础上建立农田管理系统,实现对多源、多时相农田信息的有序管理和分析,这是精准农业实施的基础,其作用表现在数据组织和集成管理、空间分析查询、空间数据更新与综合处理、可视化分析与表达。GIS为田间信息采集提供基础信息,也为田间变量实施决策分析提供信息源,因此农田地理信息系统是精准农业实施的信息管理员。目前GIS在国外精准农业应用中还处在农田边界图管理、土壤肥力管理、产量分布图管理分析和GIS制图阶段,并没有充分发挥GIS应有的作用,相应的管理软件也不成熟。虽然经过几十年的发展,国外许多GIS产商开发了诸如ArcGIS产品系列、MapInfo系列等通用GIS软件,但这些软件与农业生产有关的功能只是很小一部分,而且它们价格昂贵。然而,应用于精准农业的GIS应用系统应该是小型廉价且适用的农场信息系统FIS(FarmInformationSystem)。因此根据农业信息采集、存储和处理分析的特点,研发功能针对性强的FIS是农业GIS发展的一个方向。
4.3.2信息更新与交换
信息更新与交换服务是服务平台的重要组成部分。数据是系统的血液,平台的生命力在于信息的现势性及可更新性。信息更新一般分为两个层次:一是不定期的局部数据更新;二是周期性的全局数据更新。信息交换是信息进出服务平台的通道,解决服务平台与各种数据采集系统、应用系统之间的数据交换问题。遥感信息的特点决定了它必将成为农田信息获取的主要手段,然而从遥感获取的不是直接用于精准农业的信息,如土壤水分、作物冠层生化参数等,而需要通过分析建立遥感信息与土壤和作物生长状态相关的参数之间的关系,这是限制遥感信息应用与农业信息获取的“瓶颈”。GIS的参与将为遥感信息提取提供新的思路,提供背景数据和分析方法。遥感和地理信息集成研究,脱离庞大昂贵的遥感影像处理系统,开发服务于具体应用的遥感和GIS集成系统,是GIS应用于农业的又一个重要方向。
4.3.3决策分析
决策分析服务是整个地理信息服务平台的核心部分,利用已有的信息,根据不同应用目的,集成相应的知识和模型,分析生成供决策服务的知识,这是地理信息技术在精准农业应用中的首要目的。信息分析服务是一个知识挖掘的过程,其关键是GIS与专家系统、模型库系统集成,其集成程度决定分析效率和分析结果的可靠性。决策分析可以归纳为产前规划评价分析、产中监测与控制分析,以及产后分析与销售管理。规划评价主要利用区域自然要素、社会经济要素、产量历史数据、作物品种特性等进行农业区的规划、种植区划、作物种植适宜性评价和作物品质区划,这方面的GIS应用研究取得了一定的进展[32,33]。实现以高产、高效、优质和实时管理为目标,为农业生产提供一个合理、详细、完整的农田作业规划,它是精准农业实施的基础。如通过分析产量数据、肥力水平和作物生长的适宜性,选择合适的品种、肥料和农业机械设备,制定合理的耕作计划。监测与控制分析是信息分析决策服务的一个重要内容,是最能体现精准农业核心思想的内容。将GIS作为决策分析的平台为精准农业实施提供决策和控制的依据是其在精准农业中的另一个发展方向。通过GIS集成作物栽培管理辅助决策支持系统与作物生产管理与长势预测模拟模型、投入产出模拟模型和智能化农作专家系统,根据作物长势和其背景状况做出诊断,提出科学处方,调控操作。将不同类型的地理数据,如土壤、作物、气象和土地历史等,与水分运动、溶质运移、农药渗漏、作物生长、土壤侵蚀等各种模拟模型和专家知识和推理机整合,产生支持定位实施的“农作处方”,这一切都需要集成模拟模型和专家系统的GIS应用服务平台的支持。也正是GIS的这一功能才使得用于变量作业的农艺处方生成得以实现,同时也能够通过专家系统实现精准农业实施中的自动控制。国内有学者开始研究采用GIS进行施肥推荐处方生成[30,31]。
4.3.4产后分析与销售管理
从精准农业实施的经济效益和产业化角度考虑,GIS在精准农业中的应用并没有随着精准农业田间实施全过程的结束而终止,它还在后续工作中起着重要作用。利用产后产量分析为下一种植循环的规划提供决策信息,这是当前国外精准农业体系中注意得比较多的一项内容,但仅此而已,它们并没有从市场销售角度考虑GIS的应用。目前,作物生产已开始由单纯追求高产模式向优质、专用和高效的方向转变,利用品质监测信息可用于指导粮食分类加工,大幅度提高加工品质和附加值,这是产后基于GIS分析的又一个内容。市场分析是根据作物产量和品质,以及社会经济要素进行分析,用于指导粮食销售价格和销售方向,从而提高粮食生产的经济效益。销售管理主要对客户和粮食配送的管理,分为客户关系管理和物流管理,它是提高粮食销售管理效率的必要前提。因此研发为精准农业服务的产后市场分析和销售管理的应用软件是GIS应用于精准农业中的一个重要补充,具有较大应用前景。
4.3.5空间信息
利用GIS进行空间信息服务是精准农业体系中“空间变异信息”的重要消费者,它通过Internet或无线(有线)通讯向公众原始和分析结果信息。的空间信息可以包括农田作物长势监测信息、作物产量及品质监测和预测信息、产品供需分布信息等,空间信息将使地理信息技术在精准农业中的应用走向社会化,这是产业化发展的重要方向。
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-3-201-1
测绘工程测量技术是测绘技术在社会建设与发展过程中的直接应用，传统的测绘工程测量技术的应用范围比较狭窄，局限于水利、建筑和交通这几个领域，所包含的主要内容为测图和放样这两个方面。在测绘工程测量技术的不断发展中，其应用领域也越来越广泛。目前比较成熟并且使用得比较广泛的测绘工程测量技术主要有全球定位技术、遥感技术以及地理信息系统技术，这三种方法的优越性都比较明显，在实际应用过程中会大幅提高测量工作的精度与效率，有效节省测绘工作的成本投入，对于测绘行业的发展有着巨大的推动作用。
1测绘过程中的测量技术
1.1全球定位技术
全球定位技术（GPS）最早出现于上个世纪的七十年代，美国成功打造了具有海、陆、空全方位三维导航与定位能力并且可以利用导航卫星实现时间与距离测量的导航与定位系统。之后的几十年，全球定位系统的水平定位精度不断提高，软、硬件特得到不断完善，应用领域越来越广。GPS技术可以全天候工作，不受天气等外界因素的影响，覆盖率达到98%。其三维定点定速功能的精度非常高，因此可以对需要定位的对象进行精准定位。在测量过程中，GPS技术所受到的限制较小，不需要通视就可以准确得到测量结果。GPS技术主要由空间星座、用户设备以及地面监控等三个部分构成：空间星座由二十四颗卫星共同组成，成蜂窝结构，两侧安装有定向太阳能电池；用户设备指的就是GPS接收机，利用接收到的信号来计算所处位置的三维坐标；地面监控主要由地面天线站、主控站以及监测站构成，其对地面上的各位置实行全面监控。
1.2遥感技术
遥感技术是一种以电磁波理论作为基础的深测技术，在实际测量过程中利用传感仪器来收集和处理远距离目标所反射或者辐射出来的电磁波信息，然后根据所得数据进行成像，进而实现对目标的深测。遥感技术以下优点：第一，探测范围广泛。航拍时飞机的飞行高度可以达到10千米左右，陆地卫星轨道也可以达到910千米左右；第二，信息的获取速度快。陆地卫星每十六天就可以覆盖地球一次，周期非常短，资料的获取速度非常快；第三，所受限制条件较少。遥感技术不会受到冰川、高山以及沙漠等环境的影响，也不会受到温度、压力等因素的影响；第四，信息量大。遥感器所获取的信息与遥感器以及把波段的不同有很大关系，每一波段含有七百六十万个像元。遥感技术主要由遥感器、接收装置、图像处理设备、信息传输设备以及遥感平台等部分构成，目前已经在农业、环境保护、地质、海洋、林业、测绘、地理、水文、气象以及军事侦察等众多领域获得广泛应用。
1.3地理信息系统技术
地理信息系统技术（GIS）是近些年才发展起来的一项空间信息分析技术，其在环境和资源领域中的应用可以对各种资源与环境信息进行有效管理，也能动态监测多时期的生产活动，显著提高了工作效率和经济效益。地理信息系统技术主要应用于农业、林业、土地资源、生态环境、灾害预警以及环境资源等方面，目前已经取得了不错的应用成效。在环境资源方面，GIS技术主要以通过建立信息管理系统的方式得到应用，而在土地资源方面，GIS技术可以应用于土地利用现状调查、土地评价、土地利用规划以及土地覆被的动态监测等方面。
2测绘工程测量技术未来的发展
在工程测量技术需求不断增大的情况下，各项测量技术均会在未来获得更大发展。以下从四个方面分析测绘工程测量技术未来的发展方向。
2.1数据采集和处理过程会更加实时化、自动化和数字化
以GPS技术为例，GPS技术的接收机正在朝着轻便、利于携带的方向改进，而广域和实时差分技术以及CCD技术可以更好地满足定位技术对动态、静态以及高精度的各方面需求，同时接收机也会更加轻便。在土地利用范围不断扩大的情况下，土地测绘技术将会逐渐扩展到较为偏僻的地区，这一发展趋势决定了GPS技术的实时化、自动化和数字化，只有让GPS技术不受地域限制、全天候地控制测量范围内的所有区域，工程测量技术才能拥有更加广泛的应用空间。
2.2测量数据的管理会更加标准化、科学化和信息化
在工程测量控制网与城市之间会逐渐使用监控网优化软件来实现测量数据的智能化管理，同时也可以让控制网数据的观测和处理更加标准化、科学化和信息化。
2.3测绘硬件设施会更加国产化、人性化和智能化
我国目前所使用的测绘技术设备大多为进口，在测绘技术不断进步的形势下，国家对测绘设备的研究力度也会相应加大，实现测绘硬件设施的国产化。此外，社会的整体发展趋势也会对测绘技术的发展方向产生一定影响，比如人性化与智能化，在整个社会都在追求人性化与智能化的影响下，测绘行业的发展自然也会顺应这种趋势，实现测绘硬件设施的人性化与智能化。
2.4“3S”集成技术
全球定位系统技术、遥感技术以及地理信息系统技术是测绘工程中最重要的三种技术，这三种技术各有优势与缺陷，在实际运用中根据实际情况选择最为合适的即可。未来的测绘工程测量技术会实现“3S”集成技术――将三种不同测绘技术的优势集中到一起，在它们相通的理论基础上建立相辅相成的关系，集成技术可以同时覆盖信息的采集、处理以及分析等全部过程，让测绘工程的测量技术更加高效，使用范围更广。
3结束语
综上所述，测绘工程中较常使用的三种测量技术中，全球定位技术可以全天候工作，不受天气等外界因素的影响，覆盖率与精度非常高，不需要通视就可以准确得到测量结果；遥感技术有着探测范围广泛、信息的获取速度快、所受限制条件较少以及信息量大等优点，在农业、环境保护、地质、海洋、林业、测绘、地理、水文、气象以及军事侦察等众多领域获得广泛应用；地理信息系统技术可以显著提高工作效率和经济效益，主要应用于农业、林业、土地资源、生态环境、灾害预警以及环境资源等方面。在社会的不断发展下，测量技术的数据采集和处理过程会更加实时化、自动化和数字化，测量数据的管理会更加标准化、科学化和信息化，测绘硬件设施会更加国产化、人性化和智能化，此外还会集成“3S”技术，推动我国测绘事业的发展。
参考文献
[1]刘艳臣.浅谈我国工程测量技术的现状及未来发展[J].黑龙江科技信息，2010（03） .
中图分类号：P407.8文献标识码： A 文章编号：
一、遥感图像处理技术
遥感图像处理主要包括预处理、几何纠正、图像增强、图像裁剪、图像镶色和匀色、遥感信息提取、遥感制图这几个步骤。其中预处理主要是消除传感器带来的图像问题，某些图像会由于传感器的问题出现周期性的噪声或者尖锐性噪声。一般用带通或者槽型滤波来消除周期性噪声，用傅里叶变换法滤波处理尖锐性噪声。坏线处理也是通过傅里叶变换法。在进行一些有效的薄云处理和阴影处理使图像尽量清晰；几何纠正是一个很重要的环节，主要有图像配准和几何粗、细纠正、正射纠正。配准包括两个方面影响对栅格图像配准和矢量图形配准，粗纠正指纠正几何畸形，根据传感器性能、土地运行姿态、大气状况等资料，细纠正是对遥感数据进行精准的地理定位，正射纠正是利用地理参考数据和数字高程模型数据对原始遥感影像进行纠正。使得遥感影像具有准确的地面坐标和投影信息；最重要的部分是图像增强部分，需要彩色合成、直方图变换、密度分割、灰度颠倒、图像间运算、滤波处理、缨帽变换、信息融合等过程，每个过程都对地籍的状况更加细化处理，使图像更真实；图像裁剪是将所得到的图像裁剪成需要的大小，在地籍测绘中要研究哪一部分的地域就裁剪那一部分的就可以了；图像的镶嵌和匀色，镶嵌就是图像的拼接，然后再结合实际情况进行匀色；遥感信息提取有两种办法，目视判读法和计算机分类法，前者比较常用，还要根据需要对图像进行分类有监督分类和非监督分类以及其他的分类方法，以便于使用；最后一步就是遥感制图，在地籍测绘中，就需要将经过以上步骤处理的图形，根据工作的需要，得出需要的图像。
地籍测绘应用遥感图像
遥感技术在地籍测绘中主要是动态监测应用，计算机技术和遥感技术的进步和发展，地籍测绘事业借助这两方面的力量也得到了提高。GPS定位技术给地籍测绘提供了很大的帮助。在动态监测技术的帮助下，以数字和图像为基础，再加上计算机的力量，得到遥感图像，来记录相关数据信息，对土地情况变化全面的检测，并且将各个时期同一地域得到的情况进行对比，得出最优秀的图像和数据。遥感图像处理技术在地籍测绘中运作流程为数据选取、数据处理、变化信息提取、检测精度评定。地籍管理有连续性、综合性、高精度性。所以在检测方面精度的把控是很重要的环节。精度要求很高时，就必须采用各种办法来达到精度的要求，以得到最好的数据。数据处理就是要将得到的数据化成图像信息，更加直观更加客观。变化信息提取就是对土地大小、面积、类型等方面，通过时间差，计算信息变化量，从而得出土地的变化规律；检测精度评定，是要对那些数据和图像需要多高的精度，以及是否达到这个精度来进行测评并验证测绘水平。
在土地资源的调查中，遥感图像处理技术同样十分有用，对于矿产资源、海洋资源、水资源、旅游资源等资源的保护、管理、规划以及合理开发都起到了很重要的作用。当前社会面临着人口多、资源少、环境破坏严重、灾害频发等重大问题，要保持经济的可持续发展和社会的全面进步，运用科学方法来解决这些问题是必要的，这些问题无疑都牵扯到一个目标，就是土地，土地多了人口再多可以住得下可以保证他们的正常生活，土地就是资源保护好了土地就意味着保护好了着这块土地上的所有资源，也就保护好了资源保护好了环境，环境好了可以避免的灾害例如土地沙化、泥石流等灾害就会减少，所以土地至关重要，也就意味着地籍测绘工作很重要，做好地籍测绘工作对我国的土地问题的解决有建设性的意义。了解我国的土地状况并且合理利用土地，保护土地资源，保护环境，改善生态建设，对我国的发展起着至关重要的作用。1999年我国国土资源部建设性地提出要实施新一轮的计划对国土资源进行大调查，正可以表示出国土资源部对我国的土地问题的重视并且及时做出了的积极的反应。国土资源包括陆地和海域相关的各类土地资源、水资源、地质矿产资源、旅游资源等资源的分布情况进行了调查，以及地质灾害等的多发地段、发生机理等。这其中不仅包括了大量的地理空间信息还包括了描述特征的大量信息，文字、图像、数字等信息支持了国土资源部的调查。遥感图像处理技术结合信息技术，对国土资源的调查有很重要的作用。可以看出，遥感图像处理技术子地籍测绘方面的应用，不仅是对土地状况的剖析，还对国家的发展起到了不可忽视的作用。
结语：
地籍测绘工作在各个方面都有很重要的作用，并且这是一个很繁琐的工作，在城市规划与建设方面需要用到地籍测绘方面的各种数据及相关依据，保证城市建设的科学性最大限度的保证人民群众的利益，还可以利用测绘后的数据和图像分析土地的变化，用于研究地震、地形变化等方方面面的内容，同样有很重要的作用。然而地籍测绘工作不是一件简单的工作，在精度方面要求很高，数据的不同用途也要求不同的精度，不同方面的需求所需要的数据与图像也不相同，因此就需要工作人员认真细致、严谨，一旦有环节错误将会影响整个过程无法顺利完成，并且在土地变化方面有一定的认识，通过多张图像的分析来找到地形变化的规律并且分析其是否有害，并及时汇报。遥感技术随着计算机技术的发展近年来也得到很大的发展，所以遥感制图也得到很大的提高，从数据的精准度、及时性到制图的高效性、准确性都得到了很大地提高，所以遥感图像处理技术为地籍测绘提供了很大的方便，利用这一项技术，将各类数据转化成所需要的图形，使工作人员可以更加直观更加有效地得出土地的相关数据并观测到土地的变化，然而这一过程需要很多的技术处理，因此技术上要求很高，需要确保精准度，质量要求必须达标。随着计算机的发展，遥感事业的发展，遥感图像处理技术更加精准，因此在地籍测绘上应用此技术，使得地测绘工作更好地服务与人类。
参考文献：
我国农业保险具有高成本性，较之其他险种的经营技术赔付率也更高，云南烟叶是全国烟叶发展的“领头羊”，全省烟叶年产量超过90万吨。在国家和当地政府支持以及烟草公司对烟叶种植保险的补助下，烟叶种植保险的迅速发展为烟农提供了利益保障。由于云南省烟叶种植区域地形限制，烟叶种植分散，自然灾害频发，投保时难以一一确定烟田，理赔时难以处处查勘灾情，所以保险公司耗费大量人力物力成本在承保和查勘环节。
1云南烟叶种植保险现状及存在的问题
（1）承保理赔程序复杂。索赔流程包括报案、查勘定损、确定损失赔付金额、张榜公布、发放赔款等。农户与保险公司对责任范围和损失程度上意见不一，难确定赔付金额，索赔流程复杂繁琐，导致农户产生抵触情绪。（2）人力物力耗资较大。保险公司的分支机构大都设置在县级及以上的城市，一旦发生保险事故，往往是在县级的区域范围，县级保险公司人力有限，在灾害多发的季节往往会聘请临时员工，人工成本很高而查勘人员素质不高，加上交通不便，也导致了查勘定损失去了时效性。（3）道德风险严重。投保了烟草种植保险的农户，虽然知道保险可以在灾害发生时进行经济补偿，但是大多数农民分不清烟叶种植保险的保险责任，连带作物索赔、连带受灾索赔和夸大受灾面积的情况经常发生，严重影响了保险公司的经营工作。（4）损失计算标准不一。县级保险公司人数有限，无力一一查勘灾情判定损失情况，以云南省太平洋财产保险股份有限公司的烟草种植保险条款为例，其赔款计算公式为：赔款=每亩保险金额×损失面积×损失程度。其中损失面积以及损失程度都存在不确定性，在处理损失面积上，烟农实际投保面积小于实际烟草种植面积，无论哪部分受灾时，也总会算到投保区域上。再者，在损失程度的计算上，一般是选取样方，抽样调查，从而确定样方周围烟草的损失程度，在损失程度的确定上也多是模糊处理。
2烟叶种植保险现存经营模式
烟叶种植保险的核保核赔流程主要包括：（1）调查与承保。主要是烟草种植区域是否符合当地普遍采用的种植规范，其次是投保种植面积的统计及其田主信息。普遍都是人工调查的方式，保险员在村级领导干部登记统计田地信息，按户统计投保人基本信息。农户缴纳保费后，保险公司出具保险单。（2）报案与受理。指发生保险事故后，烟农第一时间以电话的方式向村镇保险技术员报案，再由保险技术员向上级财险公司报案，各保险公司按照受损程度和范围适时启动相应级别的应急预案。（3）现场查勘。在保险事故发生后，根据损失原始记录和损失清单，适时采取随机抽样的办法确定受损面积。根据保险烟田灾害情况、受损面积大小，随机选择若干个抽样点，按实际抽样点受损烟株有效全损叶片总数与保险单约定的单株有效叶片基数和抽样点烟草总株数之积的比例计算确定。（4）确定赔款金额。保险公司查勘人员与烟农协商理赔金额。确定赔偿金额是根据保险标的损失程度，发生部分损失时，保险人根据损失面积和损失程度，在保单和批单规定的保险烟草有效保险金额标准以内计算赔偿金额。（5）理赔公示。保险公司将查勘定损结果在农业生产经营公共区域进行公示。
3遥感技术与烟叶种植保险的联系
遥感技术的应用使农业不断向精准化、高效化以及多样化发展，其已经成为未来农业发展的一个重要趋势。通过卫星遥感及无人机航拍，将获取的影像数据导入电脑，利用航空影像拼接软件及地理信息处理软件对农作物面积、种类、长势情况进行分析，获得相关数据。从而进行灾害评估、受灾面积精确认定等工作，为农业保险的核保核赔提供基础。通过遥感技术，将损害程度指数化，建立遥感数据和损失程度一一对应的赔付标准，按图承保，按图索赔。由于烟叶本身的特殊性，其产量为烟叶重量而非类似于玉米、稻谷一类作物产量为其种子，种子或果实在遥感图像上与其植株本身具有差异性。烟叶整个植株作为其产量的计算，由此在遥感图像上具有一致性和统一性，可以通过烟叶植被指数等参数以及高光谱特征反映烟叶受损的特征，将理赔标准指数化，大大减少后期查勘理赔的人力物力和理赔纠纷。所以，烟叶种植保险和遥感技术的结合相得益彰。通过对云南省烟叶种植实地考察和烟叶种植保险的深入研究，找出遥感技术在烟叶种植保险中的优势应用，结合遥感技术在烟叶种植保险承保、核保及核赔中发挥的积极作用，提高烤烟保险的核保核赔效率，节约人力物力资源，减少道德风险。形成天空地一体化评估模式，为烟叶种植保险的大面积推广提供理论支撑以及技术指导。
4拟采取的研究方法
依照烟叶生长时间为线索，在每年2月烟苗种植前，利用无人机遥感进行地块信息的确认，包括将投保烟农信息、投保面积、投保区域四至建立档案，由于烟农田地不一定全部集中，有必要以烟农个体为单位建立土地信息档案，此档案建立以后，来年统计投保信息时只需要稍作修改。到每年5月烟叶有明确的生长形态也是灾害多发时节的开始，利用遥感影像将作物生长情况录入系统，明确烟叶种植区域和面积，此后可能发生保险事故便会有对照的标准。当灾害发生时，直接利用烟叶在遥感图像上如植被指数等参数特征与5年同期植被指数的参数特征比较，将植被指数大小划分等级，并对应损失程度，分级定损。技术路线如图1所示。
5烟叶种植保险新模式
烟叶种植保险新模式图示如图2。调查与承保阶段，利用卫星遥感影像将烟叶种植区域进行圈定，同时分析统计该区域历史极端气候状况和发生频率，不同种植区域发生各种灾害的可能性有差异，气候差异便决定了费率差异。通过无人机遥感影像，因其分辨率远大于卫星遥感影像，所以利用无人机遥感影响对种植区域的面积进行勾勒计算，将农户一一建立档案，匹配田地信息，逐步形成投保信息系统。报案与受理阶段与原模式的差异在于在灾害发生前，可利用遥感影像在气象台专业人员的解译下得到精确的气象服务，信息传递到保险公司，保险公司可以在一定范围内合理调配查勘人员，确保理赔时效性。现场查勘阶段新模式优点在于可快速大范围查勘损失情况。现场查勘人员抽样测定损失情况，操纵无人机技术人员结合烟叶种植前裸地的三维模型，迅速确定飞行路线，得到受灾区域分布情况，拍摄受灾区域，回室内解译图片并匹配前期录入的土地信息。既要有遥感卫星相关数据和气象数据的定量分析，也有基于田间事实描述的定性分析，田间抽样再结合室内数据对比验证。确定赔款金额是新模式发挥作用最大的模块，理赔金额得到被保险人的满意才是烟叶种植保险产生的初衷，都是为了保障和补偿烟农的利益而产生的，新模式特点在于将烟草的损失指数化。以遥感图像计算出表征烟叶损失程度的植被指数等参数，再结合查勘人员现场样方计算的损失程度确定出大区域范围内适中的损失程度。再由烟叶种植前期匹配精确的种植面积，相对准确计算出赔偿金额。有效避免在田间人工协商赔偿的弊端。理赔公示阶段就需要将受灾区域无人机遥感图像展示出来，将图像标出具体受灾范围，受灾范围土地户主的姓名和面积，对应土地受灾程度与理赔金额，实现每一步都公开透明。
6意义与建议
6.1意义
（1）引导农业保险商业模式的创新，引导保险公司引进其他先进技术运用到保险行业中。由传统人工协商的评估模式到“天空地”一体化评估模式的转变，对评估和核保形式的完善具有重大的实践意义。（2）为建立农业保险大数据平台添砖加瓦。整合标的的属性信息和空间信息，推动保险承保由目录台账式管理到空间信息化管理，构建农业保险信息系统，建立基于遥感技术与快速理赔综合服务平台。（3）实现了灾情总体评估。从宏观上了解灾害的总体损失情况及空间分布，有效解决灾情认识不一的问题，有效地防范报损中存在的道德风险。（4）提供了保险赔付的固定证据。基于航拍影像的处理成果数据和图片，客观科学地向政府以及上级保险公司汇报灾害损失情况，说服力强且直观。（5）为人力难以到达或无法到达区域的调查提供支持。大大提高了承保和查勘的效率，减少了保险公司的人力和物力成本。
通过运用遥感监测技术，我们能够很好的应对过去监测工作中遇到的难题，比如时空阻隔，无法体现整体，费用过高等等，由于当前的生态不断恶化，此时高速全面的遥感工艺已然成为了我们最常使用的监测措施。
1 遥感技术概述
1.1 遥感的概念
所谓的遥感技术，具体的说是一类借助物体反射电磁波，来实现远程监测目的的一种技术。其借助观测设备，利用各种物体的独特光谱性能来实现观测目的，获取有价值的内容。
1.2 遥感的分类
（1）如果按照探测波段来区分的话，我们可把其划分为：紫外遥感、可见光、红外遥感、微波遥感。（2）如果按照搭载设备的平台来划分的话，我们可以把其分成：航天遥感技术、航空遥感技术和地面遥感技术。（3）如果按照传感设备的运行形式来区分的话，我们可以把其分成：主动式遥感技术、被动式遥感技术。
2 遥感工艺在环境监测中的意义
2.1 监测区间宽，综合全面
如果只是从地表观测的话，我们能获取的信息非常少，但是如果使用遥感设备从卫星上拍摄的话，很显然获取的信息非常全面，而且更加真实。该技术可以从总体上观测环境，确保监测工作朝着立体化方向发展，具有区间宽，综合性强的特点。
2.2 高效快速
因为该项技术使用的飞行装置都是非常先进的，因此它能够以较快的速率获取所需的资料，所以能够提升工作效率。而且，信息的传递是借助电子光学设备来完成的，所以其更加的现代化，便于我们更好的创建数据模型。此时我们国家的信息总数较之于一般措施获取的信息总数要多很多。
2.3 措施众多，工艺优秀
该技术能够用来监测普通方法无法监测的区域，比如荒漠以及冰川等区域。借助该技术我们还能够获取红外等不同波段的数据。不仅可以使用摄像措施获取资料，而且还能够通过扫描方式获取所需内容。
2.4 速度快，时间短
对于固定的地区能够多次成像，可以获得最精准的动态信息。
3 具体应用情况
3.1 用来监测大气情况
借助激光以及电脑等先进科技，明确大气信号的传播特点，以及不一样的大气状态之中的信号的具体特点，得到遥感方程式，进而完善有关的理论。由于大气成分在不同的波段吸收电磁波的情况不一样，所以我们可以分别测试各个组分的情况。
目前我们国家已经开始使用该项技术开展环境污染治理工作，其中监测的重点有如下几方面：第一，借助遥感技术，监测大气污染。第二，通过分析遥感图像体现出的植被变化特点，明确污染情况，比如污染的存在区域以及程度和变化特点等。第三，和地表采样获取的信息比对综合，建立完善的定量体系。第四，借助飞机携带监测装置，在污染区域的上方获取样本，进而加以处理。
3.2 用来监测水体情况
对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础，洁净水能够很好的吸收光，它的反射率不高。所以，此类水在遥感图像是色泽较暗。综合考虑空间、时间、光谱分辨率和数据可获得性，landsat8数据是目前水质监测中最有用，也是使用最广泛的多光谱遥感数据。此外，SPOT卫星的HRV数据、IRS-1C卫星数据和气象NOAA的AVHRR数据以及中巴资源卫星数据也有一定的应用。水质遥感监测研究的内容包括：水体浊度、叶绿素、油污染、热污染、有色可溶性有机污染物等，其中在水体浊度和叶绿素的定量监测方面已比较成熟。
3.3 用来监测生态情况
生态环境监测又称生态监测，是环境生态建设的技术保证和支持体系。生态监测的对象可分为农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等。它可以被用来测定较广阔区间的土地使用状态，同时还可以调查大规模的生态污染问题。
3.3.1 分析土地使用情况
遥感技术在土地利用监测中的应用，早在1960年国外就利用TIROS和NOAA卫星数据通过制备指数来研究土地利用和土壤覆盖变化。最近几年，很多国家都开始使用遥感技术来分析土地资源，特别是土地分类工作方面利用的更是频繁。
3.3.2 辅助开展生态调查工作
众所周知，植物能够反映出一个区域的环境状况。而且它还可以体现出所在区域的土壤以及水文等特征。借助遥感技术，我们能够获取植物特点。由于当前的传感设备的性能不断提升，加之处理工艺不断完善，此时像是植被的成分以及数量等等的特性都可以借助放射数据来明确。NOAA气象卫星数据的优点非常明显，比如分辨率极高，而且所需的费用不多，不会受到外在天气干扰，因此被大量的用到植被监测工作之中。
3.3.3 调查生态污染情况
最近几年，由于群众生活水平提升，此时垃圾数量也在增加，这就在无形之中导致了严重的生态污染问题，而借助遥感技术，我们能够测试到垃圾的放置情况以及数量等等，这样便于我们更好的处理。遥感监测固体废物的堆置对图像空间分辨率的要求比较高，需达到3～10m的水平。
4 发展方向
4.1 遥感技术层面
（1）遥感影像获取技术方面，随着高性能新型传感器的研发水平的提高以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高，高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。热红外遥感技术会得到更广泛的应用。雷达遥感工艺的特点较为显著，比如它能够全天性的获取信息，而且有着强大的穿透性，所以被大量的使用。建立以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统。（2）遥感信息模型的发展方面，遥感信息机理模型的发展和拓宽，特别是不确定性遥感信息模型与人工智能决策支持系统的开发与综合应用也将是一个重要研究和应用方向。（3）遥感数据共享方面，积极发挥出国际卫星体系的优点，认真开展交流与沟通活动，确保从时空层面上加以互补。
4.2 与环境监测结合层面
（1）积极发展监测技术，切实发挥出当前监测的作用，将遥感工艺和地表监测措施结合到一起，完善当前的监测体系。（2）开发集成GPS，RS，GIS，ES于一体、适合环境保护领域应用的综合多功能型的遥感信息技术。
4.3 不同环境要素层面
（1）大气环境遥感的定量化、集成化、系统化和全球化；大气环境的主动和被动式卫星遥感一体化。（2）利用新型遥感数据进行水质定量监测，形成一个标准化的水安全定量遥感监测体系，由于水体类型不一样，可以建立对应的反演算措施；提升监测的精确性；开展监测模型研究工作；发挥出“3S”科技的优点。
参考文献
[1]王桥，杨一鹏，黄家柱.环境遥感[M].北京：科学出版社，2004.
[2]康志文，刘二东，贾飚.遥感技术在水环境监测中的应用[J].内蒙古环境科学，2009，21（6）：177-180.
