遙感在灌區(qū)智慧管理中的應(yīng)用前景課件

遙感在灌區(qū)智慧管理中的應(yīng)用前景

2019.7

遙感在灌區(qū)智慧管理2019.7匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用二、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)三、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)四、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)五、遙感對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用1、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用灌區(qū)智慧管理的基礎(chǔ)是信息采集，遙感除了基礎(chǔ)地理、地形、誰(shuí)系和渠系、水利工程等基本信息外，還可以采集管理決策有關(guān)的重要信息，本報(bào)告主要介紹遙感在土壤含水量、地下水、土壤肥力、土壤污染、鹽堿化、病蟲(chóng)害等監(jiān)測(cè)中的作用，從而幫助確定要館多少水，要施什么肥，要施多少肥，如何控制地下水的用量，確定病蟲(chóng)害的范圍和程度。

遙感在上述應(yīng)用中已有很多成功的實(shí)例，已有了一些示范區(qū)，必將為智慧灌區(qū)及現(xiàn)代化灌區(qū)的建設(shè)提供美好的前景。1、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用灌區(qū)智慧管理的基礎(chǔ)是信1、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用當(dāng)前我國(guó)衛(wèi)星遙感發(fā)展迅猛，能夠應(yīng)用于灌區(qū)智能管理的衛(wèi)星數(shù)據(jù)源日漸增多，這些數(shù)據(jù)源基本覆蓋了低、中分辨率以及可見(jiàn)光、近紅外、多光譜、高光譜及微波等不同特性的遙感監(jiān)測(cè)手段。1、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用當(dāng)前我國(guó)衛(wèi)星遙感發(fā)展迅猛，能夠1、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用

光譜往往在很大程度上表征了地物的本征特性。光譜分辨率是遙感器在接收目標(biāo)輻射的光譜時(shí)能分辨的最小的波長(zhǎng)間隔，或是指對(duì)兩個(gè)不同輻射源的光線波長(zhǎng)的分辨能力，其提高有助于對(duì)地物的精確識(shí)別和分類。高光譜的最大特點(diǎn)就是光譜分辨率高，而遙感的基礎(chǔ)就是地物光譜的唯一性，高光譜波段多，可以在更小的波長(zhǎng)范圍內(nèi)找到某一種地物。灌區(qū)智慧管理中的植被參數(shù)、土壤肥力、土壤污染、病蟲(chóng)害等的監(jiān)測(cè)都有賴于高光譜來(lái)實(shí)現(xiàn)。

微波遙感，尤其是主、被動(dòng)微波結(jié)合是目前監(jiān)測(cè)土壤含水量最有效的方法。1、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用光譜往往在很大程度上表征了地匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用二、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)三、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)四、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)五、遙感對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用農(nóng)業(yè)干旱，即作物體內(nèi)水分虧缺，主要是由于土壤供水與作物需水不平衡造成，這取決于土壤的供水能力和作物的生理需求。判斷是否發(fā)生農(nóng)業(yè)干旱必須從供需兩方面考慮，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)主要基于地面站點(diǎn)的土壤墑情數(shù)據(jù)，沒(méi)有考慮作物需求，其代表性和完整性有限。遙感技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)提供了新的途徑，其優(yōu)勢(shì)在于能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)土壤供水和作物需水狀況，使其已成為區(qū)域旱情監(jiān)測(cè)的重要手段。當(dāng)前遙感方法對(duì)農(nóng)業(yè)旱情的監(jiān)測(cè)，主要通過(guò)反演土壤濕度、作物形態(tài)、作物生理來(lái)指示農(nóng)業(yè)旱情，供水側(cè)主要是反演土壤含水量，需水側(cè)主要是作物長(zhǎng)勢(shì)，結(jié)合生態(tài)水文的途徑正處于深入研究的階段。2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)干旱，即作物體內(nèi)水分虧缺，主要是由于土壤供水與作物需水不農(nóng)業(yè)干旱，即作物體內(nèi)水分虧缺，主要是由于土壤供水與作物需水不平衡造成，這取決于土壤的供水能力和作物的生理需求。判斷是否發(fā)生農(nóng)業(yè)干旱必須從供需兩方面考慮，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)主要基于地面站點(diǎn)的土壤墑情數(shù)據(jù)，沒(méi)有考慮作物需求，其代表性和完整性有限。遙感技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)提供了新的途徑，其優(yōu)勢(shì)在于能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)土壤供水和作物需水狀況，使其已成為區(qū)域旱情監(jiān)測(cè)的重要手段。當(dāng)前遙感方法對(duì)農(nóng)業(yè)旱情的監(jiān)測(cè)，主要通過(guò)反演土壤濕度、作物形態(tài)、作物生理來(lái)指示農(nóng)業(yè)旱情，供水側(cè)主要是反演土壤含水量，需水側(cè)主要是作物長(zhǎng)勢(shì)，結(jié)合生態(tài)水文的途徑正處于深入研究的階段。2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)干旱，即作物體內(nèi)水分虧缺，主要是由于土壤供水與作物需水不農(nóng)業(yè)干旱，即作物體內(nèi)水分虧缺，主要是由于土壤供水與作物需水不平衡造成，這取決于土壤的供水能力和作物的生理需求。判斷是否發(fā)生農(nóng)業(yè)干旱必須從供需兩方面考慮，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)主要基于地面站點(diǎn)的土壤墑情數(shù)據(jù)，沒(méi)有考慮作物需求，其代表性和完整性有限。遙感技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)提供了新的途徑，其優(yōu)勢(shì)在于能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)土壤供水和作物需水狀況，使其已成為區(qū)域旱情監(jiān)測(cè)的重要手段。當(dāng)前遙感方法對(duì)農(nóng)業(yè)旱情的監(jiān)測(cè)，主要通過(guò)反演土壤濕度、作物形態(tài)、作物生理來(lái)指示農(nóng)業(yè)旱情，供水側(cè)主要是反演土壤含水量，需水側(cè)主要是作物長(zhǎng)勢(shì)，結(jié)合生態(tài)水文的途徑正處于深入研究的階段。2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)干旱，即作物體內(nèi)水分虧缺，主要是由于土壤供水與作物需水不2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)

根據(jù)國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2015-2025年)，我國(guó)將發(fā)射一顆陸地水資源星，該衛(wèi)星將搭載主、被動(dòng)微波傳感器、多光譜傳感器、多角度熱紅外傳感器以及高光譜傳感器。為多源遙感數(shù)據(jù)融合實(shí)現(xiàn)土壤水分反演及凍融態(tài)監(jiān)測(cè)提供了可能。為水資源管理、干旱監(jiān)測(cè)、洪澇預(yù)警提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。主被動(dòng)一體化微波探測(cè)儀：L波段，主動(dòng)1.5km，被動(dòng)18km，幅寬1000km多角度紅外成像儀：分辨率100m，幅寬1000km寬幅多光譜相機(jī)：分辨率16m，幅寬1000km寬幅高光譜相機(jī)：分辨率25m，幅寬150km2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)根據(jù)國(guó)家民用空間基礎(chǔ)102、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)衛(wèi)星對(duì)比水資源衛(wèi)星SMAP衛(wèi)星參數(shù)空間分辨率（km）時(shí)間分辨率（天）精度空間分辨率（km）時(shí)間分辨率（天）精度輻射計(jì)183363散射計(jì)1.5333土壤水分18（被）4.5（主+被）3（被）3（主+被）ubRMSE≤0.04cm3/cm336（被）9（主+被）3（被）3（主+被）ubRMSE≤0.04cm3/cm3土壤凍融1.5380%3380%土壤水分及凍融態(tài)數(shù)據(jù)產(chǎn)品目標(biāo)2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)衛(wèi)星對(duì)比水資源衛(wèi)星SMAP衛(wèi)星參數(shù)112、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)另外，也可以由多光譜或高光譜衛(wèi)星直接計(jì)算NDVI或NDWI等植被指數(shù)，分植被類型建立擬合公式。植被含水量2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)另外，也可以由多光譜或高光譜衛(wèi)星直12通導(dǎo)遙一體化，同時(shí)提供定位、導(dǎo)航、授時(shí)、遙感、通信服務(wù)，全天時(shí)、全天候、全地域服務(wù)于每個(gè)人的目標(biāo)，建成空天信息實(shí)時(shí)智能服務(wù)系統(tǒng)。遙感信息空間分辨率達(dá)到分米級(jí)，時(shí)間分辨率達(dá)到分鐘級(jí)。PNTRC：P是定位，N是導(dǎo)航，T是時(shí)間，R是遙感，C是通信。第一步提供多星協(xié)同觀測(cè)與傳輸，提升天基信息對(duì)應(yīng)急響應(yīng)的服務(wù)能力；第二步是多網(wǎng)融合、智能服務(wù)，滿足天地網(wǎng)絡(luò)的融合與一體化的協(xié)同傳輸。2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)通導(dǎo)遙一體化，同時(shí)提供定位、導(dǎo)航、授時(shí)、遙感、通信服務(wù)，全天典型根系吸水規(guī)律土壤墑情監(jiān)測(cè)儀-“智墑”發(fā)現(xiàn)植物需水規(guī)律典型根系吸水規(guī)律土壤墑情監(jiān)測(cè)儀-“智墑”發(fā)現(xiàn)植物需水規(guī)律14地點(diǎn)：內(nèi)蒙古-通遼-扎魯特旗作物：苜蓿草灌溉：噴灌機(jī)時(shí)間：2015年5月13日-2015年7月1日受旱點(diǎn)水分曲線變化平緩，在此點(diǎn)以前應(yīng)該開(kāi)始灌溉地點(diǎn)：內(nèi)蒙古-通遼-扎魯特旗受旱點(diǎn)水分曲線變化平緩，在此點(diǎn)以15受澇點(diǎn)地點(diǎn)：廣西-來(lái)賓作物：沃柑灌溉：滴灌時(shí)間：2018年6月12日-2018年6月18日這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)出現(xiàn)在灌溉或較好的降雨之后。如果降雨或灌溉后曲線保持2-3天或更長(zhǎng)一些，說(shuō)明這些天土壤發(fā)生水澇受澇點(diǎn)地點(diǎn)：廣西-來(lái)賓這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)出現(xiàn)在灌溉或較好的降雨之后。16北京成像技術(shù)高精尖創(chuàng)新中心

基于高光譜遙感的植被參數(shù)反演針對(duì)不同植被，基于輻射傳輸模型，開(kāi)展其在不同光譜下的反射特征研究，并系統(tǒng)分析了不同參數(shù)的敏感度。應(yīng)用機(jī)載SASI和星載Hyperion高光譜數(shù)據(jù)，提出了新的光譜指數(shù)，實(shí)現(xiàn)了黑河中游地區(qū)的植被含水量的高精度反演。不同植被參數(shù)在400—2500nm范圍內(nèi)的總敏感度不同植被參數(shù)在400—2500nm范圍內(nèi)的總敏感度北京成像技術(shù)高精尖創(chuàng)新中心基于高光譜遙感的植被參數(shù)匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用二、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)三、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)四、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)五、遙感對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用3、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)19遙感技術(shù)在地下水中的應(yīng)用研究已有半個(gè)世紀(jì)的歷史了，但很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)一直應(yīng)用在通過(guò)地質(zhì)、地貌、植被找尋地下水方面。GRACE重力衛(wèi)星可以提供全球尺度上階次數(shù)達(dá)到120、時(shí)間分辨率為1個(gè)月或1周的地球重力場(chǎng)模型時(shí)變序，基于時(shí)變序列可以反演得到陸地水儲(chǔ)量變化值，特別是對(duì)于數(shù)百km2和更大空間尺度，可以反演到平均小于1cm的陸地水儲(chǔ)量變化。3、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)19遙感技術(shù)在地下水中的應(yīng)用研究已20土壤含水量和地下水儲(chǔ)量的變化是引起陸地水儲(chǔ)量變化的主要原因,而地表水、雨雪的變化對(duì)陸地水儲(chǔ)量的變化影響較小。結(jié)合全球陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)GLDAS數(shù)據(jù)，就可以估算出地下水儲(chǔ)量的變化。我國(guó)在長(zhǎng)江、黃河、海河、黑河等流域的應(yīng)用研究表明，利用GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)地下水儲(chǔ)量的變化、地下水年開(kāi)采量進(jìn)行估算是可行的，甚至可以與地下水位建立很好的關(guān)系。原重力衛(wèi)星失效后，新衛(wèi)星可在更小的空間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水儲(chǔ)量變化的監(jiān)測(cè)。20土壤含水量和地下水儲(chǔ)量的變化是引起陸地水儲(chǔ)量變化的主要原匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用二、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)三、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)四、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)五、遙感對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用4、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)22土壤肥力氮、磷、鉀的含量4、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)22遙感在灌區(qū)智慧管理中的應(yīng)用前景課件23

變量施肥處方圖kgN/ha(左為4月11日，右為26日)

變量施肥處方圖kgN/ha(左為4月11日，右為26日)24重金屬污染的空間分布重金屬污染重金屬污染的空間分布重金屬污染25鹽堿化是干旱和半干旱地區(qū)典型的生態(tài)現(xiàn)象，次生鹽堿化大都由灌溉不當(dāng)引起。鹽堿化區(qū)域在遙感影像上有較明顯的解譯特征。鹽堿化26遙感在灌區(qū)智慧管理中的應(yīng)用前景課件27

遙感在灌區(qū)智慧管理中的應(yīng)用前景課件28于闐2001年鹽漬化監(jiān)測(cè)于闐2001年鹽漬化監(jiān)測(cè)遙感在灌區(qū)智慧管理中的應(yīng)用前景課件遙感在灌區(qū)智慧管理中的應(yīng)用前景課件匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用二、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)三、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)四、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)五、遙感對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用5、遙感對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)33不同作物長(zhǎng)勢(shì)的光譜響應(yīng)5、遙感對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)33不同作物長(zhǎng)勢(shì)的光譜響應(yīng)遙感在灌區(qū)智慧管理中的應(yīng)用前景課件34

病蟲(chóng)害國(guó)內(nèi)外在作物病蟲(chóng)害遙感監(jiān)測(cè)研究中，主要是針對(duì)受病蟲(chóng)害脅迫作物的光譜特征，開(kāi)展病蟲(chóng)害脅迫的特征提取。常用的特征提取方法包括基本的光譜運(yùn)算及變換方法，如敏感波段提取法，光譜植被指數(shù)法，微分光譜分析法，吸收谷/反射峰等光譜位置參數(shù)提取法等)和光譜數(shù)據(jù)知識(shí)挖掘方法，如主成分分析法，小波分析法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，支持向量機(jī)，偏最小二乘回歸等。病蟲(chóng)害條銹病剛發(fā)生時(shí)光譜曲線與正常光譜曲線對(duì)比（拔節(jié)期）

（劉良云等）條銹病剛發(fā)生時(shí)光譜曲線與正常光譜曲線對(duì)比（拔節(jié)期）條銹病嚴(yán)重時(shí)光譜曲線與正常光譜曲線對(duì)比（灌漿期）

（劉良云等）條銹病嚴(yán)重時(shí)光譜曲線與正常光譜乳熟期條銹病點(diǎn)光譜曲線與正常光譜曲線對(duì)比（灌漿期）

（劉良云等）乳熟期條銹病點(diǎn)光譜曲線與正常光譜曲線對(duì)比（灌拔節(jié)、灌漿、乳熟期病情指數(shù)

（劉良云等）拔節(jié)、灌漿、乳熟期病情遙感在灌區(qū)智慧管理中的應(yīng)用前景課件遙感在灌區(qū)智慧管理中的應(yīng)用前景

2019.7

遙感在灌區(qū)智慧管理2019.7匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用二、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)三、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)四、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)五、遙感對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用1、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用灌區(qū)智慧管理的基礎(chǔ)是信息采集，遙感除了基礎(chǔ)地理、地形、誰(shuí)系和渠系、水利工程等基本信息外，還可以采集管理決策有關(guān)的重要信息，本報(bào)告主要介紹遙感在土壤含水量、地下水、土壤肥力、土壤污染、鹽堿化、病蟲(chóng)害等監(jiān)測(cè)中的作用，從而幫助確定要館多少水，要施什么肥，要施多少肥，如何控制地下水的用量，確定病蟲(chóng)害的范圍和程度。

遙感在上述應(yīng)用中已有很多成功的實(shí)例，已有了一些示范區(qū)，必將為智慧灌區(qū)及現(xiàn)代化灌區(qū)的建設(shè)提供美好的前景。1、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用灌區(qū)智慧管理的基礎(chǔ)是信1、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用當(dāng)前我國(guó)衛(wèi)星遙感發(fā)展迅猛，能夠應(yīng)用于灌區(qū)智能管理的衛(wèi)星數(shù)據(jù)源日漸增多，這些數(shù)據(jù)源基本覆蓋了低、中分辨率以及可見(jiàn)光、近紅外、多光譜、高光譜及微波等不同特性的遙感監(jiān)測(cè)手段。1、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用當(dāng)前我國(guó)衛(wèi)星遙感發(fā)展迅猛，能夠1、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用

光譜往往在很大程度上表征了地物的本征特性。光譜分辨率是遙感器在接收目標(biāo)輻射的光譜時(shí)能分辨的最小的波長(zhǎng)間隔，或是指對(duì)兩個(gè)不同輻射源的光線波長(zhǎng)的分辨能力，其提高有助于對(duì)地物的精確識(shí)別和分類。高光譜的最大特點(diǎn)就是光譜分辨率高，而遙感的基礎(chǔ)就是地物光譜的唯一性，高光譜波段多，可以在更小的波長(zhǎng)范圍內(nèi)找到某一種地物。灌區(qū)智慧管理中的植被參數(shù)、土壤肥力、土壤污染、病蟲(chóng)害等的監(jiān)測(cè)都有賴于高光譜來(lái)實(shí)現(xiàn)。

微波遙感，尤其是主、被動(dòng)微波結(jié)合是目前監(jiān)測(cè)土壤含水量最有效的方法。1、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用光譜往往在很大程度上表征了地匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用二、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)三、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)四、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)五、遙感對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用農(nóng)業(yè)干旱，即作物體內(nèi)水分虧缺，主要是由于土壤供水與作物需水不平衡造成，這取決于土壤的供水能力和作物的生理需求。判斷是否發(fā)生農(nóng)業(yè)干旱必須從供需兩方面考慮，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)主要基于地面站點(diǎn)的土壤墑情數(shù)據(jù)，沒(méi)有考慮作物需求，其代表性和完整性有限。遙感技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)提供了新的途徑，其優(yōu)勢(shì)在于能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)土壤供水和作物需水狀況，使其已成為區(qū)域旱情監(jiān)測(cè)的重要手段。當(dāng)前遙感方法對(duì)農(nóng)業(yè)旱情的監(jiān)測(cè)，主要通過(guò)反演土壤濕度、作物形態(tài)、作物生理來(lái)指示農(nóng)業(yè)旱情，供水側(cè)主要是反演土壤含水量，需水側(cè)主要是作物長(zhǎng)勢(shì)，結(jié)合生態(tài)水文的途徑正處于深入研究的階段。2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)干旱，即作物體內(nèi)水分虧缺，主要是由于土壤供水與作物需水不農(nóng)業(yè)干旱，即作物體內(nèi)水分虧缺，主要是由于土壤供水與作物需水不平衡造成，這取決于土壤的供水能力和作物的生理需求。判斷是否發(fā)生農(nóng)業(yè)干旱必須從供需兩方面考慮，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)主要基于地面站點(diǎn)的土壤墑情數(shù)據(jù)，沒(méi)有考慮作物需求，其代表性和完整性有限。遙感技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)提供了新的途徑，其優(yōu)勢(shì)在于能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)土壤供水和作物需水狀況，使其已成為區(qū)域旱情監(jiān)測(cè)的重要手段。當(dāng)前遙感方法對(duì)農(nóng)業(yè)旱情的監(jiān)測(cè)，主要通過(guò)反演土壤濕度、作物形態(tài)、作物生理來(lái)指示農(nóng)業(yè)旱情，供水側(cè)主要是反演土壤含水量，需水側(cè)主要是作物長(zhǎng)勢(shì)，結(jié)合生態(tài)水文的途徑正處于深入研究的階段。2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)干旱，即作物體內(nèi)水分虧缺，主要是由于土壤供水與作物需水不農(nóng)業(yè)干旱，即作物體內(nèi)水分虧缺，主要是由于土壤供水與作物需水不平衡造成，這取決于土壤的供水能力和作物的生理需求。判斷是否發(fā)生農(nóng)業(yè)干旱必須從供需兩方面考慮，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)主要基于地面站點(diǎn)的土壤墑情數(shù)據(jù)，沒(méi)有考慮作物需求，其代表性和完整性有限。遙感技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)提供了新的途徑，其優(yōu)勢(shì)在于能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)土壤供水和作物需水狀況，使其已成為區(qū)域旱情監(jiān)測(cè)的重要手段。當(dāng)前遙感方法對(duì)農(nóng)業(yè)旱情的監(jiān)測(cè)，主要通過(guò)反演土壤濕度、作物形態(tài)、作物生理來(lái)指示農(nóng)業(yè)旱情，供水側(cè)主要是反演土壤含水量，需水側(cè)主要是作物長(zhǎng)勢(shì)，結(jié)合生態(tài)水文的途徑正處于深入研究的階段。2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)干旱，即作物體內(nèi)水分虧缺，主要是由于土壤供水與作物需水不2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)

根據(jù)國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2015-2025年)，我國(guó)將發(fā)射一顆陸地水資源星，該衛(wèi)星將搭載主、被動(dòng)微波傳感器、多光譜傳感器、多角度熱紅外傳感器以及高光譜傳感器。為多源遙感數(shù)據(jù)融合實(shí)現(xiàn)土壤水分反演及凍融態(tài)監(jiān)測(cè)提供了可能。為水資源管理、干旱監(jiān)測(cè)、洪澇預(yù)警提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。主被動(dòng)一體化微波探測(cè)儀：L波段，主動(dòng)1.5km，被動(dòng)18km，幅寬1000km多角度紅外成像儀：分辨率100m，幅寬1000km寬幅多光譜相機(jī)：分辨率16m，幅寬1000km寬幅高光譜相機(jī)：分辨率25m，幅寬150km2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)根據(jù)國(guó)家民用空間基礎(chǔ)502、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)衛(wèi)星對(duì)比水資源衛(wèi)星SMAP衛(wèi)星參數(shù)空間分辨率（km）時(shí)間分辨率（天）精度空間分辨率（km）時(shí)間分辨率（天）精度輻射計(jì)183363散射計(jì)1.5333土壤水分18（被）4.5（主+被）3（被）3（主+被）ubRMSE≤0.04cm3/cm336（被）9（主+被）3（被）3（主+被）ubRMSE≤0.04cm3/cm3土壤凍融1.5380%3380%土壤水分及凍融態(tài)數(shù)據(jù)產(chǎn)品目標(biāo)2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)衛(wèi)星對(duì)比水資源衛(wèi)星SMAP衛(wèi)星參數(shù)512、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)另外，也可以由多光譜或高光譜衛(wèi)星直接計(jì)算NDVI或NDWI等植被指數(shù)，分植被類型建立擬合公式。植被含水量2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)另外，也可以由多光譜或高光譜衛(wèi)星直52通導(dǎo)遙一體化，同時(shí)提供定位、導(dǎo)航、授時(shí)、遙感、通信服務(wù)，全天時(shí)、全天候、全地域服務(wù)于每個(gè)人的目標(biāo)，建成空天信息實(shí)時(shí)智能服務(wù)系統(tǒng)。遙感信息空間分辨率達(dá)到分米級(jí)，時(shí)間分辨率達(dá)到分鐘級(jí)。PNTRC：P是定位，N是導(dǎo)航，T是時(shí)間，R是遙感，C是通信。第一步提供多星協(xié)同觀測(cè)與傳輸，提升天基信息對(duì)應(yīng)急響應(yīng)的服務(wù)能力；第二步是多網(wǎng)融合、智能服務(wù)，滿足天地網(wǎng)絡(luò)的融合與一體化的協(xié)同傳輸。2、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)通導(dǎo)遙一體化，同時(shí)提供定位、導(dǎo)航、授時(shí)、遙感、通信服務(wù)，全天典型根系吸水規(guī)律土壤墑情監(jiān)測(cè)儀-“智墑”發(fā)現(xiàn)植物需水規(guī)律典型根系吸水規(guī)律土壤墑情監(jiān)測(cè)儀-“智墑”發(fā)現(xiàn)植物需水規(guī)律54地點(diǎn)：內(nèi)蒙古-通遼-扎魯特旗作物：苜蓿草灌溉：噴灌機(jī)時(shí)間：2015年5月13日-2015年7月1日受旱點(diǎn)水分曲線變化平緩，在此點(diǎn)以前應(yīng)該開(kāi)始灌溉地點(diǎn)：內(nèi)蒙古-通遼-扎魯特旗受旱點(diǎn)水分曲線變化平緩，在此點(diǎn)以55受澇點(diǎn)地點(diǎn)：廣西-來(lái)賓作物：沃柑灌溉：滴灌時(shí)間：2018年6月12日-2018年6月18日這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)出現(xiàn)在灌溉或較好的降雨之后。如果降雨或灌溉后曲線保持2-3天或更長(zhǎng)一些，說(shuō)明這些天土壤發(fā)生水澇受澇點(diǎn)地點(diǎn)：廣西-來(lái)賓這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)出現(xiàn)在灌溉或較好的降雨之后。56北京成像技術(shù)高精尖創(chuàng)新中心

基于高光譜遙感的植被參數(shù)反演針對(duì)不同植被，基于輻射傳輸模型，開(kāi)展其在不同光譜下的反射特征研究，并系統(tǒng)分析了不同參數(shù)的敏感度。應(yīng)用機(jī)載SASI和星載Hyperion高光譜數(shù)據(jù)，提出了新的光譜指數(shù)，實(shí)現(xiàn)了黑河中游地區(qū)的植被含水量的高精度反演。不同植被參數(shù)在400—2500nm范圍內(nèi)的總敏感度不同植被參數(shù)在400—2500nm范圍內(nèi)的總敏感度北京成像技術(shù)高精尖創(chuàng)新中心基于高光譜遙感的植被參數(shù)匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用二、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)三、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)四、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)五、遙感對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用3、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)59遙感技術(shù)在地下水中的應(yīng)用研究已有半個(gè)世紀(jì)的歷史了，但很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)一直應(yīng)用在通過(guò)地質(zhì)、地貌、植被找尋地下水方面。GRACE重力衛(wèi)星可以提供全球尺度上階次數(shù)達(dá)到120、時(shí)間分辨率為1個(gè)月或1周的地球重力場(chǎng)模型時(shí)變序，基于時(shí)變序列可以反演得到陸地水儲(chǔ)量變化值，特別是對(duì)于數(shù)百km2和更大空間尺度，可以反演到平均小于1cm的陸地水儲(chǔ)量變化。3、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)19遙感技術(shù)在地下水中的應(yīng)用研究已60土壤含水量和地下水儲(chǔ)量的變化是引起陸地水儲(chǔ)量變化的主要原因,而地表水、雨雪的變化對(duì)陸地水儲(chǔ)量的變化影響較小。結(jié)合全球陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)GLDAS數(shù)據(jù)，就可以估算出地下水儲(chǔ)量的變化。我國(guó)在長(zhǎng)江、黃河、海河、黑河等流域的應(yīng)用研究表明，利用GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)地下水儲(chǔ)量的變化、地下水年開(kāi)采量進(jìn)行估算是可行的，甚至可以與地下水位建立很好的關(guān)系。原重力衛(wèi)星失效后，新衛(wèi)星可在更小的空間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水儲(chǔ)量變化的監(jiān)測(cè)。20土壤含水量和地下水儲(chǔ)量的變化是引起陸地水儲(chǔ)量變化的主要原匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用二、遙感對(duì)土壤含水量的監(jiān)測(cè)三、遙感對(duì)地下水變化的監(jiān)測(cè)四、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)五、遙感對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)匯報(bào)內(nèi)容一、遙感在灌區(qū)智慧管理中的作用4、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)62土壤肥力氮、磷、鉀的含量4、遙感對(duì)土壤肥力、污染和鹽堿化的監(jiān)測(cè)22遙感在灌區(qū)智慧管理中的應(yīng)用前景課件63

變量施肥處方圖kgN/ha(左為4月11日，右為26日)

變量施肥處方圖kgN/ha(左為4月11日，右為26日)64重金屬污染的空間分布重金屬污染重金屬污染的空間分布重金屬污染65鹽堿化是干旱和半干旱地區(qū)