农业遥感监测数据

卫星数据是农业大区域监测（如省 / 国家级作物长势、产量预估）的核心，按 “空间分辨率” 可进一步细分，适配不同精度需求：

• 低空间分辨率卫星数据（100-1000m）
  代表卫星：MODIS（美国）、FY-3（中国风云三号）、VIIRS（美国）
  核心特点：覆盖范围极广（单景覆盖数万平方公里）、时间分辨率高（1-2 天 / 次）、免费获取，但空间细节模糊，无法区分单个田块。
  农业应用：

  • 全国 / 全球尺度作物种植面积估算（如冬小麦、玉米主产区分布）；
  • 大范围旱情、涝情动态监测（如通过 NDVI 指数变化判断作物受旱程度）；
  • 区域作物物候期提取（如判断某省水稻的拔节期、灌浆期）。

• 中空间分辨率卫星数据（10-30m）
  代表卫星：Landsat-8/9（美国，免费）、Sentinel-2（欧盟哨兵，免费）、GF-1/2（中国高分一号 / 二号，部分免费）
  核心特点：兼顾 “覆盖范围” 和 “空间细节”，可清晰区分单个田块（如 0.1-1 公顷的农田），光谱波段丰富（含可见光、近红外、短波红外），是农业中精度监测的 “主力军”。
  农业应用：

  • 县域尺度作物类型识别（如区分田块中种植的是水稻还是大豆）；
  • 田块级作物长势评估（通过 NDVI、EVI 等植被指数计算生物量）；
  • 土壤湿度反演（利用短波红外波段对土壤水分的敏感特性）；
  • 中等范围病虫害预警（如识别某乡镇小麦条锈病的扩散趋势）。

• 高空间分辨率卫星数据（0.5-5m）
  代表卫星：GF-2/7（中国高分二号 / 七号）、SuperView-1（高景一号，商业）、WorldView-3（美国商业）
  核心特点：空间细节极清晰，可识别农田中的垄沟、灌溉设施，甚至部分作物的个体形态，但覆盖范围小（单景仅数十至数百平方公里）、成本较高。
  农业应用：

  • 田块精细化管理（如温室大棚分布清点、灌溉系统完整性检查）；
  • 小范围病虫害精准诊断（如识别某块麦田中病虫害的具体发病区域）；
  • 作物倒伏、冰雹灾害的受损面积精确统计（如计算某地块倒伏作物的百分比）。

• 微波卫星数据（不受天气影响）
  代表卫星：Sentinel-1（欧盟哨兵，C 波段，免费）、Radarsat-2（加拿大，商业）、GF-3（中国高分三号）
  核心特点：穿透性强，不受云雾、雨雪、夜间影响，对水分（土壤水、作物水分）敏感，是 “全天候农业监测” 的关键补充。
  农业应用：

  • 阴雨天气下的作物长势监测（如南方梅雨季节水稻生长跟踪）；
  • 土壤湿度高精度反演（尤其适合旱作农业区的灌溉决策）；
  • 洪涝灾害淹没农田范围的快速识别（微波可穿透云层，灾后 1-2 天内获取数据）。

2. 航空遥感数据（中小范围高灵活监测）

通过无人机、有人机搭载传感器获取，适合 “乡镇 / 村域” 或 “特定试验田” 的高精度监测，灵活性远高于卫星（可按需随时起飞）。

• 代表设备：无人机搭载多光谱相机（如大疆 Mavic 3 Multispectral）、高光谱相机（如 Headwall Micro-Hyperspec）、热红外相机；
• 核心特点：空间分辨率极高（厘米级，如 5-20cm）、光谱配置灵活（可按需选择多光谱 / 高光谱）、数据获取周期可控（当天可多次拍摄），但覆盖范围小（单架次无人机覆盖 0.1-10 平方公里）。
• 农业应用：
  • 试验田作物生化参数测量（如精确获取小麦叶绿素含量、氮含量，指导变量施肥）；
  • 设施农业精细化监测（如温室作物叶片病害早期诊断、草莓挂果量统计）；
  • 灾后小范围损失评估（如冰雹后某果园的单株受损率统计）。

3. 地面遥感数据（微观验证与参数校准）

通过地面传感器直接测量，精度最高，主要用于 “卫星 / 航空数据的校准” 和 “微观农业参数获取”，是遥感数据可靠性的 “基准”。

• 代表设备：光谱仪（如 ASD FieldSpec，测量作物叶片光谱）、冠层分析仪（测量作物叶面积指数）、土壤水分传感器；
• 核心特点：精度极高（实验室级）、直接测量目标参数，但覆盖范围极小（仅单点或单株），无法用于大范围监测。
• 农业应用：
  • 卫星遥感指数校准（如用地面测量的 NDVI 验证 Sentinel-2 数据的准确性）；
  • 作物生化参数精确测量（如测定玉米叶片的蛋白质含量，建立光谱反演模型）；
  • 病虫害机理研究（如通过地面光谱仪记录病害发展过程中作物叶片的光谱变化）。