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农业遥感技术的应用范文1
关键词：遥感技术 农业应用 发展前景
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）.
[2]齐虎春.遥感信息技术在农业中的应用[J].现代农业，2010（06）.
农业遥感技术的应用范文2
关键词：信息技术；农机技术推广；应用
如何提升农业生产质量与生产效率、实现技术推广提高农业经济效益、改善农民、基层劳务人员生活水平是国家目前的研究方向与目标。随着信息技术的发展，信息技术应用范围也越来越广泛，信息技术在农机技术推广中的应用更是取得了良好成效。由此可见，信息技术的应用不仅突破了传统模式农业发展所遗留下的难题，更是凭借其方便快捷的技术特点为农业的发展提供了高效有益的帮助。
1信息技术在农机技术推广中的应用
1.1遥感技术
遥感技术作为一种可以勘测地面景物的综合技术，其本身是根据电磁波的理论应用传感仪器对远距离目标所辐射和反射出的电磁波信息进行收集、处理并形成图像达成对目标的监测。遥感技术本身应用广泛，军事侦察、民用性质的土地规划、环境污染监测等均在可运行的范畴内，在农机技术中更是起到了至关重要的作用。“农业遥感”是将遥感技术与农学及农业相关技术原理相结合，借助遥感技术的应用原理对土地的利用现状、农作物的病虫害防治监测、栽培环境的影响与农作物的生长情况进行分析调查[1]。农业遥感技术的应用主要体现在以下几方面：农业资源调查及动态监测、农作物的相关估产、自然灾害的监测与评估。
1.2地理信息系统
地理信息系统作为一种特定重要的空间信息系统，它凭借地理学、地图学及相关计算机科学的运用对地球上存在的各种现象与发生的事件进行成图与分析。随着信息技术的发展创新，地理信息系统这一信息技术不仅让抽象化的地理环境具有了数据、属性与特征进而帮助相关人员分析研究，还拓展了信息技术的应用范围与服务对象，促使人们的生活发展朝着“数字化”的趋势前进。《地理信息系统及其在农业的应用》中更是明确介绍了地理信息系统的原理、特征、功能与数据的采集分析等在农业科学中的应用技术和应用方法，以供给农业、地理、生态环境的资源开发与管理对策。
2信息技术在农业生产中的应用
2.1改进灌溉技术
农业灌溉技术在不断更新发展，由最为传统的“人力灌溉技术”，再到“水泵灌溉技术”与“滴灌”的运用，对人力资源与时间的消耗都是巨大的，并且长时间的应用下去只会带来越来越多的灌溉困难与资源浪费。以“水泵灌溉技术”为例，虽然在一定程度上节省了人力的支出，过程看似简单只需要在水源处设置水泵、拉水管接电源就可以实行自主灌溉；但是灌溉过程中却加大了水资源的浪费，灌溉面积的不均匀还会造成局部缺水的情况发生，进而影响农作物生长[2]。正因如此，相关技术人员应及时改进灌溉技术，结合科技智能的信息技术创造高效、便捷的“智能化”灌溉技术，以同时实现：灌溉需求及时化、灌溉分区针对化、灌溉高效节水化这三点，对灌溉情况进行验收检查、观察对农作物的影响与生长情况的进展。
2.2合理施肥
不同于传统的施肥方式，在农机技术中适时适度地尝试利用信息技术进行合理施肥。由于现阶段信息技术发展日益成熟，新兴信息化监测方法的应用让农作物的生长历程更为具体，甚至给相关人员的研究提供了数字图像化的合理依据。在农机技术推广中运用信息技术施肥，应满足以下几个条件：测土施肥、数据记录、数据查询导出、数据分析改正。以测土施肥为例，以往施肥人们更多的是凭借自身积累的经验去选择应用，而信息技术下则不同，技术人员可以凭借信息技术根据土壤肥力、基肥施用的情况确定施肥与灌水时间、灌水次数与灌水的数量，进而提高肥料的使用率，最大化的降低用肥成本，实现肥料合理高效运用[3]。其次，正确合理施肥本就基于信息技术的应用与分析监测，技术人员可通过输入测土的数据计算出土壤与所施肥料间的关系，针对土壤中缺少的营养元素进行补充，进而提高农作物的质量与产量。
2.3科学种植，提高精准度
科学种植是指凭借先进的信息技术按照市场的需求与自然环境进行农业的相关生产研究。根据研究分析培养生产质量好、产量高、成本低的优良品种进行种植，进而改良土壤环境，提高农机技术的运用水平，提高农作物的生产收益。信息技术的应用不仅可以在种植选择上提供准确科学的检测方法，还可以为种植中存在的问题提供相应有效的解决策略。相关技术人员应顺应时代的改革变迁，将科学性的信息技术与农业技术相结合，采取科学种植方式的同时提高相应的精准度[4]。不同于传统理念上的“无依据”尝试，科学种植更注重对土地、肥料、专业技术的应用把握，明确规避种植风险与土壤肥料间的问题，采取“对症下药”的种植理念，从根本上解决问题并树立正确的种植方法与技术应用。
3农机技术推广中的建议与对策
3.1科学推广提高认知度
想要在农机技术中推广信息技术的运用，需要改变农民的传统种植观念，改进特色种植。以一些偏远地区文化程度较低的散户为例，受传统的种植观念影响，种植人员在技术上完全遵循传统种植模式，极力追求种植果实的大小，认为果实越大种植效果便越好。当然也不乏存在着“过渡型”改变传统理念中的种植人员，这类人员往往是现阶段参与农业改革比重最大的一部分，不同于前者，他们在种植想法、种植技术上想要趋近于新兴种植理念与新兴技术，但他们却又无法“对症下药”、在行动上无依无据无法实现改变。正因如此，相关政府部门应加大信息技术在农机技术应用的宣传力度，鼓励相关技术人员科学推广以提高农户认知度。把握新技术再种植，避开传统观念的“大果实，小果实”，多思考研究新技术的应用怎样才能提高果实的质量和产量，怎样才能把握农业发展和市场的“新”观念，怎样才能发现好处，怎样才能科学合理地推广应用新技术，引导他们改善种植技术中存在的问题，使新技术在农户中得到推广，从而提高种植质量和效率，促进农业的进一步发展。
3.2加强对农机高科技人才的培养
《国务院关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》将“切实加强农机人才队伍的建设”列为重大任务之一。当前，国家对农机技术的运用尚未成熟，想要在农机技术中运用信息技术更为困难。因此，国家应加强对农机高科技人才的培养力度，从“农机装备的研发创新”和“农机技术的建设改进”两个方面入手，打造有技术、有效率、有目标的农机化技术推广队伍。制定合理长远的培养计划，科学规划培养体系，选择能够调动积极性的培训方式，善于从团队中发掘运用人才。相关部门应分析农机队伍建设现状及农机人员缺少的原因，加大落实农机技术人员的体恤政策，注重农机技术的引领与推广，使农机技术人才不再流失[5]。
3.3在农机技术中加强信息技术的应用
新兴技术的崛起并不能代表农业的进步，技术的广泛研究与种植人员对农机技术的掌握程度并不匹配。目前，我国农机技术应用仍处于推广阶段，工作难度大，相关制度尚未建立完善，因此，国家应进一步推动农机信息技术在农机技术中的推广应用，开展科技示范户宣传活动，以“面对面”“零距离沟通”的方式，帮助农民了解信息技术和农机技术。相关专家对种植户进行农业技术指导，鼓励种植人员尝试选用新品种，推广使用新技术的同时激发种植户的探索欲，通过不断的成果展示与实践研究让种植人员感知学习，用心参与日后的技术学习提高自身的种植素养，加强信息技术在农机技术中的推广与应用。农业相关部门注重强化农机信息技术知识，让信息技术在农机技术的运用得以保障，有了知识体系的建立推广，技术应用的困难也将得到缓解，基层人员想要学习掌握、运用这一技术也变得有依据、有对策，避免了盲目追从改变种植技术带来的负面影响。针对偏远地区文化程度较低的种植户，政府部门应加大资金投入，明确提供政府鼓励支持的相关政策，种植户有了政府扶持对农机技术的认识也将越来越清晰，农机技术信息化的发展才能实现“全民化”，农业的发展均衡才能实现良性竞争、共同进步。
农业遥感技术的应用范文3
关键词：无人机遥感技术 土地执法 遥感监测
中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（a）-0009-05
无人机遥感技术较传统的遥感技术而言，是一种低空遥感技术，它是以获取低空高分辨率遥感数据为目标，操作方便、灵活性强、成本较低的一种专业化遥感系统。随着社会经济的快速发展，各行各业对高分辨率的基础地理信息需求越来越大，仅靠以往传统的卫星数据系统获得的遥感信息数据和影像数据已无法满足现实需求。因此，无人机遥感技术作为一种新兴的、低成本、高分辨率、易操作的遥感技术自然受到各行业的追捧。当前，无人机遥感系统广泛运用于土地执法监测，这样有助于监测土地利用情况，并对其进行合理规划和土地资源管理。
1 无人机遥感技术概述
1.1 无人机遥感技术的特点
1.1.1 操作简单
随着无人机技术的不断成熟，其操作也愈显简便化，在使用无人机进行土地执法检查时，可以事先设定好飞行路线，针对空中和地面实际情况，通过校正数据以达到对目标的精确测量；当无人机出现故障时，其系统可以自动进行诊断，一旦出现故障，无人机可以自行返航到起点，以等待排除故障重新进行测量。
1.1.2 灵活方便
无人机不需要专门的场地进行起飞或降落，使用起来极为方便，可以通过多种方式在山坡、田地等地域进行起飞，并快速到达预定目标进行测量，完成测量任务后可以通过伞降或滑行方式回收。同时，无人机机身重量较轻，体型不大，携带也较为方便。
1.1.3 高分辨率
相比传统航拍技术，无人机遥感技术具有高分辨率获取影像数据的能力，这是无人机遥感技术的最大特点，无人机遥感技术获取影像的空间分辨率最高可以达到厘米级，主要得益于其具备面积覆盖、倾斜成像的技术能力。
1.1.4 低使用和维护成本
日常的维护、保养费用低，作业时的成本不高，正常情况下的支出：系统的直接成本很低，只需要设备的折旧费、人员工资、交通开支等。随着大量实验生产的开展，低空遥感技术已日趋成熟，无人机遥感技术以其机动、灵活、快速的反应能力和运行成本低等优势，正逐步成为航空遥感系统的有力补充，尤其是在小范围的遥感调查中能发挥非常重要的作用。近年来已成为影像数据获取的有效手段之一，能弥补卫星RS的不足。
1.2 无人机遥感的影像处理流程
1.2.1 影像的畸变差纠正
由于无人机遥感系统操作简单、运用灵活，成像分辨率高的特点，便广泛用于航拍领域中。因无人机相机的不同，无人机的类型也不尽相同，大多数情况下无人机遥感系统使用的都是普通相机，其拍摄出来的相片会出现畸变现象，一旦出现畸变，在后期相片数据处理结果上会出现误差，为了保障数据的真实准确性，都会事先纠正影像畸变，常见的处理方式有消除主点偏移、旋转影像等。
1.2.2 影像的三角测量
无人机遥感系统在低空进行航拍时会自动完成影像的三角测量，传统影像的选点和转点工作是由人工完成的，其效率较低，而无人机遥感技术能够自动完成选点和转点工作，工作效率大大提高。同时，影像中的各个坐标也是自动获取的，其坐标系中密点位置及参数也是自动形成。
1.3 无人机遥感系统简介
无人机遥感系统分为空中控制、地面控制以及数据处理系统，空中控制系统主要包括无人机机身、影像获取系统、控制飞行的动力系统等；地面控制系统主要包括无线通信系统及接收系统等，以对无人机进行航线规划及飞行控制。数据处理系统主要是影像数据处理软件。目前无人机遥感系统在国土遥感应用、能源遥感应用、林业遥感应用和农业遥感应用等领域得到了广泛推广，具体无人机航测遥感系统如图1所示。
民用无人机通常分为固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机这3个种类。固定翼无人机是多数民用无人机的主流平台，这种飞行器的发展趋势主要向微型化和长航时发展，当前微型化的无人飞机大小只有巴掌大，长航时无人机能飞行时间大约10小时，起飞的方式也多种多样，有弹射、滑行、车载等等，降落的方式也可以选择伞降、滑行和撞网都可以；无人直升机是灵活性最强的无人机平台，可以原地垂直起飞和悬停；多旋翼（多轴）无人机是消费级和部分民用用途的首选平台，灵活性介于固定翼和直升机中间（起降需要推力），但操纵简单、成本较低。
2 无人机遥感技术在土地执法工作中的运用
土地执法是指县级以上人民政府国土资源行政主管部门按照法定程序和方式，依据该行政区域内土地管理法律和法规，通过遥感监测、动态巡查、地理信息系统等技术手段掌握该行政区域的新增建设用地和耕地保护情况，起到发现、制止并监督查处违法用地行为。具体体现在土地卫片执法检查的应用、土地管理动态巡查监测、违法土地案件整改情况监测和耕地保护的日常监测等方面的工作。
2.1 土地卫片执法检查的应用
国土资源部在2010年颁布了15号令，并且在全国开展了土地卫片执法检查工作，土地卫片执法检查是指通过卫星遥感监测、地理信息系统等技术手段对一个地区的土地利用情况进行监测，制成遥感影像图，将同一地域前后两个不同时点的遥感影像图进行叠加对比，可以反映出该地域土地利用的地表变化情况。通过对卫片监测所反映土地利用情况发生变化的地块逐一核查，掌握该行政区域的新增建设用地情况，发现、制止并查处违法用地行为。这几年持续的土地卫片执法工作使得湖南土地管理和土地合理利用得到了进一步改善；个人、企业及各地政府依法使用土地的意识有所提高；土地市场秩序有所好转，但是由于卫星影像是全国统一时点获取，获取时间是在土地卫片执法开展前一年的8月份，所以在开展土地卫片执法时，较发达地区的影像和实地有较大的差别；另外有的地区的卫星影像分辨率不高，影像的清晰度不够，因此，较发达地区的国土资源局为了加强对土地利用情况监督，有效遏制土地违法使用行为，进一步规范土地管理，采取无人机航拍监测方式对该地域进行土地监测。以2015年湖南省岳阳市土地卫片执法检查工作为例，2015年4月，岳阳市国土资源局获得了国家下发的2014年8月的2M分辨率彩色卫星影像，但是由于得到的卫星影像部分区域出现被云层，薄雾遮挡，清晰度不够，并且卫片执法开展时间和卫片拍摄时间相差半年，为了保证该市土地卫片执法检查工作的科学性和准确性，政府部门采用了无人机遥感技术对该市区进行航拍取像。在无人机机型中，固定翼无人机是飞行速度最快，续航能力最强的机型，因此，政府部门选用了IRSA（中遥）Ⅱ固定翼无人机，佳能HF M52相机进行航拍，拍摄的航片影像的分辨率为0.2 m，从线路规划、无人机飞行、航片的快速处理（如图2）和影像的建设用地解译等全部工作共用了15天顺利完成。
2.2 土地管理动态巡查监测
近年来，由于土地经济市场繁荣，从而导致违法占用土地、违法建设现象时有发生，基层执法部门任务繁重，在日常巡查过程中，由于受地域条件等因素制约，巡查工作有一定困难，存在对违法用地发现率低、发现不及时等弊端。“无人机航拍监测具有灵活机动、精细准确等特点，不受地形地貌等因素干扰，能够获得准确的视频和高精度的图片，确保不留盲区和死角，实现对辖区范围的全覆盖。土地执法部门通过无人机对该区域土地进行动态巡查监测，可以全面有效地了解该区域违法用地、违法建筑的情况。通过对制定区域进行无人机监测，对比同一区域前后不同时间点的影像数据资料，利用对比软件设备进行解译，最终为执法部门的执法行为提供数据来源。笔者所在的长沙市国土资源局在开展土地执法的动态巡查工作中，对涉及的违法用地进行了执法检查，对部分违法情况不清楚的地方或者某区域可能存在违法用地行为的，采用了无人机遥感技术对其进行拍摄，对土地监察动态进行定点巡查，其期限通常为3个月，为了保证航拍影像质量，航拍效率，使用了高质量、高安全性的无人机遥感技术。从而取得清晰的遥感监测图斑。图3为岳阳市某广场的影像对比图，由于2012年的卫星影像分辨率太低，无法有效辨认影像中的一些信息，无法为违法占用土地立案工作提供有力的依据，2013年是用无人机航拍，无人机是运用zc-5型，长2.1 m、翼展2.6 m，可以抵抗五级左右大风，飞行范围一般在2 000 km2，配置相机是佳能5D Mark Ⅱ、24 mm定焦镜头。在最终形成的清晰航片影像中，可以发现分辨率较高，建设面积和类型非常明显。
2.3 违法土地案件整改情况监测
在土地执法工作中，许多违法占用土地、违法建设案件被发现和查处整改，而土地执法部门在对违法占用土地查处整改情况进行现场调查取证时，如果用常规全站仪实地野外数据采集方法成图，作业量大，耗费时间长，成本高（每平方公里的费用达到8～15万元），且不宜大面积开展，不仅给土地执法工作带来不便，也严重影响了遏制违法占用土地的行为。相比野外实测，无人机航测具有周期短、效率高和成本低等特点，对于面积较小的大比例尺土地测量任务受天气和空域管理的限制较少，成本较低。而将无人机遥感系统进行工程化、实用化开发，则可利用它机动、快速、经济等优势，在阴天、轻雾天也能获取合格的彩色影像，从而将大量的野外工作转入内业，保证违法土地整改查处情况监测的高效性。所以越来越多的国土资源局通过使用无人机遥感技术对违法占用土地面积较大和集中的区域进行航拍摄像，更直观和快捷地了解该区域的实际查处整改情况，而基于无人机机动性能强、不受场地情况限制，并且携带方便，执法部门可以充分利用无人机对违法占用土地进行监测摄像，实时记录土地违法案件的整改情况。
2.4 耕地保护的日常监测
耕地保护是加快经济发展方式转变的根本要求，在2015年1月视频会议作出重要批示，批示指出我国人多地少，任何时候都要守住耕地红线，守住基本农田红线。要坚持数量与质量并重，严格划定永久基本农田，既要明确其特殊用地政策，又要严格规范用地管理，加强监测督察，对土地违法违规问题动真碰硬、重点问责。这对土地执法的工作有了很高的要求，为了认真落实耕地保护，一些政府对于耕地较集中，耕种条件较好的区域开展了无人机遥感的定期巡查。比如常德市政府今年计划对该市区拨款150万元，运用无人机，分辨率为0.5 m的遥感技术，隔两三个月拍一次重点基本农田的保护区，以第一次作为基础，如果地面上有变化，比如耕地变成建设用地，或者耕地变成其他地类而引起耕地被破坏，这样就可以清楚地在内业处理后的航片影像中发现，常德市计划通过此项工作来开展对重点基本农田保护区的监测和耕地保护的高技术、高效率的推广工作。
3 无人机遥感技术可能存在的问题
无人机遥感技术作为一种低空航拍影像数据采集的主要方式，其灵活机动、续航时间较长、影像收集实时等优点，已成为卫星遥感系统的有效补充，而随着社会的不断发展，无人机遥感技术的运用将更加广泛，然而，基于无人机自身的限制，还需要不断完善无人机系统，以确保无人机遥感技术的稳定性和抗风险性。
3.1 抗风险能力有待提高
无人机机身较轻，由行高度低，容易受到风速影响，但为了提高无人机的抗风险性，通常情况下都是采取增加无人机机身重量，但是无人机承担量小，如果增加机身重量，其稳定性会下降。因此，如何在机身较低或不增加重量的情况下，通过改善无人机遥感技术来提高无人机系统的稳定性和抗风险性，保证无人机飞行安全是当前无人机遥感技术需要解决的重要问题。
3.2 拍摄范围不大
由于是低空飞行，一个架次拍摄的范围较小，并且体积不大，续航时间较短，一般只能飞行几个小时到十几个小时，仅适用于小范围区域的调查，对于大面积区域的全天候调查，需要配合大飞机、卫星影像数据开展调查。
3.3 遥感数据的后处理技术
当前使用的无人机遥感摄像设备是一种小型的数字相机，与传统的卫星摄像系统相比，其摄像数据太多，影像篇幅小，从而导致后期数据处理时间较长，因此，针对这类问题，应开发影像自动识别和拼接软件，提供影像数据处理效率，节省数据处理时间。
4 结语
当前，与传统航空遥感系统相比，无人机遥感技术具有更大的灵活性，使用便利，并且摄像时间短、影像分辨率高，弥补了传统航空遥感系统的不足，从而被广泛运用于土地执法监测领域。通过无人机遥感技术获取的高分辨率影像，对各类地物信息进行提取，可以有效提供土地利用情况的准确数据。然而，无人机遥感技术作为卫星遥感系统的补充，多运用于一般的小范围区域地形图绘制，加之无人机自身的一些不足和限制，无法满足大范围监测需求，因此，改进无人机系统质量，提高系统稳定性和抗风险性，改进遥感数据的处理技术等，是下一步无人机遥感技术发展完善的一个方向。
参考文献
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农业遥感技术的应用范文4
（1江西省农业科学院农业工程研究所，南昌330200；2江西农业大学工学院，南昌3300451；3南京农业大学，南京210095）
摘要：光谱技术可以快速、准确、无损地获取水稻生长状态的实时信息，是水稻生长监测和精确管理中实施变量投入不可或缺的关键技术。综述了以光谱技术监测水稻长势（包括叶面积指数和生物量）、水稻生物化学参数（包括氮素营养和叶绿素含量）和水分的国内外研究进展，并提出了一些今后研究的设想，以期为提高水稻精确管理水平和单位面积产量提供技术支撑。
关键词 ：水稻；光谱技术；生长监测
中图分类号：S311 文献标志码：A 论文编号：2014-0613
0 引言
精确农业是现有农业生产管理措施与现代信息高新技术的有机结合，其核心是针对作物群体生长差异精确投入，是实现农业高产、优质、高效、低耗和安全的重要途径[1-2]。光谱技术可实时、快速、准确、无损地获取农作物生长发育、水肥状况等信息，是实施精确农业的重要工具[3]。基于反射光谱监测作物生长状况是实现作物长势实时、无损、快速诊断的有效工具和手段，与传统的诊断手段相比，该技术快速、无损、省时、省力，而且信息获取量大，是作物精确管理中实施变量投入不可或缺的关键支撑技术。近年来，许多学者利用光谱技术在作物生长监测方面开展了大量的相关研究，取得了不错进展。如Shibayama 等[4]利用多元回归法分析了水稻多时相的可见光、近红外与中红外光谱和叶面积指数与地上部干物质的关系；Bodo 等[5]利用冠层光谱反射率估测了作物氮营素养状况；田永超等分析了光谱植被指数与水稻叶面积指数[6]、叶层全氮含量[7]和植株含水率[8]等指标间定量关系。光谱技术已成为精确农业发展的重要方向和研究热点之一，水稻是中国种植面积最大、单产最高的粮食作物之一，在中国粮食安全保障与社会经济发展中占有极其重要的地位，而前人专题针对光谱技术在水稻生长指标监测中的综述研究较少。为此，笔者综述了光谱技术在水稻叶面积指数、生物量、氮素营养、叶绿素含量、水分含量等生长指标监测中的应用研究进展，以期为提高水稻精确管理水平和单位面积产量提供技术支撑。
1 水稻长势的监测
1.1 水稻叶面积指数的监测
叶面积指数(LAI)决定着水稻的许多生物和物理过程，是表征水稻光合面积大小和冠层结构的重要参数，也是水稻生长模型和决策支持系统的重要输入参数。因此，快速、实时地监测水稻LAI状况具有重要意义。光谱技术以其快速、实时、无损探测等特点，正逐步成为水稻LAI 估测的有力工具，受到国内外学者的广泛关注[9]。利用遥感数据提取水稻LAI 的方法可以采用构造比值植被指数、归一化植被指数、垂直植被指数等不同形式的光谱参数与LAI 的相关分析来反演LAI[10-11]。随着高光谱遥感技术的迅速发展，基于植被冠层反射光谱分析的导数和红边参数光谱技术也用来反演作物LAI。刘伟东等[12]研究表明，LAI与一阶微分光谱均表现出良好的相关性。王秀珍等[13]指出，归一化差值植被指数、蓝边内一阶微分总和与红边内一阶微分总和的比值是估测水稻LAI的最佳参数。田永超等[6]研究指出，水稻LAI与部分高光谱植被指数存在良好的相关性，其中以差值指数DI(854,760)为变量建立的水稻LAI 监测模型效果最好，可用于水稻LAI 的估测。Broge 等[14]研究指出，基于高光谱的植被指数对LAI 的估测并不优于宽波段植被指数，加之高光谱遥感数据量大，处理复杂，实用性不如宽波段植被指数。为了提高水稻LAI 的估测精度，有学者采用支持向量机和主成分分析法等模糊统计方法来估算LAI[15- 16]。也有学者利用各种卫星遥感数据，如MODIS具有不同波段设置和分辨率的影像在大范围的LAI监测中获得了较好的反演效果[17]。上述研究表明，利用光谱技术可较好的估测水稻叶面积指数，能较好的解决传统破坏性取样获取水稻叶面积指数方法费力费时的缺陷。
1.2 水稻生物量的监测
生物量的大小是衡量水稻生长状况的重要指标，与水稻产量和LAI 紧密相关。所以，用来监测水稻LAI 的方法均可用于生物量的监测，主要是利用高光谱参数、植被指数和生物量进行相关分析。如Casanova 等[18]利用植被指数反射模型反演的光合有效辐射可准确估算水稻的生物量。Prasad 等[19]研究表明，生物量与近红外波段(740~1100 nm)的反射率呈正相关，与红光波段(620~700 nm)的反射率呈负相关。Takahashi 等[20]研究表明，可利用冠层可见光和近红外高光谱反射率来建立估算水稻干物质重的监测模型。Gitelson 等[21]指出，可利用红边位置的对数方程估算生物量。同时，国内学者也对水稻生物量的监测开展了大量研究。唐延林等[22]利用760~900 nm和630~690 nm这2 个宽波段的组合比值植被指数和归一化植被指数估测了水稻鲜干叶重；他还利用红边位置、红边幅值监测水稻、玉米等作物的鲜干叶重[23]。王秀珍等[24]指出，可利用蓝边内一阶微分总和与红边内一阶微分总和组成的比值植被指数来构建水稻鲜重的监测模型。为寻求有效的水稻生物量估算方法，张远等[25]尝试开发了微波冠层散射模型，结果表明，利用微波遥感机理模型来反演水稻结构参数和估算水稻生物量效果较好，具有应用潜力。所以，通过对光谱数据进行有效提取，建立高光谱参数与植被指数均可准确的估测水稻生物量。
2 水稻生化参数的监测
2.1 水稻氮素营养的监测
氮素是水稻生长发育中最重要的营养元素之一，是评价水稻长势、估测产量与品质的重要参考指标。氮肥施用过多或过少均会不同程度的影响水稻生长，导致叶绿素含量、生物量、叶面积指数等的变化，进而改变水稻群体的冠层光谱反射率。所以，利用光谱技术无损监测水稻氮素营养状况始终是作物遥感监测研究的重点[5]，对于诊断水稻生长特征、提高氮肥利用率、降低过量施氮带来的农田环境污染具有重要意义。20 世纪70 年代以来，国内外许多学者广泛开展了作物叶片氮素监测诊断研究，寻找氮素的敏感波段及其反射率在不同氮素水平下的表现。Thomas 等[26]利用550 nm和670 nm两个波段定量估算了甜椒的氮素含量。Stone 等[27]研究指出，可利用671 nm 和780 nm这2 个波段的光谱反射率组合植株—氮—光谱指数估测小麦全氮含量。以上研究提出的氮素敏感波段多位于可见光波段，并且认为绿光附近效果最佳。在阐明氮素敏感波段后，国内外学者利用各种统计方法寻找氮含量与光谱反射率及其演生参数间的定量关系，且构建了估算作物氮素含量的监测模型。如Nguyen等[28]采用偏最小二乘法预测了水稻叶片氮素状况。Inoue等[29]研究指出，可利用可见光和近红外区域内高光谱数据的多元回归模型来估测水稻叶片的氮素含量。杨长明等[30]研究发现，水稻叶片氮素含量和1376 nm 波段的冠层光谱反射率呈负相关。朱艳等[31]研究指出，小麦和水稻的叶片氮素含量都与归一化差值植被指数(1220，610)具有很好的相关性，可利用共同的波段与光谱指数来监测其叶片氮素含量。谭昌伟等[32]分析了水稻氮素含量和原始光谱反射率、一阶微分光谱及高光谱参数间的定量关系，建立与检验了以光谱参数为变量的水稻氮素营养监测诊断模型。田永超等[7]研究发现，绿光560 nm 和红边705 nm 波段附近光谱反射率与叶层全氮含量呈极显著负相关，两者分别与近红外波段组合而成的光谱比值指数可较好地监测水稻叶层全氮含量，其中绿光、红边窄波段比值指数SR(R780，R580)和SR(R780，R704)表现较好。覃夏等[33]建立基于水稻冠层归一化植被指数NDVI 的早稻氮素诊断模型，并利用模型指导水稻生产实践，实现水稻氮素追肥的精确定量。由于水稻冠层光谱反射率受到叶片面积、角度、土壤覆盖度和含水量等因子影响，同时，上述因子具有明显的时空动态性，所以，这样构建的氮素光谱诊断模型具有明显的局限性，难以用于建模以外的时空条件，如何提高氮素光谱诊断模型的普适性有待进一步深入探讨。
2.2 水稻叶绿素的监测
叶绿素是水稻叶片吸收转化光能的重要物质，是评价作物光合效率与营养胁迫的重要指标。可见光波段是叶片叶绿素含量最敏感波段，蓝光与红光被叶绿素强烈吸收，导致反射率较小，绿光是叶绿素吸收低谷区[34]。许多研究表明[35-36]，可利用光谱技术来监测作物叶片叶绿素含量。吴长山等[37]分析了水稻等作物的叶片光谱特征与叶绿素密度的关系，指出在762 nm波段的导数光谱与叶绿素密度具有高度的相关性。刘伟东等[12]分析了水稻整个生育期内叶绿素密度与高光谱数据的关系，指出微分技术能够改善光谱数据与叶绿素密度的相关性。另外，许多学者对水稻不同叶位叶片的叶绿素含量与光谱反射率间的关系进行大量研究。孙雪梅等[38]研究指出，植被指数GNDVI和水稻抽穗后顶一叶叶绿素含量的关系最好。陈维君等[39]研究表明，mSR705和mND705是预测水稻乳熟后顶一叶叶绿素含量的良好光谱指数。杨杰等[40]分析了水稻主茎顶部4 张叶片的高光谱反射率与叶绿素含量的定量关系，发现红边波段的比值和归一化光谱指数可较好的估测水稻上部4 叶的叶绿素含量。所以，利用高光谱数据可准确地监测水稻叶片的叶绿素密度与叶绿素含量等信息。
3 水稻水分的监测
水分是影响作物生长发育、光合作用和呼吸作用的主要环境因子之一。叶片含水量是水稻水分状况良好度量和诊断指标，采用传统的测定方法存在测试时间长并具破坏性等缺陷。近年来，光谱技术的快速发展，使作物水分状况的无损实时监测成为可能。许多学者针对干旱对作物光谱特性的影响及光谱对叶片水分亏缺的响应等开展了广泛研究，同时构建光谱指数来诊断植株水分状况。干旱时，作物冠层光谱反射率在近红外区域都有所降低，认为760~900 nm是监测作物水分胁迫的最好波段，可以作为作物中度干旱时水分状况的指示器[3]。Danson等[41]研究发现，1360~1470 nm和1830~2080 nm为水分吸收波段，其叶片反射率一阶导数和叶片含水量具有很好的相关性，并且不受叶片结构的影响。Ceccato 等[42]研究表明，利用短波红外波段(1600 nm)与近红外波段(820 nm)的比值来估算含水量比用单一波段估测的结果更准确。田永超等[8]研究了不同土壤水氮条件下水稻冠层光谱反射特征与植株含水量的相关性，表明水稻冠层短波红外光谱反射率随土壤含水量的降低而升高，而近红外光谱反射率随土壤含水量的降低而降低，比值植被指数R810/R460可以较好的监测不同生育期水稻叶片和植株含水率。孙俊等[43]于水稻孕穗期同时测量室外水稻冠层光谱反射率和叶片含水率，分别应用BP 神经网络和GA-BPNetwork、传统多元线性回归方法建立叶片含水率预测模型，试验表明，GA-BP-Network 模型的预测效果最好。
4 展望
光谱技术可实时、快速、准确地获取作物长势、生物化学参数等信息。随着高光谱遥感的快速发展，可以更准确地探测并获取作物的精细光谱信息来估测生物量、LAI 和氮素等指标，但是，目前的作物监测模型多为静态的统计模型，难以提示作物生长发育、产量形成及其与气候土壤环境的互作机理，缺乏普适性与动态性[44]。因此，将光谱遥感信息与作物生长模型相耦合，以利于构建普适性强且方便可靠地光谱监测模型，进而进一步提高模型的反演能力与精度，是解决光谱监测问题的有效途径和农业遥感研究的重要方向之一。利用光谱技术探测作物生长状态可在地面和高空两个层面下进行，相对于基于航空航天平台的作物生长监测，地面遥感监测作物生长具有受大气干扰和传感器本身性能等因子的影响小、监测精度高等优点，但存在监测区域小的缺点。所以，将精度较高地地面光监测模型与空间遥感信息相结合，构建作物长势、氮素含量等指标的遥感监测模型，用来指导大尺度的作物生长监测与肥水精确调控。此外，目前作物长势、生物化学参数等信息的获取大多是基于国外进口的地物光谱仪，不但价格昂贵，而且结构复杂，操作繁琐，不便于田间生产使用。因此，研制结构简单、价格便宜和易于田间操作的便携带式作物生长监测诊断仪仍然是光谱监测研究中的一个重要方向，有利于解决当前作物生长信息实时、快速、无损测量手段瓶颈问题，以提高作物生产精确管理水平和综合效益。
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农业遥感技术的应用范文5
关键词：农业；科研院所；科技管理；队伍建设；建议
1新时期农业科技管理的特点
当今世界农业科技迅猛发展，原始创新空前活跃，以生物技术和信息技术为代表的前沿科技日新月异。同时，前沿科技在农业领域的应用速度显著加快，农业正处于创新集聚爆发和新兴产业加速成长的战略机遇期。随着我国农业科技创新投入力度的不断加大，农业重大科技突破的不断涌现，农业科技应用转化率也在稳步提高。新时期的农业科技组织模式与传统科技组织模式截然不同，正呈现出高新技术与交叉学科研究显著、联合攻关与协同创新突出、国际合作与竞争共存、产业需求与市场导向明确和科技管理方式不断升级等特点。
1.1国家科技战略部署更为前瞻，对科技项目管理提出了新要求
随着国家科技体制改革的进一步深化，科技战略部署将越来越强化全球视野和战略思维。国务院印发了《关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革的方案》，我国科技计划体系将迎来巨大革新，原来分散在约40个部门的近百项竞争性科技计划将优化整合为国家自然科学基金、国家科技重大专项、国家重点研发计划、技术创新引导专项（基金）和基地与人才专项等五大类，项目管理与基金申请将前瞻和系统。在新的科技计划体系下，各类管理主体职责也将更加明晰，政府在战略、规划、政策、布局、评估和监管等诸多方面实行统一管理，而专业机构与领域专家将在具体项目管理中发挥作用。新的科技布局使科技项目管理工作相关的外部环境、管理对象、管理范围和管理方式等都将发生新的变化，科技管理内容越来越丰富，科技管理形式也越来越复杂。2015年8月，农业部下发的《关于深化农业科技体制机制改革加快实施创新驱动发展战略的意见》提出，强化顶层设计，优化科技资源布局、拓展科技创新领域、壮大农业科技力量、完善农业科技管理，新的农业科技体制机制改革势必对科技管理人员在科研项目管理上提出新的要求[1]。
1.2农业高新技术与交叉学科发展迅猛，对科技管理专业知识的要求不断提高
科学技术日新月异，当代农业科学研究已突破了传统意义的一般农业研究，传统农业正向现代化农业转变。其主要表现在两个方面：一是生物技术、信息技术、材料科学、工程设计和航天技术等高新技术已成为农业科研的重要手段，在生物种业、食品加工、植物保护、资源利用与开发、新能源挖掘和农业装备等领域发挥着越来越重要的作用；二是交叉研究已成为现代农业科学研究的关键特征，学科交叉融合不断加速，且新兴学科也在不断涌现。以中国农业科学院的学科领域为例，涉及的交叉学科有农学与经济学（如农业产业经济与政策、农产品市场与贸易等）、农学与法学（如农业知识产权研究等）、农学与理学（如分子育种技术等）、农学与工学（如农业信息中的数字农业技术、农产品加工、农业设备自动化、农业遥感等），甚至有多学科交叉（如作物栽培学科由生物学、育种学、农艺学、农业工程学等多个学科的知识交叉、综合而成）。单一学科领域的科研工作已难以满足重大农业科技创新的要求，跨学科协同创新将是现代农业科学技术发展的必然趋势。高新技术的不断出现，学科交叉融合逐渐加强，对科技管理专业性的深度与广度有了更高的要求，这要求科技管理人员既要不断追踪世界前沿进展与技术革新，又要关注相关交叉学科的技术发展与应用，以适应新时期的科技管理要求。
1.3多单位联合攻关加强，跨区域部门协同创新突出，科技管理的全局性逐渐凸显
当前，现代农业科技正呈现出产业型和共性技术型的大团队联合创新的特征。以产业型为创新单元主要呈现出某一产业领域从上游基础研究到下游产业应用的纵向链条式科研组织模式[2]，如作物基因组测序、功能基因挖掘、新种质创制、新品种选育、试验和示范、推广与应用、种植制度、植物保护、机械作业等；以共性技术型为创新单元则主要呈现出某项高新技术横向贯穿于多个产业领域不同研发阶段的横向共享式科研组织模式，如基因组测序技术在水稻、玉米等多个产业领域上游基础研究的应用，信息技术在基础数据库建设、农业监测预警、农产品和生产资料市场监管领域的应用，农业遥感技术在多种作物种植业领域的应用等。而现代农业的科技创新则恰巧需要在产业型与共性技术型纵横交错的过程中，打破单一学科的局限性，着眼于整体协调，把多学科的知识和人才有机结合起来，集中不同单位的优势科研力量，构建大联合、大协作的攻关模式[3]。了解熟悉国内同类单位的科研领域与方向，及时跟踪国内兄弟单位的科技成果，探索新型科技资源组合模式，创新联合协作方式等正逐渐成为新时期农业科技管理的新特点。
1.4国际合作的广度和深度进一步拓展，科技管理亟须创新组织模式
随着科技全球化进程的日益加快，国际科技合作向广度和深度进一步拓展。在广度方面，其领域和范围日趋广泛，涵盖了遗传育种、农业生物技术、作物病虫害综合防治、畜禽疫病防治与控制、农业信息技术和农产品加工等各个领域；在深度方面，也逐渐由此前的资源引进、技术模仿逐渐发展为合作研究与联合攻关，在农业基因组测序等一些高新技术领域甚至处于领先地位。为适应全球化的新形势，应对国际竞争的新挑战，必须坚持“引进来”与“走出去”相结合的对外开放战略，在更大范围、更广领域和更高层次上参与全球交流，加强与相关国外农业科研机构及国际组织的多层次、多领域和全方位国际合作，努力拓展对外开放的广度和深度，不断提升对外交流与合作水平，通过国际合作使我国农业科研单位的科技水平明显提升。因此，农业科技管理人员要从合作渠道、内容和方式等多方面开展工作，需要逐渐从以往一般性的交流性合作，向应对全球性重大问题的研究型合作转变，从偏重科研项目合作向整体推进（如“项目+人才+平台”一体化）转变。
1.5农业科研的产业与市场需求导向逐渐明确，科技管理需要紧密围绕生产应用
农业科研的最终目的必须始终以市场和产业需求为导向，服务产业重大科技需求是未来农业科技发展的关键定位。农业科研产业化、市场化的发展特点，对科技管理工作提出了新的要求。作为农业科研机构的科技管理人员，既要有能力做好基础性、公益性和前瞻性科学研究，为农业科研“顶天”层面的规划、建议、追踪和管理等工作出谋划策，又要做好成果转化、技术示范和产业应用等市场导向工作，为农业科研“立地”层面的知识产权应用与保护、推广攻关和企业合作等努力推进，还要根据产业和市场的实际需求不断将信息反馈给科研链条的上游，整合资源信息，及时调整研发方向，着重解决农业市场和产业切实需要解决的全局性、战略性和关键性的重大科技问题。所以，紧密围绕生产应用将逐渐成为科技管理工作在农业产业化发展形势下的新挑战。
1.6农业科技管理向全程化、系统化发展，科技管理的技术难度不断升级
随着科技革命的不断深入、知识与信息大爆炸，学科交叉融合加快，重大创新不断涌现，促使科技管理范畴日趋扩大。其全程化特点体现在科技管理的内容从单一节点拓展到从科学研究到产业化应用的整个链条，涉及战略研究、科技规划、项目立项、科学研究、成果管理、知识产权管理、成果转化和产业化应用等，除科学研究环节中的具体科研内容没有科技管理人员参与外，其他各环节都需要有科技管理人员参与，在成果转化及知识产权管理、产业化应用等环节往往还需要科技管理人员承担主要工作。系统化的特点则体现在科技工作的开展过程中，包含人才团队管理、学术委员会组织、科技平台建设、公共实验室运行、国际合作与交流和科研单位联盟合作等多方位的科技管理工作。面对科技管理如此系统化、全程化的发展要求，传统的科技管理手段已难以满足日趋复杂的管理要求，快捷高效的网络技术、多媒体手段和不断完善的各类信息库已成为信息沟通交流的重要表达方式和科技管理工作的新手段。
2新时期农业科技管理队伍建设的新要求
农业科技迅猛又有序的发展离不开高水平的科技管理的开展，而科技管理队伍又是决定科技管理水平的重要因素[4]。长期以来，科技管理部门被作为日常的行政主管部门，尚未深刻认识到科技管理专业性强、综合性高和开拓性大的客观要求，在科技管理人员的配备和组成上多停留于以往的管理观念，且大多数科技管理人员未系统学习过科技管理，专业型人才多，复合型管理人才少，与科技体制改革的要求还存在一定的差距，严重影响了科技管理工作的有效开展。随着国家在农业科研领域投入的逐年增加，农业科技发展迅速与国际接轨，在为科研人员提供了前所未有的机遇和挑战的同时，也给农业科技管理工作增加了难度，对科技管理人员综合素质提出了更高的要求，进一步加强农业科研院所的科技管理队伍建设已迫在眉睫。
2.1高水平的思想觉悟与政治素养是对科技管理人员的基本要求
新时期的农业科技发展要求科技管理工作者具备较高的业务水平、较强的综合素质、较好的管理能力和较高的服务意识，同时，其工作性质决定了科技管理人员还应具有服务理念、责任意识、道德素养和奉献精神等思想政治素养。具体表现在以下几个方面：一是要求科技管理工作者具有服务理念，摆脱当前科技管理人员以管理者自居的上传下达式管理和一味迁就科研人员忽视管理秩序的纯服务式管理两个极端思维，而应以坚持“以人为本”的思想、以科研人员的需求为导向、以科研团队工作顺利地开展为宗旨，为科研人员营造良好的科学研究环境；二是要有责任意识，科技管理工作涉及面广，对口部门多，工作内容既有宏观战略等技术含量高的工作又有会议服务、材料报交等琐碎小事，这需要科技管理人员有较强的责任心和事业心，积极努力、严肃认真地对待每项工作；三是道德素养，科技管理部门作为组织科研工作的关键部门，在项目立项和执行、学术成果鉴定等多个关键步骤中具有导向作用，这要求科技管理人员具备严谨细致的工作作风，树立正确的价值观与是非观，坚决抵制学术腐败和弄虚作假[5]，努力为广大科技人员营造一个公平、和谐的科研环境；四是要有热爱农业科技管理工作的奉献精神，从为科研工作提供优质服务的立足点出发，营造团结和谐、积极向上的文化氛围，倡导“讲贡献、论成绩”的价值观，切实增强科技管理人员的归属感，确保各项科技管理工作顺利开展。
2.2合理的知识结构是做好科技管理工作的有力基石
随着基础研究和前沿技术创新能力越来越强，现代农业科技正在进入重要的跃升期。专业领域不断拓宽，学科交叉日趋显著，知识更新的速度大大加快，要想满足现代农业科技管理的要求，科技管理人员除需要具备本学科的专业知识外，还要具备三个方面的知识：一是具备管理方面的科学知识，学习先进的管理思想、管理方法和技术手段，努力提高自身的业务管理水平，并及时向科研人员传递信息，同时，在实践中不断摸索研究，及时完善管理中的不足，实时有效提高科技管理的水平[6]；二是具备大农业的知识背景，当前的农业科研已经步入到需要凝聚大团队、建设大平台和培育大成果的多单位、多领域联合协同创新阶段，需要科技管理人员熟悉大农业背景知识，了解不同农业科研院所的研究领域，积极寻求科技资源共享与技术人才互补，推动农业科技协同合作；三是具备较高的岗位专业技能，当前农业科技管理范畴还包括知识产权管理、国际合作与交流、研究生培养和科技统计与分析等多个领域，不同的管理岗位又需要不同的专业技能，需要掌握知识产权法律法规、国际合作与外事管理、农业高等教育和数字化信息化技能等。只有经常注重全面提高和完善知识体系，注重知识结构的综合性和互补性，才能系统深入地做好科技管理工作。
2.3多元化的综合能力是现代农业科技管理队伍的时代要求
农业科技管理部门是科研单位管理机构中专业性最强的管理部门，其职责决定了该部门的事务烦琐、情况复杂。这要求科技管理人员具备多元化的综合能力：一是要有较强的组织、协调和沟通的能力。农业科技管理面对的对象类别多、领域广，内部包括单位领导、其他管理部门、科研创新团队、公共支撑平台和挂靠机构等；对外包括上级主管部门、中科院、各高校和企业等业务合作单位。管理的形式包括科技任务的承上启下、创新团队间的组织管理、部门间的协作联动和与外单位的协调沟通等，这要求科技管理人员要树立全局的“大科学、大协作”的观点，加强本单位各课题之间的协调和沟通，使从事科研活动的人、财、物等资源得到合理有效配置，以利于科研项目的顺利完成。二是要有熟练掌握和运用现代管理手段的能力。数字化、信息化和网络化的高科技手段已运用到科研工作之中[7]，计算机网络已成为开展科学研究和从事农业科技管理不可或缺的一部分。农业科技管理人员仅会简单的电脑操作是远远不够的，要充分利用计算机网络带来的巨大便捷，通过网络进行管理和提供服务，实现科研信息资源共享和办公自动化，提高信息处理能力。利用信息技术提升服务水平，提高科技管理效率。三是具备不断学习和自我提升的能力。当今社会知识更新快，科研单位处于行业的前沿，新学科和交叉学科的不断出现，使科学研究和科技管理工作都变得更加复杂。农业科技管理人员应树立终身学习意识，加强业务学习，拓宽知识领域，提升现代管理技能，不断提高自身的综合素质，努力成为具有现代学习意识的农业科技管理人才。
2.4活跃的管理创新能力是持续推进科技发展的重要动力
新时期科技发展日新月异，当前的科技管理性质、任务和管理手段都已发生了较大变化，简单的上传下达式的管理手段缺少统筹性、主观能动性和科学系统性，已不能满足现代化管理需求，科技管理工作必须与时俱进，具有与科技研究水平相适应的创新管理模式和创新管理理念才能为农业可持续发展提供原动力。科技管理人员必须及时更新观念，提出符合时代特色的创新管理模式，形成更能促进科技研究的科技管理制度[8]。在管理观念上，农业科技管理人员需在专业层面和管理层面增强知识的系统性，要善于摒除陈旧管理思想的束缚，通过自己的工作实践，创新管理理念，不断探索新的、符合实际的和有利于科技发展的管理模式。在管理机制上，要有勇气打破陈旧的运行机制约束，通过健全科技管理制度、完善科研评价体系、创新激励机制和竞争机制等措施实现科技管理工作的可持续发展[9]。
3加强科技管理队伍建设的建议
3.1国家层面
1）建立高层次科技管理人才战略培训基地。依托各级管理干部学院建立高层次科技管理人才的培训基地，加速提高各农业科研院所中层以上管理干部和管理骨干的科技管理能力与水平。建立农业科技管理培训体系，设置农业科技管理标准化课程，如EMPA（executivemasterofpublicadministration）、现代农业科技特征等共性基础课程，针对科研院所领导干部开展科技战略管理培训，针对各科技管理部门中层干部开展管理技能、现代管理方法等培训，针对一线科技管理工作者开展科技项目、成果和知识产权等技能培训，通过分层级、有针对性的培训，实现高水平、职业化和专业化的科技管理队伍建设；定期举办农业科技管理高级研修班，为全国科技管理型人才搭建交流平台，通过现代管理知识传授、管理理念梳理和管理经验分享，有效激发参训学员的潜在素质，提升驾驭基本建设管理工作的能力，实现整体素质的提升。将具有同类需求的学员组合成一个特训班，针对共有的短板实施有针对性的专项培训，如从科研一线选拔的管理学员主要开展管理学科的技能培训，而对于缺少专业业务知识的管理人员则主要开展领域专业知识培训。2）积极落实和强化科技管理人才发展规划与战略储备。《国家中长期科技人才发展规划（2010～2020）》提出，加强科技管理人才的职业化和专业化能力建设，从战略层面对科技管理队伍建设提出新要求，重点培养一支业务水平高，管理能力强，具有现代科学素质、创新意识和战略眼光的复合型科技管理人才队伍。因此，一是积极推进科研机构的人事制度改革，建立有利于优秀人才脱颖而出的科学用人机制和绿色通道，推动不同类型单位间的人才人事关系流动，尤其是促进优秀的企业、高校管理人才向农业科研院所流动，促进科技管理人员来源的多元化；二是设立科技管理类的研究课题，针对农业科技管理特点、科技管理新方法等进行创新研究，研究制定现代农业科技管理手册等范本，推动新时期科技管理规范化、系统化的经验推广；三是借鉴麻省理工学院、斯坦福大学等世界知名高校经验，设立科技管理硕士（MSA，masterofscienceadministration）学位点，以联合培养或委托培养的模式，与农业综合性高校共同开展科技管理硕士教育，建立以培养高层次科技管理人才为目标的科技管理硕士学位点，培养一批高层次的科技管理人才[10]，为农业科研院所输送职业化科技管理人才；四是构建科技管理人才库，通过新学员培训与老学员再培训，加强人才交流，也为各单位人才流通与交换搭建了平台。3）建立人才互换交流机制。建立国家层面的企、事业单位管理人才的流动机制，制定一系列的指导方针，提高人才流动效率。一是建立干部交流互培机制。依托国家各类重点实验室与重大工程、学会等，选拔优秀科技管理干部到兄弟院校、地方科技管理部门等挂职锻炼。通过定期交流、人才互聘和知名管理专家共享等模式，实现科研院所之间、高校间、行政科技厅与科研院所间互换培养。二是从国家层面推动科研院所与当前大型集团、知名企业和跨国公司等搭建人才合作的桥梁，将高新技术企业与跨国集团的最新管理理念和管理方法引进到科研院所中，以交流挂职、短期互访、特聘兼职、技术咨询和项目联合等多种方式互相提供人才智力共享。三是打破区域间的体制机制束缚，加强区域人才交流合作，如大陆与港澳台流动人才的资格互认、档案的信息化开发，保证人才跨区域流动后档案信息等可以及时调动存储。
3.2研究单位层面
1）主管领导提高管理出成效的意识。当前，我国农业科研院所的领导大多从科研专家行列中选拔产生，其在专业的科研领域有很高的学术水平，但管理理念和管理素质却不尽相同，一些主管领导仍然存在“重科研，轻管理；重使用，轻培养”的思维，甚至有部分还停留在“发发通知、收收文件、搞搞服务”的认识阶段。在当前科技飞速发展的背景下，有效的科技管理是科技创新的关键，提高主管领导“管理出成效”的意识，将有利于科研单位更有序地组织开展科研工作，大大提升科研效率。主管领导作为农业科研院所最高层级的科技管理工作者，同样需要接受管理专职化的培训，培养战略思维，提高管理素养，增强驾驭全局的能力，转变将重心放在竞争项目、寻找资源和拓展产业化等效益上而忽视科技管理队伍建设的“重科研，轻管理”的思想；要有效改善科技管理人员的发展不受重视，主体地位得不到充分体现的“重使用，轻培养”的现状，坚定科技管理中也有创新的理念，从而切实提升科研单位全体对“管理出成效”的认识。2）加强科技管理人才的引进与自主培养，重视人才储备与梯队建设。新时期的农业科技管理工作对从业者在综合素质与专业能力两个方面均提出了较高的要求，因此，优秀科技管理人才的选拔显得尤为重要，这就要求农业科研单位完善人才发展规划与人才管理工作机制。在人才的引进方面，打破系统内部流通的限制，通过多途径引进优秀管理人才，特别是重视有不同背景及经历人才的引进，针对不同层级的人才，分别采用协议工资制、岗位聘用制等方式促进人才引入工作。在人才自主培养方面，针对有培养潜力的青年后备人才进行有计划性的系统培养和培训，通过培训、进修、人才交流、研讨会和挂职等方式进行重点培养。由于当前科技管理队伍的流动性较大，单位在人才储备与梯队建设方面同样需要引起高度重视，建立管理人才梯队建设机制[11]，有计划、有步骤地做好人才的储备工作，在管理人才流失时及时补充，从而不断提升单位核心竞争力和可持续发展能力。3）持续开展科技管理队伍继续教育，改善知识结构，提升管理水平。随着农业科技的迅猛发展，现代农业科技管理队伍建设决非一劳永逸，科技管理人员的专业化、职业化的管理水平需要不断提升与更新，才能紧跟农业科技发展的步伐。一是在单位层面为科技管理人员建立长效学习机制，积极制订实践与教育培养相结合的人员培训计划，并有针对性地开展各类科技管理研讨会，从机制上加强科技管理队伍的继续教育工作；二是加强单位科技主管部门的建设，不断提高科技管理人员的综合素质与业务素养，更新管理知识，改善自身知识结构，注重组织与协调管理能力、沟通能力的培养；三是提高科研团队秘书的管理素质，对他们进行科技管理政策、科技管理流程等基本管理知识的培训，使科研秘书成为科技管理人员的有力抓手，从而在管理部门与科研团队之间搭建有效沟通的桥梁。4）多举措改善科技管理队伍工作环境，提高队伍稳定性。稳定的科技管理队伍是现代化科研院所建设的关键点之一，多方位、多渠道改善科技管理队伍的工作环境，将有利于科技管理队伍的稳定与可持续发展。首先，必须积极倡导“敬业执着、严谨探索、继承开拓”的道德风尚，充分发挥创新文化的导向、凝聚、激励和规范作用，鼓励科技管理人员爱岗敬业、勇于创新。其次，制定行之有效的激励机制与引导措施，激励包括奖励、评优和职称评定、工作考核等多种形式，还可以通过安排科技管理人员的进修、深造增强受训者的荣誉感和使命感[12]。最后，完善科技管理人员的综合评价体系，对管理人员工作绩效进行科学评估，打破现有职务、职称晋升的局限，对以资历、年龄为导向的现有分配方式进行改革，对业绩优秀的科技管理人员给予嘉奖，推动科技管理人员保障机制的建立。5）加强科技管理人员的沟通与交流，借鉴兄弟单位经验，提升管理服务水平。加强科技管理人员的沟通与交流主要包括两个层面：一是加强与兄弟单位的交流，通过先进管理工作者经验分享、对口管理部门互访和管理人员挂职锻炼等措施，借鉴兄弟单位先进的管理经验，取长补短，努力提高自身的业务管理水平；二是加强与单位内科研人员的沟通和交流，主要围绕完善管理、提升服务两个主题开展，可以通过开展形式多样的交流活动（如管理—科研座谈、管理工作流程讲解、科技管理工作意见征集和实验室随访等做法）从科研人员处获取反馈信息。在沟通中既及时了解科研人员的需求，又将科技管理的信息传递给科研人员。通过交流不但有利于更好地梳理管理工作，完善管理方法，而且能更好地提高服务质量和管理效率。6）创新科技管理运行模式，提高管理队伍整体效能。科技管理是一项复杂的系统工程，创新科技管理的运行模式有利于打破传统的粗放型管理方式，提高管理队伍的整体效能。通过新的管理模式，凝聚形成一支分工明确、各司其职和有序高效的科技管理团队，切实解决管理僵化、效率不高等弊端；有计划地开展科技管理部门不同岗位的专职性技能培训，同时，促进各岗位间的人才知识共享和交流，切实保障队伍内部的高效运转；推动科技管理人员轮岗锻炼，使科技管理人员熟悉整个科研单位的科研概况、项目、成果和知识产权等整个科技管理过程，真正实现“一人多岗、一岗多人，互相支持、互为补充”的有序局面，不但有利于提高服务科研的水平，而且能增强科技管理队伍内的相互理解与支持，从而实现整个科技管理队伍的效能提升。
4参考文献
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