赵琦 李震 梁波 罗天啸 谭俊 杨桂贤
摘 要：随着遥感技术的不断发展，遥感技术逐渐应用于各个行业。为了探索遥感技术应用于脱贫攻坚与乡村振兴工作各个环节的可能性，本文以贵州惠水县场坝村为例，结合当地环境和发展条件，通过遥感影像对农居建筑物进行判读，掌握每户住房等基本情况进行精准扶贫。2020年全国脱贫攻坚目标任务完成，2021年中央一号文件提出全面推进乡村振兴，借助遥感技术可进一步推进生态环境建设、产业发展，且能成为偏远地区乡村的建设与管理的有力工具。
关键词：遥感;场坝村;扶贫;乡村振兴
中图分类号：S127 文献标志码：A
Remote Sensing Technology Helped Changba Village in Poverty Alleviation and Rural Revitalization
ZHAO Qi，LI Zhen*，LIANG Bo，LUO Tianxiao，TAN Jun，YANG Guixian
（Guangxi Forest Resources & Environment Monitoring Center，Nanning，Guangxi 530000，China）
Abstract：
The remote sensing technology has been gradually applied in various industries with its continuous development. In order to explore the feasibility of applying remote sensing technology to all aspect of poverty alleviation and rural revitalization，taking Changba village，Huishui county，Guizhou province as an example，combining with local environment and development conditions，we indentified rural residential buildings and positioned each household and other basic information of farmers through remote sensing images for targeted poverty alleviation. The national poverty alleviation goals and tasks in 2020 have been completed. Based on completion of the national poverty alleviation target in 2020，the 2021 Central Document No. 1 proposes to comprehensively promote rural revitalization. Remote sensing technology can further promote ecological environment construction and industrial development，and can be a powerful tool for rural construction and management in remote areas.
Key words：
Remote sensing;Changba village;poverty alleviation;rural revitalization
遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物。通过遥感技术可探测和记录地物信息，并且可以准确估计植物生态系统的物理和化学参数变化[1]。贵州惠水县场坝村，为少数民族聚居区，主要为布依族。地貌为喀斯特地貌，亚热带季风气候，年平均氣温16℃，年降水量1100 mm，土壤有黄壤、沙壤、白胶壤、黑沙壤、灰包土等，农业主要以种养殖业为主。随着遥感技术在各行业的应用，并取得良好的效果，可结合场坝村的地理、人文环境借助遥感技术助力乡村振兴。
1 遥感影像在场坝村脱贫攻坚中的应用
遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物。不同的建筑物屋顶的材料组成、颜色、大小、形状及建筑物朝向，在遥感影像上的表现不同，通过对遥感影像的判读识别不同的农居建筑物[2]。
场坝村主要地形为山地，平地少，16个村民小组，各村民小组之间距离较远，帮扶干部作为驻村干部选派到所在帮扶村落要迅速摸清每户所在具体位置及人口底数，精准识别扶贫对象，掌握每户住房、饮水、通电、入户路等情况，通过遥感影像判读，对农居建筑物进行户名标识，有助于尽快掌握农户的具体位置，方便走访帮扶，进行交流，掌握农户基本情况，有助于对贫困户精准识别，制定帮扶政策。
2 遥感技术在场坝村乡村振兴中的展望
2.1 遥感技术与生态环境建设
2.1.1 遥感与土地类型
地表植被覆盖指数是评价生态环境的重要指标，违法用地和采伐会对森林覆盖率产生影响，场坝村主要地形为丘陵、山地，依靠林业工作人员对林地进行巡查和群众举报，虽然能在一定程度上预防、发现、制止林地违法行为，但需投入大量的人财物力，受气候、时间等因素的影响时效性差。不同的土地类型，在遥感影像上有不同的色调、形状、大小、阴影、纹理和位置等。通过利用地物在遥感影像上的特征结合专业知识，建立遥感影像解释标志进行目视判读辨别遥感影像与地类的对应，在中巴资源一号02C遥感影像上，林地色调为绿色或深绿色，纹理粗细不同有较强的立体感，形状不规则，无明显边、一般分布在山区;建设用地色调较为明亮，多呈蓝白或蓝紫色、尤其在城市附近，大小不一，一般呈团块状、面状且被道路等线状物切割破碎，纹理不均匀，粗糙，一般分布在居民点附近尤其是城市附近。根据广西2021年森林督查暨森林资源管理“一张图”年度更新操作细则，其中林地细化地类分类和编码见表1。
通过对同一地方前后期遥感影像进行叠加，通过目视判读提取林地变化信息，分析前后期林地变化情况，结合已有的采伐证、使用林地审批同意书、项目立项文件等资料，对于一些判读困难的影像可通过实地验证最终确定土地类型。借助遥感影像及时发现违法用地、采伐图斑有助于保护森林资源、保护生态环境。
2.1.2 遥感与水土流失
场坝村为丘陵山地地形，进行开垦种植，会产生水土流失，坡度、植被覆盖情况对评价水土流失程度有重要的作用。通过遥感监测获可得植被指数信息，目前使用较多的植被指数是归一化植被指数，但获得的植被指数无法直接用来评价植被覆盖情况，可以通过建立实测植被覆盖度数据与相应植被指数的对应关系建立模型，计算大面积的植被覆盖度。坡度数据的获取可通过由DEM（数字高程模型）生成的GRID格式的坡度数据在ArcGIS平台获取。将坡度、植被覆盖度进行合并归组，结合气候、地形数据的采集建立水土流失预测模型进行预测，有助于水土流失防治，改善生态环境[4]。
2.1.3 遥感技术与水体富营养化
场坝村的小河沟约为20 km，农民在生活生产过程中排入河流的生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥过量会产生水体富营养化。通过遥感技术可对水环境污染情况进行监测，如水体富营养化，水中浮游植物大量繁殖，其含量越高反射光谱与绿色植物的反射光谱越接近，在可见光波段反射率较低，在近红外波段反射率较高，在彩色红外光谱图像上，富营养化水体呈红褐色或紫红色。
2.2 遥感技术与产业发展
受地理、历史等因素的影响，场坝村以传统的种植业水稻、玉米、油菜为主，脱贫攻坚工作中，场坝村扶贫工作队农技人员在熟悉掌握场坝村村情的基础上，结合场坝村地形、气候、土壤等因素选择合适的地理位置，推进辣椒、蜂糖李、花卉苗木等种植项目，发展产业扶贫，取得了不错的产量。场坝村如期完成了新时代脱贫攻坚目标任务。遥感技术具有覆盖范围广、更新周期短、客观性强、成本低等优势被广泛应用于农业领域，在乡村振兴工作中，农技人员可结合遥感技术发展乡村产业。
通过遥感技术可以对土地情况进行调查，掌握土地利用现状，对后期农作物的种植和生产做详细的规划。随着无人机影像空间分辨率的提高，地形、坡度、高程信息的导入，可以实现较为准确的农田空间信息监测。
2.2.1 遥感技术与农作物估产
不同的农作物在遥感影像上的表现也不同，可以通过遥感影像判读农作物的种类及农作物的种植面积，农作物长势对产量有着重要的影响，通过对遥感影像的分析，建立农作物估产模型，对农作物生长情况进行实时监测，预估农作物产量。国内应用广泛的遥感估产模型主要有四个水稻作物气候产量预报模型、遗传算法结合神经网络模型、人机交互反演模型、雷达遥感估产模型。
2.2.2 遥感技术与作物病虫害防治
农作物生长过程中会到病虫害侵袭，传统的实地查看、捕捉虫蛾判断病虫害的方法有滞后性，准确率不够高，作物受病虫害侵袭后其形态、理化性质等会发生变化，光谱特性随之发生变化，通过高光谱遥感对作物的光谱信息进行探测，研究分析原始光谱、植被指数等信息，确定不同作物病虫害监测的敏感波段和敏感时期，建立监测模型，对病虫害及时进行监测和预警，采用各种防治措施进行有效防治[5]。
2.2.3 遥感技术与土壤水旱灾害监测
场坝村为亚热带季风气候，夏季风不稳定，容易发生旱灾和水灾，利用遥感技术对土壤含水量进行监测，对农作物及时补水和排水，保证土壤含水量适合农作物生长，目前，较为成熟的遥感旱情监测方法主要有：热惯量法、蒸散发计算法、基于植被指数和温度的方法、土壤湿度微波遥感法。
热惯量方法用于土壤温度监测较稳定，通过土壤的热特性出发反演土壤水分，当土壤干燥时，昼夜温差大，土壤含水量大，昼夜温差小，通过遥感技术获得一天的最高温最低温，通过模型估算含水量，此方法精度比较高，而且易于实现。但该方法的局限性有一定局限性，适用于裸露或植被覆盖度很低的下垫面，当植被覆盖率高时，受混合像元分解技术的限制其反演精度必然降低。
对于完全及部分植被覆盖地的土壤水分遥感监测问题，应主要以作物缺水指数法为主，一般对于完全植被覆盖，采用作物缺水指数法能取得较好估算效果，由于植被缺水指数CWSI模型公式计算过程复杂，而且一些要素仍依赖于地面气象台站实时性不能保证。植被供水指数法适合植被覆盖度比较高的时段。
土壤的介电常数会随着土壤含水量的增大而增大，雷达回波的后向散射系数直接受土壤介电常数的影响，通过建立不同土层深度的垂直极化后散射系数与作物水分关系、水平极化后散射系数与作物土壤水分关系及作物覆盖度之间的关系模型，估算区域内作物含水量和覆盖度。雷达土壤水探测微波遥感不受光照、云雾等天气条件的影响，具有全天时、全天候工作的特点。特别是长波段微波能够穿透植被，并对土壤具有一定的穿透能力。但其成本较高。
2.2.4 遥感技术与土壤有机质
土壤有机质是植物生长的主要来源之一，能促进植物的生长发育，当土壤有机质高于2%时，通过遥感技术对土壤有机质的光谱特性进行探测，不同类型的土壤，土壤有机质的敏感波段有所差异，采用相关系数法和主成分分析法等方法选择土壤有机质的敏感波段，通过线性统计模型法或非线性统计模型法等方法进行土壤有机质高光谱建模对土壤有机质的含量进行反演，估算土壤有机质含量，对土壤质量进行评价[7-8]。
3 总结
扶贫工作中，遥感技术在农居建筑物标识、危房改造、垃圾安置点选点等工作中起到了重要作用，随着乡村振兴的不断深入推进和遥感技术的不断发展，遥感技术可应运在生态环境建设、产业发展等方面为乡村振兴战略提供精准的数据支撑。
参考文献
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[8] 颜祥照，姚艳敏，张霄羽.土壤有机质遥感制图研究进展与展望[J].中国农业信息，2019，31（3）：13-26.
作者简介：赵琦（1989-），硕士，助理工程师，主要从事森林资源监测研究，E-mail：642454115@qq.com。
*通信作者：李震（1979-），硕士，高级工程师，主要从事森林资源监测研究。
收稿日期：2022-01-17
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