數字鄉村戰略是實現農業農村現代化進(jìn)程的重要抓手，遙感技術能(néng)夠爲數字鄉村建設提供必須的數據支撐。本文通過(guò)進(jìn)行數字鄉村建設的發(fā)展現狀分析，從數據獲取支撐的角度入手，探讨遙感技術在數字鄉村建設中的應用。
快速工業化和城鎮化的推進(jìn)，導緻城鄉的差距不斷加大、城鎮化率不斷提高，數字鄉村建設需求緊迫性日益增加。數字鄉村建設過(guò)程中存在著(zhe)以下幾個方面(miàn)的問題：
1. 鄉村土地利用綜合效益不高
随著(zhe)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟的快速發(fā)展，鄉村對(duì)土地資源的需求日益增加。早期的鄉村土地利用類型單一，伴随著(zhe)鄉村工業化和城鎮化的迅猛發(fā)展，鄉村土地利用結構和空間形态也随之發(fā)生變化，傳統的農耕思維模式已不能(néng)滿足信息化社會(huì)的發(fā)展需求，利用數字信息化手段來推動土地利用轉型與鄉村轉型發(fā)展的交互作用，是解決鄉村複雜人地關系的有效手段，也是破除城鄉二元壁壘的重要一環。
2. 農業資源浪費較大
傳統農業近年來發(fā)展較爲緩慢，抵抗風險能(néng)力弱，已不能(néng)适應現代社會(huì)高速發(fā)展的節奏。研究發(fā)現農業生産過(guò)程中，由于農民對(duì)農業資源開(kāi)發(fā)與管理技術落後(hòu)，農業資源未能(néng)得到有效運用。城鎮化發(fā)展造成(chéng)的農村勞動力人口外流，進(jìn)一步加劇農業資源浪費現象。另一方面(miàn)，鄉鎮企業的非理性布局和農民傳統的耕作方式對(duì)農業的生産、生活和生态造成(chéng)負面(miàn)影響，也造成(chéng)了農業資源浪費。現階段應利用信息化、智能(néng)化來優化鄉村的産業結構，拓展農業信息技術在農業領域的應用。
3. 鄉村生态景觀環境有待改善
近年來，鄉村生态環境不斷惡化。一方面(miàn)遭受到一些新興的鄉鎮企業等外源污染威脅，缺乏有效監管；另一方面(miàn)受到來自鄉村農業自身的内源污染的影響，農民過(guò)量使用化肥和農藥，造成(chéng)農作物品質和産量下降。部分鄉村還(hái)采用如圍湖造田、毀林毀草等盲目開(kāi)墾行爲，嚴重影響鄉村生态系統平衡。數字鄉村建設從鄉村基礎建設治理入手，改善鄉村人居環境，建設可持續的綠色數字鄉村。
遙感技術對(duì)數字鄉村建設的推動作用。遙感技術作爲一項應用廣泛而成(chéng)熟的信息化技術對(duì)數字鄉村的建設，特别是信息的獲取和支撐方面(miàn)均具有非常重要的作用。
早期數字鄉村建設的遙感數據源主要是利用中高分辨率如 “土”和“水”衛星中分辨率成(chéng)像光譜儀（Terra 和Aqua/MODIS）、美國(guó)陸地衛星（Landsat/TM）數據，但随著(zhe)衛星數據的不斷革新，10 米級、米級、亞米級如Landsat-8、“快鳥”（QuickBird）、法國(guó)“斯波特”（SPOT）等高分辨率衛星能(néng)夠滿足不同尺度的鄉村數據需求。這(zhè)些高空間分辨率影像數據的使用，爲鄉村研究提供了大量的高精度數據支撐。在我國(guó)鄉村建設中，很難大量有償使用這(zhè)些國(guó)外的高精度衛星數據。随著(zhe)我國(guó)高分系列衛星的成(chéng)功發(fā)射，以及無人機的大量普及使用，高空間分辨率數據使用問題迎刃而解。
遙感技術在數字鄉村建設中應用
1. 遙感技術實時(shí)監測鄉村土地利用。鄉村土地利用變化監測主要是農村建設用地和耕地（農田）兩(liǎng)個方面(miàn)的利用類型監測，具體應用爲：
①農村建設用地監測。遙感技術用于提取建設用地的方法不斷更新，如通常將(jiāng)農村居民點視爲一個圖斑進(jìn)行處理，在監測時(shí)可以較容易分辨出居民點的形狀和空間分布情況，但很難清晰地诠釋居民點的内部結構。随著(zhe)數據源和提取方法的不斷革新，各種(zhǒng)面(miàn)向(xiàng)對(duì)象的方法（分析算法）、數據融合的方法不斷應用于農村居民點的信息提取，結合各種(zhǒng)光譜信息、紋理信息、形狀信息等參數能(néng)夠較好(hǎo)提取更加詳細的居民點内部地類及使用情況。這(zhè)些信息將(jiāng)有助于鄉村建設用地權屬确定、空心村調查、居民點整治成(chéng)本核算和潛力測算等。
②耕地（農田）利用監測。耕地是農村農業發(fā)展的重心，監測耕地利用一直是大家關注的重點。遙感技術讓耕地管理告别田間調查、逐級上報的傳統方式，使農業土地利用信息能(néng)夠快速獲取，具體如耕地耕作情況監測、農田管理監測和耕地利用變化監測等方面(miàn)。基于遙感數據開(kāi)發(fā)出需要高精度全球地表覆蓋數據産品，如FROM_GLC、Globeland 30等，爲數字鄉村土地利用管理提供了重要的基礎數據。同時(shí)，大量的“三高”數據使用，能(néng)夠及時(shí)了解如農作物耕作面(miàn)積（覆蓋度）、撂荒、休耕或輪作面(miàn)積等動态變化信息。
2. 遙感技術助力鄉村産業數字化轉型
農業數字化體現在農業中的創新應用，將(jiāng)衛星遙感、大數據、物聯網、雲計算和人工智能(néng)等一大批高新信息技術應用到農業的生産、加工和銷售整個産業鏈，全方位推動農業的發(fā)展。遙感技術是這(zhè)套數字化平台中最爲基礎的角色。
首先，遙感技術能(néng)夠爲農業資源調查提供必要數據。天空地一體化數據采集平台能(néng)夠爲農業資源管理平台提供必要的基礎地圖數據，對(duì)鄉村耕地、草場、水域等權屬的确定和格局變化監測提供空間數據。其次，遙感技術能(néng)夠觀測農作物生産過(guò)程，爲鄉村農業提供耕作面(miàn)積、品質、産量、長(cháng)勢、墒情、災情、病情監測，實現農作物生長(cháng)過(guò)程全方位監控。最後(hòu)，遙感技術爲智慧農業提供分析數據。在數字化管理農田和全方位監測農作物的基礎上，智能(néng)農業分析和決策是發(fā)展數字農業的關鍵，全方面(miàn)數據是智能(néng)化的基礎。
開(kāi)展農業災害遙感監測與預警是現代農業相對(duì)傳統農業的一大優勢，抵禦風險、減低損失是提高農業産量的關鍵。同時(shí)，在農産品的銷售環節，智慧農業平台基于遙感提供的播種(zhǒng)、長(cháng)勢、病蟲害、産品品質與估産方面(miàn) 的大數據信息，能(néng)夠及時(shí)爲農民提供未來農産品市場預測等信息。
随著(zhe)數字農業的發(fā)展，農業衛星、無人機等“三高”分辨率的觀測體系的構建，使得農業在數字鄉村建設中不僅僅是傳統耕作方式的改良，而是一個融入了無人化、信息化和智能(néng)化的天空地遙感監測網絡平台，能(néng)夠對(duì)農作物從播種(zhǒng)到收獲整個生育期進(jìn)行長(cháng)期觀測，爲農民提供分析決策信息。這(zhè)些農業數字化的建設離不開(kāi)遙感基礎數據的應用。
3. 遙感技術支撐數字鄉村空間規劃
遙感技術在數字鄉村建設規劃中發(fā)揮著(zhe)最基礎、最核心的作用，在劃定“三區三線”以及永久基本農田保護紅線時(shí)，遙感技術準确直觀地爲劃定給予有力數據保障。同時(shí)，遙感技術較常規管理技術方法能(néng)全面(miàn)、及時(shí)了解鄉村規劃區具體規劃的實施狀況，并針對(duì)熱點、重點區域進(jìn)行全方位監測，實現準确、客觀的動态監測鄉村建設全過(guò)程。通過(guò)對(duì)不同時(shí)相遙感數據進(jìn)行分析，能(néng)夠實時(shí)發(fā)現鄉村各種(zhǒng)地物的變化過(guò)程，及時(shí)發(fā)現鄉村建設過(guò)程中亂搭亂建、違章建築、農田侵占等現象并予以糾正。遙感影像與規劃圖件的疊加分析能(néng)夠迅速查找問題，實現建設用地位置、界限、内容等以及“兩(liǎng)證一書”的一緻性檢查。
4．遙感技術全面(miàn)監測鄉村生态環境在數字鄉村建設中，遙感技術能(néng)夠對(duì)鄉村環境做到科學(xué)、高效和便捷地全面(miàn)實時(shí)動态監測，具體表現爲：
①鄉村土地及土壤狀況監測。利用遙感技術能(néng)夠實時(shí)了解鄉村土地的環境狀況，特别是一些濕地資源、自然保護區等植被類型及覆蓋狀況，了解土地退化、水土流失等問題。同時(shí)，遙感技術還(hái)能(néng)結合一些協同反演模型針對(duì)土壤中水分或者污染物（如重金屬）進(jìn)行監測，能(néng)夠及時(shí)發(fā)現源頭，做好(hǎo)污染防控措施。
②鄉村水資源監測。利用遙感技術監測水資源狀況的技術較爲成(chéng)熟、穩定，在環境領域應用十分廣泛，其中利用多光譜數據對(duì)水體葉綠素、懸浮物的監測精度通常達到90% 以上；利用遙感模型對(duì)于水體的富營養化程度（如總磷濃度）以及水質監測方面(miàn)也具有較高的精度。
③鄉村大氣監測。遙感技術不光能(néng)夠監測大氣的溫度、降雨和風速等氣象信息，還(hái)能(néng)測定大氣的成(chéng)分如氣溶膠、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）等具體成(chéng)分的含量。另外，高時(shí)間分辨率的衛星還(hái)能(néng)及時(shí)發(fā)現鄉村稭稈焚燒的具體位置和影響範圍，對(duì)于一些高能(néng)耗、高排放的鄉鎮企業進(jìn)行實時(shí)監控。
遙感技術作爲一項不斷革新的數據采集手段，能(néng)夠爲鄉村數字化提供實時(shí)、準确、豐富的各種(zhǒng)地理信息，全面(miàn)推動數字鄉村的建設。随著(zhe)遙感技術逐步應用于數字鄉村建設，未來的數字鄉村建設從提高土地綜合效益、綜合利用農業資源和保障生态景觀環境三個方面(miàn)全面(miàn)發(fā)展，勢必會(huì)推進(jìn)我國(guó)鄉村振興戰略的建設和實施。
