地球是太阳系中已知惟一能维持人类生存的地方。但人类的活动恰恰使这个星球越来越不适于人类的生存。目前,世界上二分之一的人仅仅要求能维持生命,因此粮食问题是不得不令人特别关注的问题。农作物产量是每个国家重要的经济情报,特别像我国这样一个人口众多、人均耕地面积少的国家,农业生产的形势严重影响着国民经济的发展。
人们希望于农作物收获前后以最快的方式取得农作物产量的情报,以期预警粮食的异常短缺,并采取相应的措施,如合理的运输、贮藏、加工、市场调度等。自70年代,美国就开始了遥感估产,使农作物产量估测发生了根本性变化,而且在遥感技术本身的领域内,也开始了由陆地卫星逐步开始用气象卫星进行大面积估产。美国在一个州的二十几个试验场进行遥感估产,其估产数字与美国农业部后来统计的数字仅差3%,并提前两个月作出产量预报。
农作物产量取决于作物品种、播种面积和生长情况。多年来的实验已表明,现在的遥感装置完全具有分辨不同农作物的能力。通常植物是绿色的,这是为什么呢?让我们先来了解一下太阳光的组成,直观地看太阳光是白光。如果做个实验,让太阳光通过三棱镜,就会发现白色的太阳光分成了红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种颜色的光,也就是我们常说的“七色光”。再来谈谈物体的颜色,在黑暗的角落里的本身不发光的物体我们是看不见其颜色的。而我们所看到的物体的颜色是物体反射太阳光、灯光等的结果。可见光(如太阳光)照射到物体上,物体吸收掉几种颜色的光,反射它不吸收的光,我们接收到这种反射光,就认为这种光的颜色就是物体的颜色。植物受太阳光照射后吸收了红光、蓝光,反射绿光,植物就呈绿色。不同的作物或同种作物在不同的生长发育期,颜色也有细微差别,借助一定的遥感手段能分辨出这些差别。这是判别作物种类、生长情况,用来进行遥感估产的依据之一。
卓有成效的美国“大面积农业估产实验”利用陆地卫星一号和二号每隔九天轮流在麦田上空用多光扫描拍摄作物的反射光谱,因此在多光谱像片上可以区分小麦从幼苗到开花、变黄等不同生长期的情况,最后可以用计算机圈定麦田并计算面积。通过多种因素的综合分析,就可推出农作物产量。这些复杂的运算由现代计算机技术承担胜任有余。