用于农业和食品工业的传感器

现代农业管理在很大程度上有赖于许多不同种类的传感方法，以提供关于作物、土壤、气候和环境条件的准确信息。几乎每一类传感技术都可以在农业和食品工业中得到应用。本文将对传感器在农业和食品工业中的应用作一简略评述。

1 光谱遥感

农作物光谱的遥感已经被深入研究，并被证明是现代农业管理的一个重要工具。农业光谱遥感是指在田野上方所得到的光谱图像，此时的入射电磁辐射通常是指阳光[1]。当阳光照射到作物或土壤表面时，光线会被反射、吸收或透射，这取决于光线的波长和所接触物体的特性。所接触物体的物理或化学性质的差异，例如叶子的颜色、质地或形状，决定了某一特殊波长的光线被反射、吸收或透射的能量多寡。农业中最常用的遥感技术是光谱反射比测量。所测定的光谱反射比 （反射能量与入射能量的比值）是波长的函数[2,3]。与波长相关的反射比曲线这一光谱特征随植物品种和条件不同而有所差异。

大多数农业应用项目中所测得的电磁波的波长范围从可见光（400～700 nm）直至近红外范围（700～2500 nm）之间[1]。研究表明这一范围内的光谱特征可以为了解作物和土壤的生理学和生物学性质提供丰富和有价值的信息[1,4,5]。已经依据所测定的光谱反射比数据编制了某些特殊植物和农作物的光谱学指数，用于对不同的农业状况进行研究[1,6]。

光谱仪、辐射计和数字照相机可以安装在不同的平台上，诸如地面（拖拉机或卡车）、空中（飞机）或太空（卫星）等，以收集各种数据。……