_3S_技术在中药资源可持续利用中的应用

等〔 刘研究表明 供氮 不同 水平的 水稻冠层和叶片光谱差异明
显， 其光谱反射率随供氮水平的提高在可见光范围降低， 在
近 红外区 增高。 域 程一松等［ 研究了 氮素养分胁迫下 ２ １ 〕 不同
冬小麦的不同生育期光谱的特征， 结果表明孕穗期是利用高 光谱遥感进行作物长势和养分诊断研究的最佳时期。张霞
２ 中药资源病虫害监测 不同类型的中药资源往往感染 ． ４ 不同的病虫害， 而不同的病虫害所引起中药资源受损症状不 同， 有的病虫害导致中药资源反射光谱的显著变化， 有的则 导致中药资源大量失叶、 减产。因此， 对不同病虫害的遥感 监测方法不同。利用遥感技术可及早预测诸如小麦黑锈病、
马铃薯晚疫病、 玉米大斑病、 水稻白叶枯病及各种虫害〔 ２ ４ ３ 路桂珍〔３ ２研究发现， ５ 根据健康植物与受害植物在近红外波
间试验， 采用单变量线性与非线性拟合模型和逐步回归分 析， 获得作为高光谱估算地上鲜生物量的最佳模型。刁淑娟
等〔 利 像的空间信息、 １ 用图 ６ 〕 光谱信息以 及地形数据对植被
进行分类， 其精度达到 ９％， ０ａ与最大似然分类方法所得结果
相比 其分类精度提高了１％． 较， ０ ２２ 中药资源的土壤水分监测 土壤水分监测是遥感的常 ． 规工作之一， 不少学者结合精确农业， 利用遥感技术对作物 土壤水分含量进行监测， 结果证明遥感对大面积农田土壤水
等〔 利用北京小汤山 ２ ２ ３ 地区获取的航空高光谱遥感图像， 提
取出４ 条小麦图像光谱与地面叶片全氮含量数据相对应， ３ 运用红边、 光谱吸收特征分析方法和逐步回归算法， 选择和 设计了叶片全氮反演的特征波段和特征参数， 并进行了全氮 含量填图， 实验结果表明全氮含量填图的值域和分布与地面
调 测量 一 聂艳等２探讨了 查和 结果 致。 〔 ３ ３ 土壤肥料专家系 统
段反射率的明显不同， 可利用红外遥感图像上的色调变化来 判读健康植物和受害植物及其受害程度， 并能比肉眼早期发 现， 从而达到大面积监测并防治病虫害的目的。杨存建
监测２ 一 ０ ０ ５ｃ ｍ土层土壤含水量中， 利用遥感模型监测土壤
水分精度达到 ５％以上， ０ 实际遥感监测精度达到 印％左右， 其结果可有效指导干旱半干早农业区春耕时间和动态监测
则需要结合实地调查摸索新的思路和方法， 例如， 运用“Ｓ ３＂ 技术对有标记作用的伴生植物进行监测和分析， 结合实地调
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第３卷第 １期 ０ ８
２０ 年 ９ ０５ 月
中国中药杂志
Ｃ ｉａ ｕｎ ｌ Ｃ ｉｅ Ｍａｅｉ Ｍｅｉ ｈｎ Ｊ ｒａ ｏ ｈｎｓ ｏ ｆ ｅ ｔ ａ ｄ ａ ｒ ｃ
究了大豆播种面积及产量的遥感监测， 认为利用多种遥感资
料进行大豆估产是可行的。李建龙等〔 利用在天山北坡不 １ ３ ３ 同草地类型上观测的草地可食产量， 环境与遥感资料等， 使
用“Ｓ集成系统进行了多重相关分析和遥感估产技术的深 ３” 人研究， 建立了遥感估产模型， 并在实际估产中加以应用， 结 果发现大面积草地可食牧草遥感估产精度达到７． ５８ ％以上。 这些研究为中药资源的估产研究提供了了很好的参考， 对中 药资源， 尤其是栽培中药材的产量估计， 可全面借鉴作物估 产的模式和方法。 ２ Ｓ技术在中药资源的生态研究中的应用 ＂＂ ３ ２１ 植物信息提取及植被分类 植物信息提取和植被分类 ． 是中药资源生态研究的基础。借鉴植被及农作物研究的经 验， Ｒ 和 Ｇ Ｓ 运用 Ｓ Ｐ 提取中药材遥感信息， 可以研究中药材的 长势、 生物量等， 对于野生中药材， 还可以研究其所处群落的
版社出 版了《 中国中药资源）］ 中国中药区划》１ 本 ） 和《 ［ ３ ［等６ ４
〔 ２ ０ －００ 收稿日 期〕 ０ ４ １ －８ 科技 〔 金项 目］ 基 础 性 工 作 和 社 会 公 益 研 究 专 项 基
（ ０ＤＢＪ１） ２ ３ Ｉ３１ ０ ０
黄璐琦，ｅ （１）４１ １－ ５ Ｔｌ ００６０４ １ ９５ ： ４ ２ 「 通讯作者］ ，
２ 中药资源的土壤养分监测 养分缺乏是影响作物生长 ． ３
的最主要限制因子之一， 及时准确监测或诊断出作物养分状 况， 对提高作物水肥管理水平和水肥利用效率， 减少过度施 肥带来的环境污染和指导节水农业生产具有重要意义。近 年来， Ｓ技术用于农田 ＂” ３ 养分监测的研究层出不穷。唐延林
少 者应 ３ 技 对 物 学 用“ ” 术 作 估产进行了 Ｓ 研究［１刘洋〔研 ８１ －， １ １ ２ 〕
土壤数据采集仪器价格昂贵， 性能较差， 不能分析一些 缓效态营养元素的含量。随着高分辨率卫星的出现（ 一 １ ３ ｍ， ） 遥感光谱信息与土壤性质、 作物营养关系的研究和应用 将得到进一步地深化和推广。针对 目 前我国土壤养分管理 和施肥技术的现状， 从与土壤肥力、 施肥、 作物有关的因素着 手， ３” 采用“Ｓ等技术手段， 以精准农业的理念为指导， 在中药 材栽培种植中进行合理施肥， 具有很好的实用性和推广价
值。
分 宏观动态监测方便、 快捷、 精度高。 李建龙等〔 利用 Ｒ １ ７ 〕 Ｓ
和 ＧＳ初步建立了典型试验区遥感信息与土壤含水量之间 Ｉ ，
的遥感光谱相关监测模型， 并同地面实测土壤水分进行了 精 度校正， 结果表明， 其模型监测 ０ ２ ｃ 一 ０ ｍ土层含水量的精度
达到９％以上， ０ 实际监测土壤水分精度达到 ７． 在遥感 ２３ ％；
Ｖ ｌ３ ， ｅ ８ ｏ． Ｉ ｕ １ ０ ｓ ｓ
Ｓｐ ｂｒ ０５ ｍ ｅ， ｅｔ ｅ ２０
查进行研究， 可能为解决此类稀有种的资源调查提供思路。 １ 中药资源的长势产量的估测 对栽培中药材长势的监 ． ２
输系统， 将会提高大面积栽培中药材土壤水分监测和控制的
能力。
测和产量的估测， 药资源动态监测的一个重要方面。Байду номын сангаас 是中
外遥感监测的热惯量模式及国外在这一方面所取得的主要
成果， 阐述我国利用热惯量模式监测土壤水分的应用性试验 的现状， 以及在模式研究方面所取得的进展。总之， 趋 将日 完善的“Ｓ技术用于中药资源， ３” 尤其是用于栽培中药材土壤 水分监测， 建立卫星图像资料接收系统和快速处理分析及传
经济效益和社会效益。 李春干等［研究了“Ｓ技术与地面 ６ ７ ３”
调查相结合进行红树林资源调查的技术方法， 有效地解决了 传统方法调查中存在的红树林空间位置和分布境界线定位
准确 性差、 面积精度低等问 李建龙等［ 题。 ［ ７ １ ３” 利用“ 技术和 Ｓ
生态系统分析方法， 实现了对新疆阜康县草地农业资源动态 变化的准确监测。 ＂Ｓ技术在农林牧业等领域资源动态监测方面的应用 ３＂ 和推广， 为中药资源的动态监测提供了理论方法。值得一提 的是多数中药资源在群落中都不是常见种和关键种， 相反却 常常是非常见种或稀有种， 这为“Ｓ技术在中药资源动态监 ３” 测中的应用带来了困难。目 ＂Ｓ技术用于在群落中占绝 前，３＂ 对优势的成片存在的乔木、 灌木类中药资源动态监测技术成 熟， 如杜仲、 麻黄、 甘草、 苦豆草、 松树、 三尖杉等。而对于林 下资源或稀有资源的监测， 如黄连、 贝母、 冬虫夏草、 苍术等，
已 展现出良 前景〔 １ 好的 １ 。由于植物资源占中 ， ２ 药资源的８％ ０
以上。笔者以药用植物资源为主， 探讨“Ｓ技术在中药资源 ３” 可持续利用中的应用。 １ Ｓ技术在中药资源监测中的应用 ＂ ” ３ １１ 中药资源的实时监测 ２ 世纪 ８ 年代我国在全国范 ． ０ ０
围内进行了历时５ 年的中药资源普查， １ ５ 并在 ９ 年由科学出 ９
的首要问题。
＂Ｓ技术以其快速、 ３＂ 经济、 方便等特点， 在资源调查及监
测方面 显示出 极大的优势。 宁晓波等囚针对目 前我国 森林
资源清查存在的调查周期长， 数据现势性、 可比性、 可靠性差 等问题 ， 在开展贵州省森林资源清查及评价工作 中引进 了 ＂Ｓ技术， ３＂ 同传统的森林资源清查方法相比， 取得了显著的
资源的急剧下降。目前， 我国中药资源总体处于家底不清， 保护及开发利用依据不足的状态。全面实施中药资源的普 查所需的人力、 物力和财力极大， 而且中药资源的蕴藏量在 随时改变， 因此， 如果按传统方法进行资源调查， 即使成本极 高的新普查结果也会很快就失去了可靠性。因此， 对中药资 源及其蕴藏量进行实时监测成为中药资源研究、 保护及利用
的设计思路， 并在滨湖平原验证具有良好的经济效益和社会
效益。
植被类型甚至伴生植物。如董谢琼等［ 利用遥感技术得到 １ ４ 」
云南曲靖市的春季作物假彩色分布图和可参与后续运算的 定量分布数据， 对解决云南高原山区的春季作物遥感信息提
取 有 王 珍等 １ 展了 氮素营养 很 效。 秀 ［开 不同 ５ 〕 水平的 水稻田
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中国中药杂志
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Ｖ ｌ３ ，ｓ ｅ ８ ｏ．０ Ｉ ｕ １ ｓ
Ｓｐ ｂｒ ０５ ｍ ｅ， ｅｔ ｅ ２０
究、 中药资源区划及道地药材研究等方面得到广泛应用。
〔 ＂Ｓ技术； 关键词〕 ３” 遥感（Ｓ ； Ｒ ）全球定位系统（Ｐ）地理信息系统（Ｉ ； Ｇ Ｓ； ＧＳ 中药资源 ）
〔 中图分类号」 ２２ 〔 Ｒ 文献标识码」 ［ ８ Ａ 文章编号」 ０１ ３ （ ０） － ９－ １０－ ０ ２ ５１ １ ７ ４ ５ ２ ０ ８３ ０
中药资源的分布、 产量及质量变异都与地理环境变异有 着直接的关系。道地药材作为中药特定种质在特定空间环 境下的产物， 充分体现了空间环境对中药资源的巨大影响。 换言之， 中药资源的分布、 产量及质量信息都具有空间信息 的特征。因此， 对空间信息的研究和利用是中药资源保护和 利用的关键问题。 空间技术是空间信息分析的关键技术。而遥感（Ｓ 、 Ｒ ）全 球定位系统（Ｐ） ＧＳ和地理信息系统（Ｉ） ＧＳ三者集成的“Ｓ技 ３” 术， 是空间信息分析的核心技术。遥感是指不直接接触被研 究的目 感测目 标， 标的特征信息（ 一般是电磁波的反射、 辐射 和发射辐射）经过传输、 ， 中提取人们感兴趣的信息。 ， 处理 从 ＧＳ Ｐ 是当今最具优势的空间定位系统， 具有全天候、 动化、 自 功能多、 抗干扰的特点， 它可以解决传统定位方法精度低、 工 作量大、 复位难的问题。地理信息系统当今空间信息管理和 分析的最强大的工具。 ＂Ｓ技术已发展到成熟应用阶段， ３＂ 在信息获取、 信息处 理、 信息应用方面的突出优势， 使得其在国防、 、 、 交通 农业 矿 产、 地质等领域得到广泛应用， 并在资源监测和保护、 灾害预 警和监测及环境保护等诸多领域显现出巨大的优势和潜力。 目 ３＂ 前“Ｓ技术在中药资源研究和保护中的应用刚刚起步， 就 著作， 这是解放后中药资源研究的最重要的成果之一， 也是 至今为止全面系统介绍中药资源的最新的研究成果。而近 ２ 年来 ， ０ 国内和国际天然药物市场及资源都发生了惊人的巨 变， 对中药资源的掠夺式开发 ， 以及生境破坏都造成了中药