第一篇：农业生物技术课程论文
农业生物技术课程论文
题 目：_植物耐盐相关基因克隆与基因工程的研究进展
院（系）： 专业： 班级： 姓名： 学号： 成绩： 完成日期：
2011-6-10
农学院
植物耐盐相关基因克隆与基因工程的研究进展
摘要：随着分子生物学技术的不断发展，植物耐盐基因工程已经成为当前研究的热点．植物基因工程为耐盐新品种选育提供新的途径．很多耐盐相关基因相继被克隆和研究，包括离子调节关键基因、渗透调节物质合的关键基因、氧化胁迫调节关键基因、盐胁迫信号传导途径相关基因以及相关调控元件和因子，部分成功应用于植物育种研究．
关键词：耐盐性、基因克隆、基因工程、土壤盐渍化、耐盐基因
随着全球水资源危机以及土壤盐化问题的加剧，盐胁迫已经成为影响植物生长、导致粮食和经济作物减产的主要限制因素。目前，世界盐渍土面积约１０亿ｈｍ２；中国盐渍土面积约３４６０万ｈｍ２，盐碱化耕地７６０万ｈｍ２，其中原生、次生盐化型和各种碱化型分布分别占总面积的５２％、４０％和８％。对于盐渍化土壤的利用主要采取两种措施，一是用化学或物理方法改造土壤；二是通过生物技术培育耐盐作物品种。前者不仅耗资巨大，且随着大量化学物质的加入加重了土壤的次生盐渍化，因此培育耐盐的作物品种就日益重要。国内外学者研究了盐分对植物的伤害、植物耐盐的机理，克隆了一些耐盐相关基因，并通过耐盐相关基因转化，获得了一些耐盐性提高的转基因植物，展示了诱人的前景。本文从植物耐盐的机理、耐盐相关基因的克隆及转耐进行了展望。
1、植物耐盐的机理
盐分对植物胁迫分为渗透胁迫、离子伤害、离子不平衡或营养缺乏三类，渗透胁迫和离子伤害目前被认为是对植物危害的两个主要过程。植物的耐盐性环境下的少数耐盐植物进化出特殊器官泌盐和稀盐，如海滩的红树和碱蓬属植物。对多数植物来说，则是生理耐盐。盐胁迫下渗透机制的调节在盐胁迫下，由于外界渗透压较低，植物吸收水分困难，细胞会发生水分亏缺现象。植物为了避免这种伤害，会主动积累一些可溶性物质，降低细胞的渗透势，从而使水分顺利地进入植物体内，保证植物正常生理活动的进行。渗透调节分为无机渗透调节和有机渗透调节。参与无机渗透调节的离子主要是Ｎａ＋、Ｋ＋、ｃａ２＋和ｃｌ。赵可夫等研究发现盐生植物的无机渗透剂以Ｎａ＋、Ｋ＋和ｃｌ为主，而非盐生植物高梁、芦苇等主要以Ｋ＋和有机渗透物质为主。说明盐生植物和非盐生植物在渗透调节物质方面的不同。植物在逆境中会主动积累一些有机渗透物质，其中小分子化合物有如下几类：第一类是多元醇，如甘如蔗糖、海藻糖等；第三类是氨基酸及其衍生物，如脯氨酸、甘氨酸、甜菜碱等。这些物质对细胞无毒，对代谢过程无抑制作用，它们的积累在一定范围内可以维持盐胁迫下细胞的正常膨压和代谢功能。这些保护渗透物质在植物抗盐研究中已越来越受重视。
盐胁迫改变代谢途径在盐胁迫下，一些盐生植物能够通过改变其自身的代谢途径而适应高盐度的生存环境。一些肉质植物，如豆瓣绿属植物、马齿苋科植物以及禾本科植物冰草等，在盐渍或水分胁迫下可以改变光合碳同化途径，途径变为ＣＡＭ途径。ＣＡＭ植物在夜间开放气孔进行C0２吸收和固定，白天气孔关闭减少蒸腾量。这种转变的机理，赵可夫等认为主要是Ｃｌ活化了细胞中的ＲｕＢＰ羧化酶所导致的。并通过测量Ｃ０２固定和ＰＥＰ羧化酶活性证实光合作用转变是受盐诱导目前获得的一些转基因植物耐盐性虽有提高，但这只是相对于对照植株而言的，转入均是单个基因或相关的两个基因，并没有得到生产大田能利用的抗盐植株。目前比较一致的观点是：植物的耐盐性是多种生理性状的综合表现，是由位于不同染色体上的多个基因控制的，因此培育有实践意义的转基因植物可能需要同时转入多个基因。植物耐盐基因工程的工具基因植物作为固着生物，为了适应变化的环境就必须对胁迫产生快速应答，盐胁迫也不例外。植物耐盐应答机制主要包括生理和分子细胞两个水平，以下根据不同耐盐机制对相关基因进行分类介绍。１．１离子调节相关基因
Ｎａ＋是盐渍土壤中主要的有害离子，在植物体中过量积累会破坏细胞膜结构、使膜选择性丧失、降低胞质酶活性、阻碍光合作用和代谢过程，引发离子胁迫。植物要在高盐环境下维持正常生长发育．降低胞质Ｎａ＋浓度是关键，为此植物细胞采取了限制Ｎａ＋内流、增加Ｎａ＋外排、Ｎａ＋区隔化等策略。高等植物中Ｎａ＋外排主要依赖于质膜Ｎａ＋／Ｈ＋反向转运蛋白，而植物囊泡中Ｎａ＋区隔化则通过液泡膜Ｎａ＋／Ｈ＋反向转运蛋白来实现。ＧａｘｉｏｌａＲＡ等人首先在拟南芥中克隆了编码液泡膜Ｎａ＋／Ｈ＋反向转运蛋白的ＡｔＮＨＸｌ基因。Ａｐｓｅ等人在拟南芥中超量表达ＡｔＮＨＸｌ基因提高了植株的耐盐性，并对番茄和油菜进行转化，得到了可在２００ｍＭＮａＣｌ条件下正常生长结实的转基因植株，获得了世界第一批真正意义上的耐盐作物。此后又分离了多种高等植物ＮＨＸｌ基因．ＣｈｅｎＬ Ｈ等人将ＡtＮＨＸｌ基因导人养麦，获得了可在２００ｍＭＮａＣＩ条件下生长开花且主要营养成分未受影响的转基因植株，此时野生型植株已无法正常生长。Ｎａ＋大量涌人还会破坏细胞内离子平衡，引发营养胁迫。但是质膜上没有Ｎａ＋特异转运蛋白，认为Ｎａ＋吸收是通过高亲和性及低亲和性Ｋ＋转运系统完成的，而Ｋ＋又在酶活性调节、蛋白质合成、渗透调节等生理过程中具有重要作用，可见保持胞质Ｋ＋浓度、维持Ｎａ＋／Ｚ＋比率不仅是植物生长也是抗盐的关键。ＨＫＴ类蛋白既可作为高亲和Ｋ＋转运体，又可作为Ｎａ＋转运体，也可能具有双重功能但选择性不同，认为ＨＫＴ蛋白在植物抗盐过程中发挥作用。ＳｃｈａｃｈｔｍａｎＤＰ等人率先克隆了小麦ＨＫＴＩ基因。此后克隆了多个植物ＨＫＴ蛋白同源基因。Ｒｅｎ等人从水稻中分离的编码ＨＫＴ型转运蛋白的ＳＫＣｌ基因，具有选择性转运Ｎａ＋的功能，有助于维持高盐条件下枝条中高Ｋ＋含量，促进植物生长。
ｌ.2 高盐环境下，外界渗透势较低会导致植物细胞水分亏缺，即产生渗透胁迫。为了抵御渗透胁迫，植物将积累小分子（糖醇、氨基酸、胺类化合物等）和大分子（水通道蛋白、保护性蛋白、渗调蛋白等）渗透保护物质，认为利用合成渗透保护物质的基因转化植物可以提高耐盐性。甘露糖醇一１一磷酸脱氢酶是甘露糖醇代谢途径中的关键酶，催化果糖合成甘露糖醇的反应。用大肠杆菌中编码甘露糖醇一卜磷酸脱氢酶的ｍｔｌＤ基因转化毛白杨得到的转化株可在７５ｍＭＮａＣＩ条件下生长，而野生株生长受到抑制。甘氨酸甜菜碱在植物细胞中积累可以增强植物耐盐性。其合成过程涉及胆碱单加氧酶和甜菜碱醛脱氢酶两个关键酶。目前大麦、水稻、菠菜、山菠菜和甜菜中的甜菜碱醛脱氢酶基因都已经被克隆。ＳｈｉｒａｓａｗａＫ等人使水稻超量表达菠菜ＣＭＯ基因，转化株甘氨酸甜菜碱含量较野生型提高９倍，可在１５０ｍＭＮａＣＩ条件下生长。ＫｕｍａｒＳ等人通过质体转化法使甜菜碱醛脱氢酶基因在胡萝卜中表达获得了可在４００ｍＭＮａＣｌ条件下生长的转基因植株，此时野生型植株已经无法存活，这是目前已知转基因植物所能耐受的最高盐浓度。ＬＥＡ蛋白能够在种子成熟干燥过程或渗透胁迫条件下保护细胞免受低水势损伤，ＬＥＡ基因是第一个鉴定到的在种子成熟和发育阶段表达的基因。ＨａｎＬＭ等人利用小麦ＬＥＡ蛋白编码基因Ｔ４——ＬＥＡｌ转化得到的丹参能够在１％ＮａＣｌ胁迫条件下生长。１．３氧化调节相关基因
离子胁迫和渗透胁迫是高盐毒害的两个主要方面，它们还会诱发次级氧化胁迫，即产生活性氧自由基、破坏膜和酶系统。过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、维生素Ｅ、还原型谷胱甘肽、抗坏血酸还原酶等可作为植物体内保护酶系统协调作用清除膜脂过氧化产生的活性氧类物质，保护膜及细胞内酶系统不受破坏，利用相应编码基因对植物进行转化使抗氧化剂高水平积累可以有效提高耐盐性。ＧａｏＸ等人用２００ｍＭＮａＣｌ处理超量表达ｓＤＤ２基因的转基因和野生型拟南芥，二者发芽率均下降，但转化株发芽率下降水平仅为野生株的１／１０～１／３。表达水稻脱氢抗坏血酸还原酶基因的拟南芥能够在１００ｍＭＮａＣＩ条件下发芽，而此时野生株萌发受到抑制，证实增强植物脱氢抗坏血酸还原酶活性、提高总抗坏血酸盐含量可显著增强植物耐盐性。
１．4调控耐盐基因表达的转录因子
乙烯应答元件是植物中重要的特异转录因子，可以与乙烯应答ＧＣＣ盒和干旱应答元件发生互作。用编码乙烯应答因子型转录因子的大麦根富集因子基因转化拟南芥，对转化植株进行高盐处理后种子和根仍可正常萌发生长，表明大麦根富集因子基因对植物盐胁迫应答具有调控作用Ｃ２Ｈｚ型锌指蛋白是真核生物基因组中最丰富的锌指蛋白，其ＥＡＲ阻遏物结构域在植物非生物胁迫应答调节中具有重要作用。Ｃｉｆｔｃｉ ＹｉｌｍａｚＳ等人用Ｚａｔ７转化拟南芥，得到了可在１５０ｍＭＮａＣＩ条件下生长的转化植株，ＮａＣｌ浓度为１００ｍＭ时，野生型植株和ＥＡＲ结构域缺失或发生改变的突变植株就已经无法存活。近几年来，科学家们研究发现了一系列逆境胁迫相关基因，目前多个植物耐盐相关基因已被克隆而且这些基因与植物耐盐性状的关系也得到初步确认。小分子渗透调节物质合成相关基因克隆及基因工程
在盐胁迫下，由于外界渗透势较低，植物细胞会发生水分亏缺现象，即渗透胁迫。植物为了避免这种伤害，在逆境情况下必须产生一种适应机制，多数植物能够通过积累大量的代谢物质如糖类（果糖、蔗糖、海藻糖等）、氨基酸（脯氨酸）等来调节植物细胞内渗透压与外界平衡，降低体细胞水势，保持膨压。维持高的细胞质渗透压，保证细胞的正常生理功能。Ｂｒａｙ认为脯氨酸、甜菜碱等小分子有机物的大量积累不会破坏其它生物大分子的结构和功能，同时表现出良好的亲和性，也具有较强的渗透调节作用，是理想的渗透物质。
2．1 甜菜碱
甜菜碱是一类铵化合物，化学名称为Ｎ一甲基代氨基酸。植物中的甜菜碱有１２种，最简单的、研究最多的甘氨酸甜菜碱。许多高等植物，尤其是藜科和禾本科穰物，在受到盐胁迫时积累大量甜菜碱，其积累水平与植物抗胁迫能力成正比。其生物合成是从胆碱开始经２步氧化生成的。首先在胆碱加单氧酶的催化下，胆碱合成甜菜碱醛，然后，甜菜碱醛在甜菜碱醛脱氲酶催化下形成甜菜碱。胆碱单加氧酶、甜菜碱醛脱氲酶两种酶都存在于叶绿体基质中，其活性受盐胁迫诱导。盐碱胁迫能使甜菜碱醛脱氲酶活性显著增加，并且与甜菜碱的积累具有相关性，但这方面的研究多限于幼苗或成熟植株以及胁迫诱导下植物体内甜菜碱含量及甜菜碱醛脱氲酶活性的动态变化。Ｍｅｎｇ等从苋中，克隆了胆碱单加氧酶基因全长ｃＤＮＡ，为一个编码４４２个氨基酸的多肽，通过ＤＮＡ印迹分柝该基因在基因组中为单拷贝，受予旱和盐胁迫诱导。甜菜碱醛脱氲酶是一个６０ｋＤ的多肽二聚体，主要集中在菠菜和甜菜叶绿体基质中。ＭｃＣｕｅ等在对甜菜进行的研究中克隆了３个负责编码甜菜碱醛脱氲酶的ｅＤＮＡ，发现三者的核酸序列差异较小。肖岗等从耐胁追很强的藜科植物山菠菜中克隆了甜菜碱醛脱氲酶的ｅＤＮＡ。Ｉｓｈｉｔａｎｉ等从大麦中克隆到了甜菜碱醛脱氲酶基因的ｅＤＮＡ，通过分析发现其与大肠杆菌中的胆碱单加氧酶基因有高度的同源性，同时发现该基因受干旱和盐胁迫诱导。目前甜菜碱醛脱氲酶的编码基因已经被应用到抗逆性基因工程当中：梁峥等将菠菜中的甜菜碱醛脱氢酶基因转入到烟草中，结果发现获得转基因植株中甜菜碱积累量显著增加，植株的抗旱以及耐盐牲均获得提高。郭北海等采爆基因枪法将由菠菜甜菜碱醛残氢酶基因导入小麦品种，并且得以表达。在盐胁迫条件下，多数转基因植株叶片的甜菜碱醛脱氲酶活性比受体亲本提高ｌ～３倍，部分植株相对电导率比亲本明显低，表明转基因植株的细胞膜在胁迫时有受损较轻倾向。孙仲序等将其成功地转入葡萄。
2．2 胃溶性糖
盐胁迫除了诱导一些小分子溶质外，还可诱导可溶性糖的变化，这蝗糖类有果聚糖、海藻糖等。这些可溶性糖类在植物体内也起到了重要的渗透压调节作用。果聚糖广泛存在于植物和微生物的细胞液泡中，而某些植物还能以果聚糖的形式储存光合作用固定的能量。果聚糖在细胞内是可溶的，在植物遭遇到盐胁迫能够降低细胞的水势，参与细胞的渗透调节。Ｐｉｌｏｎ Ｓｍｉｔｓ克隆到了枯草杆菌枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因，并将枯草杆苏打中枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因与液泡定位信号连接，启动子为组成型后，然后转入烟草。外源基因得到表达，转基因植株的非机构性糖类明显高于对照，在转基因甜菜植物中表达枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因，在胁迫条件下，能够积累暴聚糖，增强抗旱性。枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因基因对植物抗盐性的提高也有帮助，张慧等将枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因，与克隆自酵母的羧肽酶Ａ的液泡引导信号序列连接得到嵌合基因构建双元表达载体，经农杆菌介导转化烟草。获得的抗性芽能在含１％ＮａＣｌ的ＭＳ培养基上正常生根，转基因小苗浇灌含１％ＮａＣｌ的ｈｏａｌａｎｄ，Ｓ营养液转基因烟草植株生长良好，而未转化苗出现明显萎蔫，结果显示枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因基因的植物基因工程可提高烟草植株的耐盐性。海藻糖是一种还原性双糖，一般存在于低等生物（如酵母、细菌等）中，其化学结构和在维管植物中普遍存在的蔗糖的化学结构很相似，在胁迫环境下，海藻糖能够阻止细胞磷脂双分子膜由液晶态向固态转变，能够稳定蛋白质等高分子物质，从而增加细胞对盐胁迫的抵抗力。另外，在一些极端耐旱的复苏植物含有大量海藻糖，对其抵御干旱胁迫起到了至关重要的作用，可以使其桔死后得以复活。在酵母中，海藻糖的合成由海藻糖一６一磷酸合酶和海藻糖一６一磷酸磷酸酶共同完成。通过转基因，使植物产生和积累海藻糖，提高植物抗旱性的工作已经有报道，Ｈｏｌｍｓｔｒｍ等将海藻糖一６一磷酸合酶基因转入烟草，转基因植株胁迫后复水可恢复生长，而对照则枯萎了。表现出海藻糖一６一磷酸合酶基因能够提高植物的耐脱水能力。赵恢武的结果证实海藻糖一６一磷酸合酶基因能够提高烟草抗旱性，但发现烟草的正常生长受到影响。王自章等利用农杆菌介导法将海藻糖合酶基因转入甘蔗，获得抗渗透胁迫能力增强植株。酵母的羧肽酶Ａ的液泡引导信号序列连接得到嵌合基因构建双元表达载体，经农杆菌介导转化烟草。获得的抗性芽能在含１％ＮａＣｌ的ＭＳ培养基上正常生根，转基因小苗浇灌含１％ＮａＣｌ的ｈｏａｌａｎｄ，Ｓ营养液转基因烟草植株生长良好，而未转化苗出现明显萎蔫，结果显示枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因基因的植物基因工程可提高烟草植株的耐盐性。海藻糖是一种还原性双糖，一般存在于低等生物（如酵母、细菌等）中，其化学结构和在维管植物中普遍存在的蔗糖的化学结构很相似，在胁迫环境下，海藻糖能够阻止细胞磷脂双分子膜由液晶态向固态转变，能够稳定蛋白质等高分子物质，从而增加细胞对盐胁迫的抵抗力。另外，在一些极端耐旱的复苏植物含有大量海藻糖，对其抵御干旱胁迫起到了至关重要的作用，可以使其桔死后得以复活。在酵母中，海藻糖的合成由海藻糖一６一磷酸合酶和海藻糖一６一磷酸磷酸酶共同完成。通过转基因，使植物产生和积累海藻糖，提高植物抗旱性的工作已经有报道，Ｈｏｌｍｓｔｒ６ｍ等将海藻糖一６一磷酸合酶基因转入烟草，转基因植株胁迫后复水可恢复生长，而对照则枯萎了。表现出海藻糖一６一磷酸合酶基因能够提高植物的耐脱水能力。赵恢武的结果证实海藻糖一６一磷酸合酶基因能够提高烟草抗旱性，但发现烟草的正常生长受到影响。王自章等利用农杆菌介导法将海藻糖合酶基因转入甘蔗，获得抗渗透胁迫能力增强植株。３与耐盐性相关的调控元件和因子
植物在生长过程中，对各种环境胁迫会做出一系列反应，特异表达一些基因，以适应不利的环境条件。这就要求对各种功能的基因进行精确的调控。透过研究这些基因的表达，发现很多基因的表达受到其启动子附近的顺式作用元件以及与之相结合的反式作用因子的调控。在拟南芥中，Ｐｉｌｏｎ Ｓｍｉｔｓ等报道了一批受脱水诱导的基因Ｒｄ，其中一个受脱水和低温诱导基因ｒｄ２９Ａ的启动子中的一个９ ｂｐ的脱水响应元件，碱基序列为ＴＡＣＣＧＡＣＡＴ，是一种典型的顺式作用元件。刘强等通过对比其它受干旱、高盐以及低温诱导的基因，发现这些基因的启动子都有ＤＲＥ核心序列。可以认为ＤＲＥ核心对这些基因在逆境下表达起着调控作用。反式作用因子的编码基因能够促进相应基因的表达。Ｌｉｕ等发现属于一个基因家族的两个转录因子基因ＤＲＥＢＩＡ和ＤＲＥＢ２Ａ，表达产物为ＤＲＥ结合因子，结合在ｒｄ２９Ａ基因的启动子区域，分析认为ＤＲＥＢｌＡ和ＤＲＥＢ２Ａ是相互独立的、在分属不同的干旱和盐胁迫信号传导途径中起着反式作用因子的作用。并发现转整合了组成型启动子３５Ｓ后的ＤＲＥＢＩＡ和ＤＲＥＢ２Ａ基因的拟南芥能够显著提高抗胁迫能力，但ＤＲＥＢＩＡ过量表达，对其的正常生长产生不良影响。当在干旱诱导型启动子ｒｄ２９Ａ的启动子驱动下，这种负面影响降到最低限度，仍然能观测到增强的抗胁迫能力。
４展望
土壤盐渍化是影响农业生产和生态环境的一个重要的非生物胁迫因素。通过基因工程来培育耐盐的农作物新品种为有效解决这个问题提供了一个薪的思路。对予植物耐盐基因工程来讲，获得关键耐盐基因尤为重要，随着功能基因组学的开展，以及表达序列标签及ｃＤＮＡ微阵列、基于转座子标签和Ｔ—ＤＮＡ标签的反求遗传学技术等新技术的应用，使得关键的耐盐基因的分离及其功能鉴定变得更容易了。相信随着分子生物学技术和方法的不断发展和完善，植物耐盐性的分子机理将逐步被了解，进而使通过基因工程方法提高植农作物耐盐性成为可能。
参考文献
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第二篇：食品生物技术课程论文
食品生物技术课程论文
——转基因食品的发展现状及安全性探究
转基因食品的发展现状及安全性探究
摘要：随着转基因技术的迅猛发展，转基因食品逐渐走上了老百姓家的餐桌，与此同时，转基因食品的安全性问题也成为了热议话题。本文详细分析了转基因食品的利与弊，通过案例对转基因食品的安全性做出了评价。
关键字：食品
转基因
安全性
一．转基因食品的含义
转基因食品是利用现代分子生物技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是“转基因食品”。
二．转基因食品的种类
1.植物转基因食品
植物性转基因食品很多。例如，面包生产需要高蛋白质含量的小麦，而目前的小麦品种含蛋白质较低，将高效表达的蛋白基因转入小麦，将会使做成的面包具有更好的焙烤性能。番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，但它不耐贮藏。为了解决
转基因食品——西红柿番茄这类果实的贮藏问题，研究者发现，控制植物衰老激素乙烯合成的酶基因，是导致植物衰老的重要基因，如果能够利用基因工程的方法抑制这个基因的表达，那么衰老激素乙烯的生物合成就会得到控制，番茄也就不会容易变软和腐烂了。美国、中国等国家的多位科学家经过努力，已培育出了这样的番茄新品种。这种番茄抗衰老，抗软化，耐贮藏，能长途运输，可减少加工生产及运输中的浪费。
2.动物性转基因食品
动物性转基因食品也有很多种类。比如，牛体内转入了人的基因，牛长大后产生的牛乳中含有基因药物，提取后可用于人类病症的治疗。在猪的基因组中转入人的生长素基因，猪的生长速度增加了一倍，猪肉质量大大提高，现在这样的猪肉已在澳大利亚被请上了餐桌。
3.转基因微生物食品
微生物是转基因最常用的转化材料，所以，转基因微生物比较容易培育，应用也最广泛。例如，生产奶酪的凝乳酶，以往只能从杀死的小牛的胃中才能取出，现在利用转基因微生物已
转基因食品——草莓能够使凝乳酶在体外大量产生，避免了小牛的无辜死亡，也降低了生产成本。
4.转基因特殊食品
科学家利用生物遗传工程，将普通的蔬菜、水果、粮食等农作物，变成能预防疾病的神奇的“疫苗食品”。科学家培育出了一种能预防霍乱的苜蓿植物。用这种苜蓿来喂小白鼠，能使小白鼠的抗病能力大大增强。而且这种霍乱抗原，能经受胃酸的腐蚀而不被破坏，并能激发人体对霍乱的免疫能力。于是，越来越多的抗病基因正在被转入植物，使人们在品尝鲜果美味的同时，达到防病的目的。
三．转基因食品的优点与缺点
转基因食品有较多的优点：可增加作物单位面积产量；可以降低生产成本；通过转基因技术可增强作物抗虫害、抗病毒等的能力；提高农产品的耐贮性，延长保鲜期，满足人民生 活水平日益提高的需求；可使农作物开发的时间大为缩短；可以摆脱季节、气候的影响，四季低成本供应；打破物种界限，不断培植新物种，生产出有利于人类健康的食品。
转基因食品也有缺点：所谓的增产是不受环境影响的情况下得出的，如果遇到雨雪的自然灾害，也有可能减产更厉害。
四．转基因食品发展现状
近十余年来，现代生物技术的发展在农业上显示出强大的潜力，并逐步发展成为能够产生巨大社会效益和经济利益的产业。1999年，全世界有12个国家种植了转基因植物，面积已达3990万公顷。其中美国是种植大户，占全球种植面积的72%。世界很多国家纷纷将现代生物技术列为国家优先发展的重点领域，投入大量的人力、物力和财力扶持生物技术的发展。但是，转基因食品在世界各个国家和地区之间的发展是不均衡的。
中国有13亿人口，占世界总人口的22%，这意味着中国将以占世界可耕地面积的7%养活世界22%的人口。城市化发展使农业耕地不断减少，而人口又持续增加，对工农业生产有更高的需求，对环境将产生更大的压力。为此，从20世纪80年代初，中国已将现代生物技术纳入其科技发展计划，过去20多年的研究已经结出了丰硕的果实。目前，抗虫棉等五项转基因作物早已被批准进行商品化生产，转Bt杀虫蛋白基因的抗虫棉1998年的种植面积为1.2万公顷。资料显示，到2000年上半年为止，我国进入中间试验和环境释放试验的转基因作物分别为48项和49项。近年来，我国现代生物技术的研究开发已经取得了很多成果。我国的转基因食品技术仅次于美国与加拿大。欧洲国家的转基因食品技术并不是非常的发达，这是因为他们明白转基因食品危害十分大，并通过立法来达到防止转基因食品的过分播种，甚至有些国家完全禁止转基因食品的播种与生产，欧洲各国民众也纷纷抵制，发生过很多起民众破坏转基因实验田的事件，所以我们也要认识到转基因食品所存在的潜在危害，而不能把利益放在民众健康的前面。
五.国外转基因食品现状
（1）美国：小麦主粮的商业化尚未推开
美国是转基因作物种植比较多的国家。据美国农业部的数据，美国2009年转基因玉米种植面积为85%，转基因大豆种植面积为91%，转基因棉花为88%。可是，在美国，至今还没有对主粮小麦进行转基因的商业化种植。美国政府早在2001年就给美国的转基因主粮小麦(硬质红色春小麦)颁发了安全证书。在2004年美国政府准备批准转基因主粮小麦的商业化种植，但是，由于欧洲、日本和其他亚洲国家一直强烈反对转基因小麦，如果美国商业种植转基因小麦，那么这些国家的买家可能会从其他地区寻购小麦。迫于压力，孟山都公司2004年主动撤销了转基因小麦商业化种植的申请。
在加州，2009年有3个县对转基因作物进行了全民公决，决定禁止在自己的县里种植转基因作物。有一家美国企业在加州做药用转基因水稻的田间试验，因为当地农民反对，被迫转移到密苏里州。（2）俄罗斯：反基因专家当官
2006年年末，世界闻名的反食用转基因产品专家、俄罗斯生物学家伊丽娜・叶尔马科娃走马上任，当选为俄罗斯国家基因安全研究会副主席。2005年，伊丽娜・叶尔马科娃博士着手研究小白鼠在食用转基因食品后的健康状况，发现基因食品影响了小白鼠以及它们后代的健康。这一研究结果为转基因食品可能会对活体动物产生一定负面影响提供了有力的证据。每年，俄国家基因安全研究会都会发布很多关于转基因产品潜在危险的报告和论文，但一些西方的跨国公司却因目前还没有确切的研究证据，而对这些报告和论文表示置疑。（3）日本：禁止进口美国转基因大米
日本对转基因作物实行严格管理和慎重对待。根据“Angus Keid Group”发布的调查，82%的日本消费者对转基因作物持否定态度。2006年8月，日本禁止进口美国转基因大米。消费者对转基因作物的否定态度已开始影响日本的食品加工业。例如，几乎所有的酿酒商已开始停止使用转基因产品酿造啤酒；相当一部分生产传统日本食品如豆腐的公司开始使用非转基因原料，并标记上“没有使用转基因大豆”。
（4）印度：停止转基因茄子商业化
2010年2月，印度中止了世界第一批转基因茄子的推广，认为需要进行进一步研究才能在全国种植，以确保消费者的安全。此前，在相关政府委员会于2009年10月份批准转基因抗虫害茄子的商业化后，印度主要种植茄子的几个邦抗议不断。2010年2月6日，Uttarakhand邦第一个表态，称他们将禁止种植转基因作物。不久后，另外两个城邦Himachal Pradesh和Karnataka也作出相同决定。最后，环境部长Jairam Ramesh在2月9日表示，禁止商业种植转基因茄子，要求须先对其进行独立的安全测试，评估其对人类健康和环境的长期影响，并获得公众和专业人士的认可。
六．转基因食品的安全性
1.毒性问题.关于转基因食品的毒性问题，目前只有一些相关的实验报道，尚无人体的研究报告。苏格兰Rowlett研究院的Pitsaw博士曾声称培育出了带凝集素(Latin)基因的改良马铃薯，但是这种马铃薯能够破坏老鼠的肝脏和免疫系统。
2.过敏反应问题.在自然条件下存在许多过敏源。在基因工程中如果将控制过敏源形成red种子公司把巴西坚果中的2S清蛋白基因转入大豆，以使大豆的含硫氨基酸增加，结果对巴西果过敏的人就对转基因大豆产生了过敏反应。3.营养问题.一些研究人员认为，外来基因会以一种人们目前尚不甚了解的方式破坏食物中的营养成分，降低食品的营养价值，引起营养失衡。美国伦更毒性中心的实验报告指出，与一般大豆相比，耐除草剂的转基因大豆中，防癌的成分异黄酮减少了。
4.对抗生素的抵抗作用.抗生素抗性基因是目前转基因植物食品中常用的标记基因,但抗生素标记基因对人体的健康是否会造成不利的影响，例如是否会水平转移到肠道微生物或上皮细胞，从而降低抗生素在临床治疗中的有效性，一直受到人们的关注。
七.结论
虽然迄今为止我们还没有发现转基因食品安全性的问题，但并不表明它就是安全的，也许它的危害需要一定的时间才能反映出来，可能有一个从量变到质变的过程。一旦出了问题就很麻烦，因为它的遗传性可以影响几代。对于有可能出现的潜在风险，必须引起高度重视。所以转基因食品潜在性的安全问题不容我们忽视，所以我们要做好转基因食品安全性的检测，让消费者有知情权、选择权，确保我们人身健康。
八．【参考文献】
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第三篇：信息技术论文生物技术与农业论文
信息技术论文生物技术与农业论文
适时应用现代信息技术 优化中学化学实验教学
摘要 多媒体辅助实验教学在化学教学中已逐渐被广泛地应用，它具有传统教学手段所没有的趣味性、直观性，可以充分调动师生的积极性，突破教学难点，提高学习效率。结合自己的教学实践，对多媒体在化学实验教学中的应用进行阐述。
关键词 化学实验；多媒体网络技术；投影技术
化学实验是中学化学教学中最普遍采用的媒体。由于实验条件的限制，实验的科学性、直观性、探索性和操作性的特点在教学中未能真正体现，使现有的实验不能完全地发挥其教学作用。因此，把现代信息教学技术应用于化学实验教学中，能够有效地克服实验条件的限制，提高演示实验的可见度性，增强演示实验的时效性，保障演示实验的安全性，加强学生实验操作的规范性，从而最大限度地发挥实验的作用。投影技术在化学实验教学中的应用
化学课的演示实验，其目的是通过实验让全体学生观察到物质变化的全过程，在理性上有一定的认识，从而提出疑问，获得结论。因此，演示实验要真正起到演示作用，不能演而不示，使演示实验变成讲实验，观察实验现象变成讲实验现象。为了提高演示实验的可见度，传统的方法一般采用放大实验仪器，抬高实验装置，增加实验药品的用量巡回展示实验结果。然而实验仪器的放大是有限的，巡回展示实验结果又浪费时间，且有些现象是在实验中瞬间产生的而无法观察到，以至影响教学效果。采用投影技术，可克服上述缺陷，大大提高演示实验的效果。
例如做浓H2SO4稀释实验，对实验中关键性的观察点——温度计读数的变化，通过投影技术进行扩大，使验证性实验的验证更具科学性，用实物投影仪对氢氧化钠固体表面潮解现象进行放大，激励学生注意观察生活中的化学现象。上述实验在教师讲课时感到很流畅，学生对知识的理解、掌握感到很轻松。
投影技术主要是对实验现象进行放大，克服演示实验可见度小的缺陷，使学生能清楚地观察到实验现象，特别是一些细小的、不易观察到的实验现象。投影技术使实验的科学性得到提高，增强学生学习的积极性和参与程度，为培养学生的观察能力提供条件。
摄像、放像技术在化学实验教学中的应用
演示实验的全过程需要较长的时间，且伴随着一些无关紧要的现象，干扰学生正确观察实验现象，影响实验的效果。由于学生课堂学习时间是有限的，要让学生在有限的时间内尽可能多地获得信息，给予学生信息要有选择，使学生观察到的现象对所学的知识有价值。因此，采用摄像、剪辑技术，对实验全过程进行加工，既为学生提供实
验全过程，又突出重要的实验现象，同时也不失实验的真实性。例如，氯水见光分解实验可采用此技术在课堂上播放，大大增强演示实验的时效性。当学生看到氯水在几小时的光照后才开始慢慢地冒小气泡，24小时才有明显气体产生，不仅对实验结论信服，更体会到有些化学反应很缓慢发生，增强学生对实验观察的有效性。
演示实验教学中，有些实验具有一定的危害性和危险性，在课堂上无法实施演示，借助于录像教学，既保证学生的安全，又保护环境，又达到良好的教学效果。通过录像技术还可以对实验中的错误操作引起的危害进行真实再现，引起学生的重视，帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能。
利用录像技术中的功能效应，促使演示实验真实性，如高速成或缓慢的摄像技术和放像的快、慢、倒等功能不仅使学生缓慢地看到快速成反应的变化，还能使学生快速地观察到缓慢的反应变化，让学生迅速感知易观察到的细节，提高学生观察的敏捷性，同时缩短教学时间，增强演示实验的时效性，提高教学效率。
摄像、录像技术还可以显示较复杂的化工生产过程，使抽象的教学内容直观化，便于学生对这类知识的理解和掌握，对一些价格昂贵的实验、危险性大的实验，定性的实验，要求较多的操作技术，或装置复杂的实验也可以借助教学录像来完成保障演示实验的安全性、正确性、有效性、规范性。多媒体网络技术在化学实验教学中的应用
化学实验的操作步骤和操作规范都有一定的要求，一旦学生操作失误，不仅会引起实验失败，也可能引起实验事故，更会引起学生的恐惧心理，影响学生学习化学的兴趣。采用多媒体网络技术，应用典型的软件资料，对操作易出错的后果进行模拟。这样，让学生在计算机前先进行模拟操作，以掌握正确的操作和对不正确的操作的理解，再进行实验，将大大提高学生实验的有效性。
例如，氯气的实验室制法中，实验结束后应先将导管移出水面再移去酒精灯的操作，一旦失误，有一定的危险性。为了解决这一难题，通过多媒体技术，设计、制作了氯气的实验室制的软件，对这一操作做了一些特别的处理。在课堂上，让学生进行反复模拟实验，一旦操作正确，计算机给予奖励提示，鼓励学生；而一旦学生操作错误，计算机则对水倒流试管底部，试管破裂的危险场面进行模拟。
多媒体技术在化学实验中，起到实验设计教学，对学生进行化学知识和实验操作技能的演示教学，有利于培养学生的迁移能力、解决问题的能力，相互协作能力和创造能力，在多媒体“实验室”中让学生在实验室中畅游，发挥自各的才能，去探索化学世界的实验。计算机对各种方法所产生的各种现象都会模拟，并正确判断加以正确提示，有利于培养学生对知识的巩固、应用和发展，培养学生的创造精神和创造能力。
利用多媒体技术，可以通过声音、画面、文字、于一体展示微观世界，模拟化学反应，打破学生认识中的时空限制，用各种感官来感知信息有利于学生的主动参与，激发学习兴趣，更符合现代学生的思维学习习惯。在通过交互功能和模拟技术，对一些危险性、危害性的实验，放心地让学生大胆操作，为学生的探索和创造提供条件。
当今是网络化时代，网络技术的发展将为学生的自主学习提供最丰富的信息资源，使学生的知识来源更广泛、更丰富，使学生可以不受时间、空间的限制，对有关实验问题进行探讨、推理，同时培养学生获取信息分析、归纳、整理信息、运用信息解决问题的能力。
结束语
化学实验是中学化学教学最常用和最重要的教学手段，对帮助学生理解和掌握化学知识，有着举足轻重的作用。随着科学技术的发展，把现代教学技术与实验相结合必将丰富实验的内涵，增强实验功能。
参考文献
[1]安宝生.教育信息技术的掌握与运用[M].北京:中国和平出版社,2001
[2]王屹,韦海伟,黄敬东.教育信息资源在化学教学中的应用[J].中学化学教学参考,2003(1-2):46-48
第四篇：生物技术论文
生物芯片技术及其在环境科学方面的应用全是别人的，加点自己的
摘要：生物芯片技术是20世纪以来发展迅速且引人瞩目的一个前沿领域。本文主要介绍了生物芯片技术在环境化学、环境微生物检测以及环境医学领域中的应用。并对生物芯片在环境领域的应用前景做出了展望。
关键词：生物芯片;环境科学;
生物芯片（biochip）技术是20世纪90年代初期发展起来的一个新兴的领域，自从1991年Fodor等提出DNA芯片的概念后，近年来以DNA芯片为代表的生物芯片技术得到了迅猛发展。生物芯片是融微电子学、生物学、物理学、化学、计算机科学为一体的高度交叉的新技术，其概念源于计算机芯片。它主要是指通过微加工和微电子技术在固体基质表面构建微型生物化学分析系统，以实现对生命机体的组织、细胞、蛋白质、核酸、糖类及其它生物组分进行准确、快速、高通量的检测。生物芯片技术的本质特征是利用微电子、微机械、化学、物理及计算机，将生命科学研究中的样品检测、分析过程实现连续化、集成化、微型化。芯片上集成了成千上万密集排列的分子微阵列或分析元件，能够在短时间内分析大量的生物分子，快速准确的获取样品中的生物信息，检测效率是传统检测手段的成百上千倍。该技术被评为1998世界十大科技进展之一。目前，生物芯片已在环境微生物检测、环境化学及环境医学等研究方向重显现出独特的优势。
一、生物芯片的分类及其原理 常见的生物芯片主要分为三大类：即基因芯片、蛋白质芯片、芯片实验室。
1.基因芯片（Gene chip）基因芯片又称DNA芯片（DNA chip）。）。最初的生物芯片主要用于基因测序、基因表达图谱的鉴定和基因突变的分析与检测，而且随着人类基因组计划的逐步实施以及分子生物学的迅猛发展，基因芯片己成为生物芯片中最重要的一类。基因芯片是在基因探针的基础上研制出的，所谓基因探针只是一段人工合成的碱基序列，在探针上连接一些可检测的物质，根据碱基互补的原理，利用基因探针到基因混合物中识别特定基因。它将大量探针分子固定于支持物上，然后与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号的强度及分布来进行分析。
2蛋白质芯片（Protein Chip）蛋白质芯片与基因芯片的基本原理相同，但它利 用的不是碱基配对原理而是抗体与抗原结合的特异性即免疫反应来检测。蛋白质芯片构建的简化模型为：选择一种固相载体能够牢固地结合蛋白质分子（抗原或抗体），这样形成蛋白质的微阵列，即蛋白质芯片。蛋白质芯片的检测原理类似于抗原、抗体检测的 ELIS法，如采用双抗夹心的形式，通过机械点涂的方法，将多种不同的单克隆抗体点样固定在固相介质表面（一般是膜介质）上，制备抗体蛋白芯片，并与多种抗原样本杂交，使芯片上的抗体捕获相应的抗原。然后再与标记的多种不同的抗体杂交，由于蛋白抗原上的多价结合表位可结合标记抗体，根据杂交信号的有无、多少便能进行定性、定量的分析。3芯片实验室（LAB—on—a—chip）芯片实验室是生物芯片研究领域的一个热点，它是将传统的样品制备、生化反应、数据检测三个步骤集成于一体，缩小构成芯片上的实验室系统，是生物芯片发展的最高阶段。要实现这一目标生物芯片必须以微电流平台作为支撑，只有把样品制备、分析和信号获得连为整体，才能开发出生物芯片应用的最大潜力。目前，利用芯片缩微实验室已成功地将样品分离、DNA提取、PCR反应、DNA杂交检测这几个离散步骤在一个或几个芯片构成的密闭系统中完成。由于芯片可以做成十分微小的形状，所以便于携带，检测分析所需样品少，节约了大量试剂和人工。同时芯片可以 进行大规模生产，成本可以降到很低，用于各种分析 的芯片就可以做成一次性使用，避免了样品污染和交叉污染。芯片实验室是未来生物芯片的发展方向。
二、生物芯片在环境科学研究中的应用
生物芯片是近几年发展起来的一个新兴和热点领域，在国外研究和应用较多，我国在此方面的研究尚处于起步阶段，且主要应用于医药领域，在环境科学领域的应用和研究较少。但其高通量、检测快的特点，使其在环境领域有着广泛的应用前景。现今，生物芯片已在环境化学、环境生物学、环境毒理学、环境医学及分子生态学等研究领域中有了应用实例。
1、生物芯片在环境化学中应用
生物芯片在环境化学中的一个重要应用领域是分析和监测环境中的污染物。环境化学污染物主要包括有机化学性污染物和无机污染物。生物芯片设计集成化，从而简化了分析过程，使检测速度加快，因此在环境监测中有很好的应用和发展前景。目前，在环境化学领域中得到应用的有毛细管电泳芯片、微反应芯片等。Wang等将毛细管电泳芯片与厚膜电流检测器集成在一起（缓冲液为MES(20mol/L，PH＝5.0），分离管道长度为72mm，分离电压为2000V）。使用此方法，可在140S内从掺入有机磷神经毒物的河水中分离检测出磷、甲基对硫磷、杀螟硫磷和乙基对硫磷。这些结果显示毛细管电泳芯片有可用于现场检测的快速检 查。Backer等［6JN用基于氧化锡的微反应芯片实现了对空气中CO、NO和NO2气体的测量。
2、生物芯片在环境微生物检测方面中的应用
微生物广泛存在于环境中，其密度及多样性是反应环境质量的重要指标之一，因此，对环境微生物进行检测具有十分重要的意义。随着分子生物学的不断发展，人们可以在分子水平上构建细菌的进化树并以此为依据对其进行分类。基因组水平的DNA杂交技术成为菌种鉴定的里程碑，利用16SrRNA的高度保守性，人们可以通过6SrRNA的序列分析来对细菌进行分类。通过该方法研究环境中微生物的组成、数量及其变化，可以了解生物群落的结构与其功能及生物地球化学活动的关系。Guschin等利用寡核苷酸微阵列芯片对硝化细菌进行了分类，芯片上固化的寡核苷酸与16SrRNA序列完全互补，并通过改变探针的微阵浓度和多颜色检测来进行定量分析。2008年，Victor Parror等利用包含200个抗体的微阵列生物芯片，并结合免疫解析的方法寻找通用微生物标记物以进行环境检测，其检测限为:0.2ng/ml蛋白质和10·4—10·5个细胞/ml，并成功地在全球范围内极端环境样品中检测到了生物大分子物质。
3、生物芯片在环境医学中的应用
环境医学是研究环境与人群健康的关系，特别是研究环境污染对人群健康的有害影响及其预防的一门科学。如今，生物芯片技术已在环境流行病学、职业病研究和环境医学监测等领域得到了应用。①应用于环境流行病学： 周琦等以SARS冠状病毒TOR2株序列为设计标准，研制出用于检测SARS病毒的全基因芯片，芯片探针长度为70nt，相邻探针序列重复25nt，共660条病毒探针，覆盖了SARS冠状病毒的全部序列，应用该基因芯片对病人、出人境食品、动植物及其产品进行检测，结果表明基因芯片技术检测SARS冠状病毒灵敏度 高、特异性强，而且准确、快速。吴海等以HBV、HVC高度保守的片段为探针成功制作了乙、丙型肝炎病毒双检基因芯片，可望应用于临床。赵伟等PCR产物用点样仪点于玻片介质上，制成芯片，检测４０例乙肝患者血清的乙肝病毒，准确率达８０％
②用于对公害病和职业病的研究:NIEHs已经开始环境基因组目标的研究以确定包括在环境疾病中的200个基因共同的序列多态性。NIEHs对暴露到PAHs和其他污染物环境中的波兰煤炭炉工人的血液、淋巴系统基因表达进行了研究。这种研究一个重要的考虑是基因表达可以被其他因素影响，如食物、健康状况、个人习惯等，减少这些因素的影响必须完成大量处理样品与对照样品的比较。一个新的领域基因毒理学正在发展起来，研究基因差异与毒物易感性的关系，在人类对疾病易感性个体变化的认识上基因毒理学将产生巨大推动作用 ③应用于环境医学监测: 孟紫强等探讨了SO的分子毒作用机制，通过采用Affmetrix公司的大鼠基因表达谱芯片（RAE230A）研究了短期动态吸人SO的大鼠肺组织基因表达谱的变化，并揭示了高浓度SO短期暴露对基因表达的影响。杨磊等用基因芯片分析急慢性砷染毒时人正常肝细胞（Ｌ--02细胞）基因表达谱的变化，得出了长期染砷后与肿瘤发生及氧化还原有关的基因表达量升高的结。
三、环境芯片的在环境科学领域应用前景展望
生物芯片技术是21世纪的朝阳产业，有很好的发展前景。它克服了传统生物学技术操作繁杂、自动化程度低，检测效率低等不足，充分利用了生物科学、信息学等当今前沿领域的研究成果，现在已越来越广泛的被应用到多个领域中。环境科学研究的主要是环境中的物质，尤其是人类活动产生的污染物，及其在环境中的产生、迁移转变、归宿等过程和运动规律，因此，将生物芯片技术引入环境科学研究中有重大意义。生物芯片高信息量、快速、微型化、自动化、成本低、污染少、用途广等优点，很适应环境学研究中的技术需求，使其在环境科学领域有很好的应用前景。虽然生物芯片技术在环境领域的应用实例还较少，且其自身还有许多问题亟待解决（如提高芯片的特异性、简化样品制备和标记操作程序、增加信号检测的灵敏度等等），但随着技术的发展与完善，生物芯片技术必将会越来越广泛的应用到环境科学研究的各个领域，给２１世纪人类对环境的保护和治理带来一场“革命”。
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第五篇：农业信息化课程论文(DOC)
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 遥感技术在农作物估产中的应用
摘要：遥感估产是基于作物特有的波谱反射特征，利用遥感手段对作物产量进行监测预报的一种技术，在农业发展中具有传统的统计方法不可比拟的优势，能客观、动态、快速、精准地获得农作物长势、产量等信息。遥感技术必须与其它工具相结合，才能更好地估产。本文主要研究了遥感技术在农作物估产中的应用，先介绍了遥感估产的基本原理和方法，分析了几种与遥感技术结合的估产模型的优劣；然后以冬小麦和玉米为例，介绍了两种遥感估产模型；最后，分析了现有遥感估产存在的问题和遥感估产的发展方向，为遥感估产的进一步研究提供了方向和思路。
关键字：遥感技术，农业，估产
The Application of Remote Sensing Technology
in Estimating Crop Yield Abstract Estimating crop yield by remote sensing is a technology monitoring and forecasting crop yield by remote sensing based on specific spectrum characteristics of crop.It has incomparable advantages compared with traditional statistical methods in the development of agriculture and it can acquire growing and yield information of crops in a object,dynamic,fast and accurate way.To estimating crop yield better, remote sensing technology must be combined with other technologies.In this paper, the application of remote sensing technology in estimating crop yield is introduced.To begin with, the basic theory and method of estimating crop yield by remote sensing are mentioned, then the merits and demerits of the estimating models integrated into remote sensing are analyzed.Finally, the existing problems and prospect are statemented, which proposed direction and thoughts for next researches.Key words Remote Sensing Technology,Agriculture,Yield Estimation
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10
目 录
1引言3 2遥感估产的原理和方法---------------3 2.1基本原理和方法-----------------3 2.2遥感估产方法评价---------------3 2.3作物估产模型比较---------------4 3主要粮食作物估产模型---------------5 3.1冬小麦产量分阶段预测模型-------5 3.1.1技术流程-------------------5 3.1.2合理取样数估计和样方布设方法------------------------------6 3.1.3估产方法-------------------6 3.1.4模型分析-------------------7 3.2玉米产量估算模型---------------8 3.2.1模型中应用的技术介绍-------8 3.2.2处理方法-------------------8 3.2.3信息提取-------------------9 3.2.4模型与优化算法-------------9 4现有遥感估产方法存在的问题和发展方向-----------------------------11 4.1遥感估产方法存在的问题--------11 4.2遥感估产的发展方向------------11 5结束语----------------------------12 参考文献----------------------------13
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 1引言
作物产量预测是农业生产管理的重要内容，也是国家制定农业政策所不可缺少的重要农业情报。对于农户及企业来说，在农业生产各阶段中能正确预测收成也是非常重要的，因此世界各国均投入了较大的人力、物力和财力，进行作物产量预测试验研究，取得了较好的预测效果。
在众多农作物估产的技术中，遥感技术具有宏观、动态、快速、准确等优点，可以在短时间内连续获取大范围农作物产量信息，是最有前景的农作物估产方法之一。
民以食为天。随着人口的增加、气候的波动和可利用资源的减少，粮食安全问题一直备受关注。及时、准确地了解一个国家或一个地区的粮食产量和年际变化，对于在国际粮食市场中占有主动权和管理者采取有效管理措施至关重要。遥感技术可以快速、准确、动态获取农业所需空间信息差异参数，大大提高了统计业务工作效率和科技水平，无疑地对实现国家及时、准确地掌握粮食生产状况、粮食宏观调控和在国际农产品贸易中争取到主动权具有重要意义。
2遥感估产的原理和方法
2.1基本原理和方法
作物遥感估产是通过装置于卫星上的多波段地物光谱扫描仪，去获取作物各生育期的光谱数据，并依此推断作物产量，因此确定作物光谱特征与产量之间的数量关系，是作物遥感估产的基础。作物遥感估产主要包括 3个部分，第一，用遥感数据对作物进行分层；第二，用遥感数据计算作物面积；第三，用遥感数据监测作物长势，结合农业、天气气候等资料综合估算平均单产，由面积和单产计算出总产。
2.2遥感估产方法评价
作物遥感估产具有快速、宏观、经济和客观等优点，因此日益被各国所重视。目前，遥感估产已从试验研究阶段逐步进入实际业务使用阶段。国内外遥感估产的方法很多，基本可分为利用空间遥感资料（航天、航空资料）的作物估产和利用地面遥感资料（地面野外光谱测定）的作物估产，但不论哪一种方法，仍然存在以下问题：
第一，遥感不能直接感知作物产量，只能通过测定作物光谱反射率来感知叶面积指数，但各种作物叶，面积指数与其经济产量之间并不一定都有直接的联系。从 1977年以来，美国开始寻找反射率与产量的定量关系，尽管采用了多种方法探索这种关系，但一直收获很小。国内外进行了许多植被指数与产量之间关系的研究，多集中于牧草及禾本科等作物上，而那些叶面积与产量相关较差的作物，农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 就很难直接用遥感方法来估产。因此遥感技术必须与其它工具相结合，才能更好地估产。
第二，纯粹用遥感数据来估产，也只能称为监测产量，更确切地说是监测作物叶面积或长势，因此大多数遥感估产方法是把植被指数与天气气候条件相结合，利用统计方法建立一个综合的估产模型。在一个农业气象产量数值模拟模式中所能考虑的影响作物产量的因素是很多的，如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等等，但其中最主要的因素是光合作用。一般表示作物光合作用能力大小主要有叶面积指数 LAI和光合有效辐射吸收量APAR等。因此，通过遥感资料来导出 LAI和APAR，并将它们输入模拟模式，是卫星遥感预测产量的方法途径之一。本文第二章第三节中对各种作物估产的指标模型进行了探讨，认为通过计算农作物的净第一性生产力，实现大范围农作物产量估算和预报较为合适。
2.3作物估产模型比较
目前，作物估产的方法有抽样调查、气象模型、遥感估产、作物生长模拟模型等多种。其中抽样调查与气象模型估产，方法相对成熟、稳定，已业务应用多年，由于是统计模型，估产结果仍有相当的不确定性。人类的认识不会永远停留在一个水平上，总是要不断创新，做到有所发展，有所前进，因此机理性大面积估产模型应运而生。
由于农作物的叶面积指数（LAI，leaf area index）是决定作物光合作用速率的重要因子，LAI 越高，单位面积的作物穗数就越多作物截获的光合有效辐射就越大[1]，因此，很多学者利用各种植被指数，例如 SR（simple ratio）、NDVI（normalized difference vegetation index）、TCI（temperature condition index）、VCI（vegetation condition index）等，与作物的LAI和生物量的正相关关系，建立植被指数与作物产量的线性或非线性估算模型[2-3]，从而实现对农作物产量的估算和预报。然而，这种建立在植被指数与作物生物量关系基础上的统计模型，当研究区改变时，模型的形式也会随之改变，模型的适用性就要重新被检验。随着人们对农作物产量遥感估算认识的不断深入，众多学者又采用作物的净第一性生产力（NPP，net primary productivity）来估算农作物的产量。在对 NPP 进行模拟时，大多采用光能利用率模型。然而，这类方法仍然不能跳出统计模型的框架，并没有从机理上解释植被生产力的变化机制。因此，近年来一些学者试图从机理上研究农作物的生产力。邬定荣、马玉平、谢文霞等利用荷兰瓦赫宁根大学开发的WOFOST模型对华北平原冬小麦和浙江水稻的生长过程进行适用性研究，并对模拟结果进行了验证，认为经过区域化后的WOFOST 模型能够很好地模拟作物的生长过程；但是该模型在对农作物的光合作用过程进行模拟时，模型的侧重点在于对作物生长过程的模拟，对作物产量的估算没有做详尽的讨论；冯险峰利用北部生态系统生产力模拟（BEPS，boreal ecosystem
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 productivity simulator）模型模拟得到了全国陆地生态系统的NPP，并分析了不同土地覆被类型之间NNP的差异，但是模拟得到的农田生态系统的 NPP 还是建立在森林生态系统的基础之上，而且也没有把NNP进一步推算到农作物的产量上；于强等将作物冠层按 LAI 划分为若干层次，该模型对冠层光合作用的理论研究、作物生长的数学模拟等有一定的意义，但是该方法仅是停留在理论模拟阶段，还没有将其付诸于大范围的应用。并且，该方法也没有进一步发展，以最终得到作物的产量。因此，从理论上寻求一种基于作物光合作用机理的农作物产量估算模型，走出各式各样统计模型的框架[4]，成为农业估产领域的研究焦点。
随着人们对作物产量形成机理探讨的深入，将农作物光合和呼吸作用的过程模型和卫星遥感相结合，通过计算农作物的净第一性生产力，实现大范围农作物产量估算和预报，已经成为一种可能。
3主要粮食作物估产模型
3.1冬小麦产量分阶段预测模型
关于作物产量遥感监测预报，早期的研究大多是在分析光谱信息与作物长势或产量形成关系的基础上通过统计预报等途径建立回归模型而进行的。但由于作物每一生长时段内周围环境的可变性，只通过作物某一生长阶段的瞬时信息预测成熟期产量会出现很大偏差，因此综合作物生长过程的估产算法应运而生。
农业部遥感应用中心建立的全国农作物遥感监测业务化运行系统中，作物产量预测采用的农业遥感估产法主要是以作物面积提取和单产模型预测为基础，结合土壤水分状况评价和作物长势分析，进而对作物产量进行综合预测和预报。其对农作物单产预测的时效性和精确度要求较高，需要在作物生长的不同阶段及时获得作物生长动态及产量信息，从而实时调整作物生产预报情报，以便更好地为上级管理部门提供决策支持信息，进而为我国农业遥感监测产量提供预警服务。3.1.1技术流程
农作物产量由农作物生长状况决定，农作物生长状况主要受到其内在遗传因子和外在环境条件的双重影响。其中遗传因子的影响作用主要通过其产量构成因子即穗数、粒数和粒质量进行外部表达，同时受到外在环境条件如土壤状况、气象条件和管理措施的综合作用。很早就有研究人员提出可以利用产量构成因子来解释遗传和环境因子如何在作物发育的不同阶段影响作物收获产量，随着对生殖生长量化理解的深入，发现利用三因子模型来模拟和预测籽粒产量及其构成方面是有用的。因此，在对传统农学产量测定方法改进的基础上，根据农业部冬小麦遥感监测时间表，分别在冬小麦生长的抽穗期(前期)、灌浆期(中期)、收获期(后期)进行数据的取样和测定，以满足农作物遥感监测不同时效的预警需求，流程如下图所示：
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10
3.1.2合理取样数估计和样方布设方法
采用常用的Cochran针对区域纯随机取样而构造的合理取样数量计算公式：
n(tRstd)2d2 式中n:最佳取样数量
t:与显著性水平相对应的标准正态偏差 Rstd :样本标准差
d:样本平均值与相对误差的乘积，％
由于随机变量总体标准差未知，只能用样本方差来代替。根据产量调查资料，计算得到该县冬小麦产量估测的合理取样数量。
由于产量的区域平均变化率常小于田块尺度的变化率，所以为了减小误差，要求所有样方点尽量均匀分布，并且在同一田块内采用3点斜线取样法进行重复取样，每个样方点都用GPS逐一定位。
在冬小麦生长的3个主要阶段即抽穗期、灌浆期和收获期，对冬小麦的平均行距及1m2样方内的有效穗数、穗粒数和千粒质量进行实地调查，同时记录农户联系信息和相关管理信息。根据实际抽测产量值划分产量水平等级，确定权重，求得估测产量；待完全收获后，调查农户收获产量，以便验证。3.1.3估产方法
以玉冬小麦为试验材料，以冬小麦产量构成三因子即单位面积有效穗数(以下简称穗数)、穗粒数、千粒质量为研究对象，采用随机抽样和重复抽样的方法进行样点布设。传统农学产量预测模型为：
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 Yx1x2x3f
式中Y：理论单产值，ks／hm2 x1：穗数 x2：穗粒数 x3千粒质量，g f:去除收获和晾晒损耗的实收产量系数，一般取0.85 由于产量构成因子之一的亩穗数在作物生育中期就可获得，那么在假设后期作物不会受到明显的气象灾害或病虫害的影响下，利用单因子预产模型可以提前预测冬小麦产量。给出单因子预产模型的定义：利用实测作物的单位面积(666.7 m)茎数结合作物管理水平、叶面积系数和当年的气象条件，按茎数的80％一95％成穗(根据经验和当地生产条件，若作物种植密度过大，单位面积穗数超过60万以上，需要考虑穗粒数和千粒质量的递减因素，结合品种特性做系数调整)，进行量纲换算后，得到估测产量值的一种方法。关于土、气、肥、水的配合说明如下：一般的地力要求，土壤有机质含量在1％以上，全氮0 1％，有效磷2.5-4.9 g／m2，酌施钾肥和微肥。叶面积系数要求苗期为0.8～1.2，拔节期为3.0左右，抽穗期5.0～6.0；土壤含水率保持在田间持水率的60％左右为宜。将传统的作物单产预测模型改造为单因子预产模型: 2Yafx11000 式中a:经验系数
同理，双因子预产模型是指在冬小麦生长中期(灌浆期～乳熟期)，假设当年冬小麦千粒质量为常年千粒质量，只需实地测定冬小麦的穗数和穗粒数，再与常年千粒质量相乘。经过系数订正后即可得到冬小麦的双因子预产值。双因子预测模型为: Ybfx1x2
式中b——常年千粒质量，g 双因子预产模型是在假设冬小麦千粒质量与常年千粒质量相同的条件下进行的。千粒质量作为常数值出现，考虑到多种因素会对常年千粒质量产生影响，此处建议采用近5年调查千粒质量的平均值作为常年千粒质量。3.1.4模型分析
单因子预产模型的应用最好选择在作物单位面积穗数基本稳定不变的时期进行。所以利用单因子预产模型，适宜在农户对冬小麦进行水肥管理措施实施后进行，根据试验经验，一般选择在抽穗中后期为宜，从而可以将产量预报的时间提前。
双因子预产模型适合在作物穗粒数基本稳定的阶段进行，穗粒数主要由小穗
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10(码)数和小穗粒数决定。因此，最佳应用双因子预产模型的时间应该在灌浆期后期，此时籽粒退化数基本稳定，有利于穗粒数的测量。
应用上述方法时，要结合当地作物的实际农时历进行，同时需要提前对作物的生长特性、作物管理水平、常年产量状况以及当年的气象状况有适度的了解，在作物生长不同阶段的气象灾害或病虫害均可能对产量产生影响，应密切关注。
3.2玉米产量估算模型
3.2.1模型中应用的技术介绍
目前，作物生长模型，如CERES-Maize（crop environment resource synthesis-Maize）模型，已经在农作物生长评估、精准农业、农田管理决策、气候变化影响等领域得到了广泛地应用。
遥感信息与作物生长模型集成的方法分为驱动法和同化法。其中，同化法受到了更多的关注。在同化过程中可以同化遥感反演值，也可以直接同化光谱反射率，而在同化后者时，植被冠层反射率模型，如SAIL模型（scattering by arbitrarily inclined leaves），需要与作物生长模型相耦合。目前，中分辨率成像光谱仪（moderate resolution imaging spectroradiometer, MODIS）数据作为主要的遥感数据源被广泛应用于区域农作物长势监测和产量估算研究。不过在农田地块较小、分布较为零散、破碎化程度较高的区域，很难保证 MODIS 像元是纯像元，此时需要结合更高空间分辨率的遥感影像进行数据同化研究。以往的同化估产研究往往只针对某一年的遥感数据估算农作物的单位产量，缺乏分析遥感数据和同化算法在年内作物产量及年际间产量差估测中的作用。3.2.2处理方法
以 2013、2014和2015年3个玉米生长季为研究时段，提出了基于多时相 MODIS和TM观测数据的区域玉米产量同化估算方案。
将TM、MODIS和土地利用图进行空间配准，对土地利用图与MODIS数据进行叠加，判断MODIS像元中旱地作物所占的比例。利用MODIS数据分别在像元和亚像元尺度提取玉米作物种植面积和空间分布，结合可用的TM遥感观测，提取 MODIS 像元和亚像元尺度的玉米冠层反射率信息，构成时间序列遥感观测数据集。
将气象数据、土壤数据、田间观测和玉米品种遗传参数作为模型输入参数，驱动 CERES-Maize 模型，模拟玉米的生长发育进程。为了将遥感观测到的玉米生长期间作物冠层方向反射波谱的时间序列变化信息用于区域玉米产量估算，采用遥感数据和作物生长模型同化的方法，通过叶面积指数（leaf area index，LAI）将作物生长模型CERES-Maize与冠层反射率模型 SAIL 相耦合，利用耦合模型模拟得到遥感观测时的冠层反射率。通过对CERES-Maize 和 SAIL 模型参数的敏感性分析确定待优化参数。针对玉米作物所在的 MODIS 像元和亚像元，利用时间序列遥感观测反射率和 SCE-UA 算法（shuffled complex evolution
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 method developed at the University of Arizona）优化模型的待优化参数，得到参数的最优估计值，进而估算 2013、2014 和 2015 年玉米产量，结合玉米产量统计数据对同化估产结果进行验证。在此基础上，通过比较年际间及年内产量的时空变化，进一步探讨利用时间序列遥感信息与同化方法估算作物产量的能力，分析时间序列遥感数据在年内产量及年际间产量差估测过程中的作用。3.2.3信息提取
随着玉米作物的生长，LAI 逐渐增大，且在玉米吐丝期达到最大，随后LAI呈逐渐减小的趋势。提取 2013、2014和2015年 DOY169、177、185、193、201、209、217、225、233、241共10次旱地作物覆盖的NBAR（nadir BRDF-adjusted reflectance）像元及亚像元的红光和近红外波段反射率，计算比值植被指数（ratio vegetation index，RVI）。RVI的计算公式为：
RVINIR/R
式中：NIR代表遥感近红外波段反射率，R代表红光波段反射率。
考虑到某些日期受天气等因素影响，难免存在质量不好的像元，导致时间序列 RVI 存在波动现象，利用S-G滤波（Savitzky-Golay）[9]对 RVI 进行平滑，得到 RVI 时间序列变化廓线。对玉米作物覆盖的像元（或亚像元）而言，时间序列 RVI 应该遵循玉米 LAI 的变化规律。旱地作物中玉米占相当大的比例，其吐丝期一般在 7 月下旬左右，因此，玉米作物覆盖的像元（或亚像元）RVI 应该也在 7 月下旬左右达到最大。如果旱地纯像元（或亚像元）RVI 遵从这一规律，则视为玉米覆盖的像元（或亚像元）。统计三年玉米覆盖的 MODIS 像元数、含有玉米信息的 MODIS 混合像元。利用MODIS数据估算的三年玉米种植面积和统计面积之间的相对误差，若其误差在 10%以内，说明了利用本文建议的方法估算玉米种植面积是可行的。3.2.4模型与优化算法
CERES-Maize模型源自农业技术推广决策支持系统，是经过大量试验资料验证过的、动态的、机理性强的玉米作物生长模型，可以模拟土壤水分平衡、氮素平衡、物候发育和作物生长过程等。驱动CERES-Maize模型需要气象数据、土壤数据、作物管理数据和品种遗传参数。模型中气象数据包括日太阳辐射、日最高气温、日最低气温和日降水量，其中温度和降水数据来自于气象站点，太阳辐射由日照时数通过埃斯屈朗公式转换得到；土壤性质数据包括田间持水量、土壤容重、有机碳含量、土壤粒径百分比等描述土壤水文和化学的参数，将CERES-Maize 模型应用到区域尺度，需要对其进行区域校准，即对特定地区确定代表性品种的过程。目前大多数研究主要基于大量的地面观测数据，利用试错法校准作物生长模型。在区域尺度且地面观测数据较少的情况下，不适于应用试错法。考虑到一定地理范围内，受温度和日照条件影响，同种作物的种植习惯及生长发育过程均固定在一定时间段内。在CERES-Maize模型中，品种遗传参数幼苗期生长特性参数、光周期敏感参数、灌浆期特性参数和出叶间隔特性参数决定了玉米的生育时
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 期，单株最大籽粒数和潜在灌浆速率参数仅影响作物产量。选择某年为基准年，将种植日期、幼苗期生长特性参数、光周期敏感参数、灌浆期特性参数和出叶间隔特性参数分别在各自取值区间内均匀采样10000次，然后将不同的参数采样组合代入CERES-Maize模型进行模拟，判断落入到玉米合理生育时期的采样组合，经过反复试验，确定出满足榆树市玉米生育时期的遗传参数取值范围。将主推玉米品种最大籽粒数的平均值作为CERES-Maize 模型中单株最大籽粒数的取值，结合该年地面实测产量数据，在幼苗期生长特性参数、光周期敏感参数、灌浆期特性参数和PHINT取区间中值、单株最大籽粒数固定的情况下，模拟玉米产量，然后和地面实测产量相比较，当模拟和实测产量基本吻合时，潜在灌浆速率参数的取值作为该参数的校准值[8]。
SCE-UA 算法是在控制随机搜索方法和遗传算法基础上发展起来的，此外还引入了复杂形分割与混合的思想，通过采用竞争演化和复合型混合的概念，继承了全局搜索和复合型演化的特性。SCE-UA 算法灵活、应用面广泛，不拘泥于具体问题，对非线性优化问题能够获得准确的优化结果。代价函数的表达式如下：
J(x)(xxb)B(xxb)(yiH(LAIi))TRi1(yiH(LAIi))T1i1n 式中，J(x)为要求解的代价函数，向量x代表待优化参数的取值；向量xb代表待优化参数的数学期望值；B为向量x的误差协方差矩阵；i为遥感观测的次数；n为经质量控制后的总遥感观测次数；向量yi 为第i次遥感观测红光和近红外反射率数据，无量纲；Ri为向量yi的误差协方差矩阵；LAIi为CERES-Maize 模型模拟的第i次遥感观测时刻的LAI,m 2 /m 2；H(·)为SAIL模型；上标T表示矩阵的转置。
待优化参数包括种植日期、种植密度、光周期敏感参数、叶片红光和近红外波段反射率。其中，种植日期和种植密度的标准差根据当地玉米种植情况及实地调查情况确定；光周期敏感参数的标准差根据CERES-Maize模型区域校准及模拟情况给定；叶片红光和近红外波段反射率的标准差主要参考实地测量及中国典型地物波谱数据库中玉米组分波谱设定；遥感观测反射率的误差主要根据文献[9-10]设定；B和Ri均设为对角阵。选用SCE-UA优化算法求解式，优化成功后与最小代价函数值对应的种植日期、种植密度、光周期敏感参数、叶片红光和近红外波段反射率等 5 个参数取值称为“最优值”。将种植日期、种植密度和光周期敏感参数的“最优值”，连同其他输入参数一起输入到CERES-Maize模型，模拟得到数据同化后的产量结果。
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 4现有遥感估产方法存在的问题和发展方向
4.1遥感估产方法存在的问题
在政府部门的大力支持和众多学者的努力下，我国的作物遥感估产方法虽然建立了较好的理论与技术体系，取得了一定的研究与应用成果,但与发达国家相比,在应用的深度与广度上仍存在很大差距。
首先是遥感数据源的选取和精度的控制方面。现在用来进行估产的遥感影像主要有:NOAA/AVHRR、EOS/MODIS以及Landsat/TM影像等。高的遥感估产精度需要有高的空间分辨率，时间分辨率和光谱分辨率信息源的保障。由于受估产成本的限制，一般大范围农作物遥感估产多采用廉价的卫星数据，如NOAA/AVHRR、EOS/MODIS等资料。时间分辨率虽然很高，但相对的空间分辨率比较差,很难准确提取农作物的分布和面积信息。小范围的农作物遥感估产若采用价格较昂贵的卫星资料，如SPOT影像，空间上精度提高了，时间分辨率却降低了，不能对小麦等作物进行连续的观测监测，最终还是会影响估产精度。
其次，绝大部分作物遥感估产模型在小区试验中都能取得较高的精度，但其大面积估产时不能满足专业化要求。究其原因，这些遥感估产模型多是依据植被指数与农学参数间的相关性而建立的回归模型，具有很强的经验性，普适性较差。今后在作物遥感估产模型构建中，应考虑模型的机理性与普适性，以增强估产模型在区域间或年份间的通用性。
另外，缺乏可面向实际应用的遥感估产信息系统。遥感估产信息系统是对作物的整个生长过程进行系统监测和管理，利用程序语言工具，将遥感数据、地形数据、气象数据、品种资源数据和社会经济数据进行综合集成，可以实现数据管理、信息查询、长势分析、产量估测以及决策服务等功能的计算机信息管理系统。近年来，在作物遥感监测信息系统研制与开发方面取得一些进展，但不太成熟。
4.2遥感估产的发展方向
准确、迅速、全面的信息交流将是数字农业发展的必然趋势。将遥感技术和其他信息技术集成，建立面向农业生产的农作物估产信息系统，可以为粮食部门或农业生产管理者提供信息化、智能化的农情决策服务。
针对农作物遥感估产的研究现状和存在的一些问题，在遥感技术和相关信息技术的发展基础上，应加快农作物感估产的信息化集成应用的步伐，在以下几个方面开展研究：第一，利用现有的数据源提高估产精度；第二，利用数据反演综合气候环境因子进行农作物遥感估产；第三，极端气候条件下的产量评估；第四，开展遥感估产技术的信息化集成研究，提供专业化服务。
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 5结束语
遥感估产模型的构建是农作物遥感估产的核心问题。构建农作物遥感估产模型时，获取遥感信息作为输入变量，直接或者间接表达作物生长发育形成过程的影响因素或者参数，单独或者与其他非遥感信息结合，依据一定的原理和方法建立模型。
通过此次课程论文研究过程，我更加深刻地理解了这一过程。首先我理解了作物遥感估产的基本原理和方法，知道了遥感技术必须与其他技术结合才能更好地进行农业估产，我还了解到一些传统的遥感估产模型的优劣。在研究过程中，有很多参数和指标是我这个非专业学生所不知道的，导致模型看着非常复杂，无法理解，后期涉及到的优化算法更加令人费解，我已经尽力去理解了。通过此次结课论文的写作，我经历了了解一项技术的一般过程，能够比较清晰地理解和讲述这个技术。
在以后的学习中，这样的经历能让我更加容易地接受新的技术，新的事物，让我更有创新和探索精神。感谢老师给我这样的机会，感谢室友解答我的疑问。
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10
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