遥感技术在“两区”作物种植结构监测中的应用研究——以黑龙江省富锦市为例

目的 粮食生产功能区和重要农产品生产保护区（以下简称“两区”）划定是确保国家粮食安全和保障重要农产品有效供给的重要举措。文章调查“两区”内作物实际种植情况，探索遥感技术在“两区”作物种植结构监测和“两区”数据更新中的应用方法。方法 以黑龙江省富锦市为研究区，以Landsat8多光谱影像为数据源，采用遥感监测技术，对研究区范围内2020年水稻、玉米和大豆3种作物种植情况进行监测，识别3种作物并提取地块边界，形成作物空间分布矢量图，与“两区”划定成果图叠加对比，分析“两区”划定情况与实际种植情况的一致性。结果 （1）富锦市水稻生产功能区内水稻实际种植面积占比88.2%，玉米生产功能区内玉米实际种植面积比例为17.8%，大豆实际种植面积占大豆生产功能区的68.8%。（2）富锦市实际种植情况与“两区”划定成果要求种植面积存在明显差异，差异大小因作物不同而不同，主要受当地自然条件、国家政策和农民种植意愿的影响。结论 鉴于遥感技术可以在“两区”作物种植监测中发挥特殊作用，建议农业农村部门采用遥感技术对“两区”范围内作物种品种和种植面积等情况进行动态监测，及时掌握实际种植情况并更新“两区”数据库，实现精细化管理，进而为决策部门优化农业种植结构，保障国家粮食安全。     

农业绿色发展背景下资源—环境—经济耦合协调发展研究——以江西为例

目的 探求江西省农业资源—生态环境—社会经济耦合协调发展规律,为农业绿色发展提供理论依据。方法 文章以江西省为例,通过构建农业资源、生态环境和社会经济3个维度20个指标的农业绿色发展评价指标体系,运用熵值法与耦合协调度模型探究2008—2019年江西省11个市农业绿色发展的耦合关系及其时空演绎规律。结果 （1）时序特征上,江西省各市级农业绿色发展水平逐年稳步上升,农业绿色发展综合评价指数从2008年的的0.280 4上升为2019年的0.441 6;空间特征上,农业绿色发展水平达到高速发展水平的市级数量不断增多,整体发展水平不断提升,且东北区域农业绿色发展水平明显高于其他区域。（2）2019年江西省各市级在农业绿色发展过程中农业资源、生态环境、社会经济子系统各有短板和优势,农业资源、生态环境、社会经济得分最高的分别是抚州、景德镇、抚州;得分最低的分别是萍乡、新余、鹰潭。（3）江西省各市级农业绿色发展水平耦合度处于高耦合水平阶段,耦合协调度从轻度失调阶段过渡到中度协调阶段。结论 江西省农业绿色发展水平朝着有序方向发展,但仍然有很大的提升空间。     

黄河流域农业绿色发展水平综合评价分析

目的 实现农业绿色发展，对于黄河流域高质量发展具有重要的现实意义。通过测度黄河流域农业绿色发展水平，解析其绿色发展水平的时序特征和区域差异，提出黄河流域农业绿色发展的政策建议。方法 文章运用熵权综合评价法，选取2012—2018年黄河流域面板数据，从资源节约、环境友好和高效发展三个层面构建农业绿色发展评价指标体系，评价分析黄河流域农业绿色发展水平。结果 从时序变化来看，2012年以来黄河流域农业绿色发展水平得到显著提高，农业绿色发展综合评价值从2012年的0.153提高到2018年的0.829；2018年资源节约、环境友好、高效发展的评价值分别为0.179、0.502、0.148，资源节约和高效发展是黄河流域农业绿色发展的短板；从区域差异上看，黄河流域各省区农业绿色发展水平区域差异较大，总体上呈现“上下游高中游低”的特点，2018年农业绿色发展水平最高的山东，评价值为0.528，排名最低的宁夏仅为0.317；黄河流域农业绿色发展总体水平较低，农业面源污染问题较为突出。结论 黄河流域各省区应弥补不足，缩小省域间差异；因地制宜，针对黄河流域的不同地区制定和实施差异化政策；聚焦资源节约和高效发展。     

基于最小阻力模型的村域土地资源优化利用布局研究——以栾川县三川镇部分村庄为例

目的 通过对土地资源利用功能适宜性评价,结合土地利用现状分析,对乡村土地资源利用格局进行优化。方法 文章以栾川县三川镇部分村庄为例,构建土地资源生产、生活和生态功能分类指标体系,运用MCR模型对村域土地资源利用功能适宜性进行评价,通过分析土地资源利用现状与功能适宜性分区之间的冲突,制定相应的土地资源空间布局优化策略。结果 （1）根据MCR模型模拟结果,根据适宜性将研究区土地资源划分为生态保护区、限制开发区、后备开发区、优先开发区等4种类型分区;（2）根据土地利用现状与其适宜性之间的矛盾,可将生产功能区内碎片化的农用地、采矿用地和生活空间内零星建设用地优化为生态发展用地和对生态环境具有涵养作用的农业发展用地。优化后的生活用地面积减少了7.86hm²,工矿用地减少49.14hm²,生产用地中的农业用地增加20.11hm²,生态功能用地增加了36.89hm²,实现了农业生产用地集中连片、生活用地集约高效、生态用地充分保障的优化目标;（3）运用MCR模型模拟划定的土地资源分布格局呈现明显的圈层结构,并与当地的自然条件、区位条件相吻合,可为乡村规划和空间重构提供理论指导。结论 通过村域土地资源空间布局优化,实现乡村土地资源生产、生活和生态功能区协调有序,对推进乡村协调发展,落实乡村振兴战略具有重要意义。     

企业全产业链社会化服务模式下农业绿色发展水平与空间差异研究——以中化MAP为例

目的 农业绿色发展是实现农业高质量发展和农业强国的基础，探究企业社会化服务组织能否提高农业绿色发展水平，旨在寻求推进农业绿色发展的可行路径。方法 文章以中国最大的现代农业企业社会化服务组织中化MAP为例，基于全国21个省份2 771个农户的调查数据，首先从资源节约、环境友好、节本增效、绿色供给四方面构建农业绿色发展评价指标体系，采用加权综合评价指数法测算服务模式下全国及不同种植区域农业绿色发展指数，比较分析全国农业绿色发展空间演化特征；然后运用耦合协调模型，分析绿色发展中资源节约、环境友好、节本增效、绿色供给4个指标之间的耦合协调关系。结果 （1）MAP服务模式下的农业绿色发展指数比非MAP高31.01%；（2）从空间上看，三大类作物主产区的农业绿色发展指数均值排名经作大区（36.51）> 特作大区（36.22） > 粮作省区（31.95），并且各区域内部农业绿色发展水平空间分布差异明显；（3）MAP服务模式下资源节约、环境友好、节本增效、绿色供给4个子系统的耦合协调水平有所提高，但仍处于失调状态。结论 农业企业社会化服务组织确实能够提高农业绿色发展水平，但区域之间的空间差异较明显，建议完善现代农业企业社会化服务支持体系、推动现代农业企业社会化服务精准化供给、加强农户对社会化服务组织的认知能力，以期加强社会化服务组织对农业绿色发展的推动作用。     

省域尺度农用地整理重点工程布局研究以广东省为例

目的 结合广东省“十三五”时期农用地整理重点工程,揭示广东省农用地整理潜力和分布特征,划分重点区域、布局重点工程并确定建设规模,以期为省域尺度的土地整治重点工程布局提供参考。方法 文章运用自然间断点分级法,分别对广东省高标准农田建设、垦造水田和基塘整治进行潜力分级,利用数据统计和潜力空间分析,确定高标准农田建设、垦造水田和基塘整治的工程布局和规模。结果 广东省高标准农田建设和垦造水田的二、三级潜力区占比超过80%,全省大部分县（市、区）的整理潜力规模较小,聚集程度低;基塘整治潜力区全部位于珠三角地区,一级潜力区面积占比达60%,且聚集程度高。基本农田建设示范工程宜布局在惠州市、江门市、肇庆市等14个地级市的16个县（市、区）,规模为32.32万hm²;宜于惠州市、江门市、潮州市等9个地级市的20个县（市、区）布局5.99万hm²的垦造水田集中区示范工程;基塘整治和文化提升重点工程宜布局在佛山市和中山市,规模为0.60万hm²。结论 在农用地整治潜力和空间分析、重点区域划定等基础上,布局高标准农田建设、垦造水田和基塘整治重点工程空间和规模,具有可行性和合理性,可应用到省级土地整治规划工作中。     

“双碳”目标下广东省农业生态效率时空演变及影响因素研究

目的 农业生态效率与农业现代化、“双碳”目标有着密切关系。通过构建农业生态效率评价指标体系评价广东省农业生态效率。方法 文章运用考虑非期望产出的超效率SBM模型与核密度估计分析2010—2020年广东省农业生态效率时空演进特征,并利用Tobit回归模型探究影响因素。结果 （1）时序演变上,广东省总体上农业生态效率先提升后降低,其中,2010—2016年为波动上升阶段,2016—2020年为波动下降阶段;（2）空间变化上,广东省农业生态效率呈现由区域核心内层向外层阶梯递减的格局,不同等级效率水平差异显著;（3）动态演化上,广东省农业生态效率空间非均衡性特征明显,核密度曲线整体右移并处于“双峰”状态,存在梯度效应并呈两极分化趋势;（4）影响因素中,农业产值比重、化肥使用强度、劳均耕地规模、人均GDP、财政支农水平等因素是对“双碳”目标下广东省农业生态效率时空演变产生影响的主要因素。结论 为提高农业生态效率,在促进农业生产技术进步同时应更加注重农业要素资源合理配置,把握不同区域农业资源特征,制定适宜的农业绿色低碳发展政策。     

基于DPSIR-TOPSIS模型的耕地资源环境承载力分析以安徽省颍上县为例

目的 通过测算县域尺度耕地资源环境承载力,为耕地数量、质量与生态“三位一体”保护提供参考,为农业绿色高质量发展提供支撑。方法 文章根据DPSIR模型构建安徽省颍上县耕地资源环境承载力的评价指标体系,并采用改进的TOPSIS方法与障碍度模型,测算了2010—2019年安徽省颍上县耕地资源环境承载力指数并识别了制约当地资源环境承载力的障碍因子。结果 （1）2010—2019年从承载力指数看,颍上县耕地资源环境承载力总体呈现出“波浪式”上升的态势。其中,2010—2013年耕地资源环境承载力指数0.36下降至0.33;2014—2019年耕地资源承载力指数从2014年0.41上升至2019年0.70,承载力水平实现了从中级向良好的转变。（2）从障碍因子看,影响耕地资源环境承载力的关键因子由高标准农田比例、农药施用强度、土壤有机质平均值、免耕面积比转变为人均农业产值产出、人均耕地面积、土壤pH。结论 颍上县耕地资源环境承载力目前处于良好水平,同时在基础设施、体制机制等方面还有提升空间,为此提出以下政策建议：（1）加快高标准农田建设,提升耕地产能。（2）科学合理利用耕地,推进农业绿色发展。（3）加强土壤环境监测与治理,建立耕地保护的激励与管控机制。     

山东农业绿色发展水平时空差异与障碍因素分析

目的 山东作为农业大省，分析该地区农业绿色发展水平及空间差异，识别各地市农业绿色发展障碍因素，对于实现农业减排固氮具有现实意义。方法 文章选取山东五大区域16地市，运用熵权法和障碍度模型分析农业绿色发展水平及其障碍因素，利用Dagum基尼系数解析其区域异质性。结果 （1）2012—2020年山东农业绿色发展水平呈现上升态势，自2015年提升速度显著加快。研究时期内资源节约最为稳定，环境友好先稳定后增长，产出高效显著增长。（2）从区域特征分析，山东绿色发展水平具有区域差异性，呈现“西高东低”分布格局，总体基尼系数处于略微下降趋势，空间差异主要来源于区域间差异。（3）分区域看，鲁中和鲁东属于资源高耗型，鲁中南和鲁西北属于产出低效型，鲁西南属于投入产出双制约型，障碍因素集中在耕地复种指数、有效灌溉面积占比、农民可支配收入、土地生产率、农业产值占比。结论 新发展阶段下，山东需警惕环境友好障碍度增长态势，加大农业农村污染治理力度，聚焦于精准方向与科学治理。基于障碍因素分析，针对地市面临不同短板提出拓宽农业电商、释放农村生产要素活力、发挥“潍坊模式”示范作用、制定最低流转年限等措施。     

粮食主产区农业韧性的空间差异及影响因素

目的 提升粮食主产区的农业韧性是保障国家粮食安全的重要基础。方法 文章基于2011—2020年粮食主产区的数据,构建农业韧性综合评价指标体系,运用熵值法对农业韧性进行综合评价,结合Dagum基尼系数及其子群分解法分析农业韧性的空间差异,并使用地理探测器来识别农业韧性的影响因素。结果 （1）从整体来看,粮食主产区农业韧性整体呈上升趋势,各地的农业韧性均得到了较大的提升。（2）从空间差异来看,粮食主产区整体空间差异性较小,农业韧性差距主要来源于区域间的差异。其中,东北地区和各区域的农业韧性差距仍然较大,其余地区间的农业韧性差距在逐渐缩小。（3）从影响因素来看,地区市场规模、创新水平、普惠金融水平是影响农业韧性的重要因素,同时三者的交互作用会增加其对农业韧性的解释力。另外,基础设施水平、产业结构水平、与生态环境建设对农业韧性存在一定影响,地区经济水平对农业韧性的影响较弱。结论 为提升粮食主产区农业韧性,基于异质性特征,应统筹各区协调发展,充分发挥内生动力增强农业韧性。     

农业水循环与水环境遥感应用研究进展

农业生产受环境因素影响大,进入农耕文明以来,农业对气候的高度依赖局面没有得到根本性的改变,频繁的自然灾害给我国的农村经济发展造成了极大的困难。遥感技术是运用各类非接触的主被动的探测设备,对地面目标物的电磁波辐射与反射特性进行探测,通过其特性分析,探明其物体性质、特征及状态的综合性探测技术。它具有覆盖面积广、空间分辨率高、获取信息大、重访周期短等优点,适用于农业资源调查与自然灾害监测等农业相关领域的研究,对农业生产的指导与相关部门的决策管理意义重大。文章主要针对国内遥感技术在农业水循环与水环境的发展、应用现状进行综述与分析,并对遥感技术在农业水资源领域的发展趋势进行展望。     

基于星载极化SAR数据的农作物分类识别进展评述

［目的］农作物播种面积信息不仅可为农情监测和作物估产提供重要的数据保障,还是国家制定粮食政策和经济计划的重要依据。快速、准确地获取农作物播种面积信息能为农业生产管理提供决策支持。极化SAR不受云雨天气的影响,在农作物遥感监测方面具有巨大的应用潜力,有效利用极化SAR数据进行农作物识别研究对促进雷达技术在国家农业遥感监测和农业供给侧结构性改革中发挥更大作用具有重要意义。［方法］以星载极化SAR技术的发展过程为论述主线,从单、双极化SAR数据,单、双极化SAR数据结合光学影像,全极化SAR数据三个发展阶段,对极化SAR数据在农作物分类识别中的研究与应用进行总结,并对比分析不同的识别特征、融合算法以及分类算法的优缺点。［结果］以往研究存在以下不足：当前研究多以识别水稻为主,对于难以识别的旱地作物研究较少;目前对旱地作物识别精度不高,平均识别精度不足85%;缺乏对不同作物散射机制及其随时相变化的研究,导致分类算法机理性不足,普适性较差。［结论］在今后的研究中,旱地作物散射机制的定量确定,如何利用散射机制及其变化来提高旱地作物遥感识别精度和普适性;目前分类算法大都是基于光学影像设计,如何利用SAR特殊的成像方式优化设计适用于极化SAR数据的分类算法,得到更高的分类精度;如何更好的跟光学遥感等多源数据（光学数据、GIS数据等）结合来提高精度,将成为未来极化SAR农作物识别中三个亟需重点解决的问题。     

资源关联性大数据分析在农业生态环境保护中的应用

大数据时代,通过对海量数据的分析实现人类社会经济重要领域的预测。大数据在农业生态环境监测与管理领域的应用不断深入。我国要求到2020年基本实现环境质量、重点污染源、生态状况监测全覆盖,各级各类监测数据系统互联共享,构建生态环境监测大数据平台,开展大数据关联分析。文章对资源关联性大数据分析在农业生态环境保护中的应用进行研究与探讨,对农业环境资源关联性进行了分析。另外,对我国农业生态环境监测现状进行了分析,指出当前我国有关农业生态环境数据与模型相对独立,并没有得到最为有效的整合,对数据监测的结果仍缺乏统一的分析、对比及评价。该文对大数据分析在农业生态环境保护的应用进行了展望,指出大数据时代下决策的制定将越来越依托于数据与分析的支撑,利用大数据对不同信息进行关联性分析,找出数据间的因果性与必然性,为生态环境保护科技决策提供保障。     

农业干旱灾害研究进展

［目的］文章阐述了基于不同数据源开展的农业干旱灾害研究,为明确农业干旱灾害研究的概况,便于把握农业干旱灾害研究的关键技术与问题。［方法］通过气象、遥感、统计3类数据,以使用数据源作为索引,对我国农业干旱灾害监测、评价及预警、灾害时空格局等内容进行分析。［结果］通过统计文献,了解农业干旱灾害研究的概况,分析农业干旱的基础和困境,明确国内农业干旱灾害的发展过程和最新进展,阐述未来农业干旱的研究重点。［结论］基于气象数据的农业干旱灾害研究最为系统,时间序列跨度长、空间分布范围广,在监测、预警、评价和格局分析等方面都有细致的研究; 基于遥感数据的农业干旱灾害研究主要以监测和灾害评价为主; 基于统计数据开展农业干旱灾害的研究主要集中在灾害损失评价方面; 基于多源数据的农业干旱灾害研究在逐渐增多,在监测、预警、评价等方面也有所突破。农业干旱研究的关键技术,以及研究的系统性、研究内容和发生机理等方面仍有待加强。     

再接再厉 开拓创新 推动农业资源区划工作再上新台阶

文章就推进3个规划编制、组织开展农业可持续发展重大问题研究、积极开展可持续发展试验示范、大力推进农业遥感监测服务和体系建设以及推进新农村建设与农村人居环境改善工作5个方面对2015年全国农业资源区划工作进行了总结与肯定,并对扎实做好"十三五"开局的2016年农业资源区划工作提出四方面的工作要求:一是着力推进农业可持续发展规划贯彻落实,二是组织推进农业资源管理,三是继续开展农业领域生态文明建设改革探索工作,四是加强农业遥感监测服务。     

外来植物入侵遥感监测预警研究进展

文章紧密围绕近年来国内外关于外来植物入侵遥感监测、预警新技术、新方法,总结了当前监测预警技术方法的问题和不足,阐明了未来针对外来入侵植物的遥感监测、预警技术发展趋势和方向。目前在监测方法上,主要有图像识别法、高光谱监测法、雷达数据辅助识别法和中低分辨率时序序列数据分析法等。其中,图像识别法和高光谱监测法应用较多,但其数据来源获取困难,后期数据处理工作量大,缺少普适性强的自动解译算法;雷达数据辅助识别法由于雷达数据自身空间分辨率粗糙,在植被监测中往往配合其他数据源同时使用,因此应用上有一定的局限性;中低分辨率时序序列数据分析法适用于较大空间尺度上的植被外来物种入侵监测,监测结果空间定位能力差,很难在小尺度区域上进行应用。在预警方法上,主要有生态机理模型预测和数学模型机理预测两种方法,基于GIS和遥感技术的生态学模型预测机理性强、易推广,预警精度较好,具备一定的空间定位能力,适宜于在宏观区域尺度上应用,但存在部分关键植被生理遥感参数获取困难等问题。数学统计模型预测以理论统计为主,只是对外来植物入侵发生的概率进行了估测,对物种或区域环境依赖程度高,普适性较差,遥感参数较少参与模拟过程,空间定位能力不足。总体上,利用遥感技术快速、准确地进行外来入侵植物定位监测和预警已成为防控外来植物入侵,维护区域生态安全的必然趋势。在数据源集成上,传统可见光遥感和新型激光雷达遥感、高光谱遥感、多角度遥感等多源数据集成、融合应用更为多见,数据获取范围进一步拓宽。特别是诸多新型国产高分卫星发射升空后,使得监测时效性和成本进一步改善,实用化、规模化、业务化动态监测成为可能。在技术方法上,受信息技术、自动化技术和传感器制造技术的影响,数据获取范围不断拓宽,空间定位能力不断增强,监测、预警也将不再局限于单一技术和模型的应用,而是多模型、多平台(星-机-地)综合监测、预警模式成为趋势,外来植物入侵的遥感监测技术正逐步发展成为植被生态遥感学科领域的重要分支学科。     

农情遥感监测与服务系统集成研究

综合分析了国内外农业遥感监测系统的技术模式和建设方案,充分调研农业部农情遥感监测业务的需求,同时分析实验室各种现有系统,设计并选择了一种较科学的系统集成方案。系统集成考虑功能、经济、扩展以及稳定等多方面因素,最终选择利用O rac le10.0G建立数据库;利用ArcG IS9.2为地理信息平台,完成空间和属性数据的显示、统计分析以及信息服务等功能需求;利用Erdas8.6为影像数据处理平台,并用其V isual C++开发包进行系统定制与开发。系统的建设以现有"国家级农情遥感监测系统"为基础,进行功能升级和扩展。该系统的建设,将大大提高我国农情业务监测的能力和科学性,是对我国农业遥感技术的一种总结和科学提升。此外,该文还论述了系统建设技术路线的可行性与必要性。     

村镇退化废弃地遥感监测方法初探

研究目的：开展村镇退化废弃地遥感监测技术分析,为村镇退化废弃地遥感快速监测奠定技术基础。研究方法：选择甘肃省白银市平川区作为研究区域,设计研究区内典型村镇退化废弃地类型,建立不同类型村镇退化废弃地的高分辨率遥感影像特征,提出利用遥感手段快速监测村镇退化废弃地的技术流程,详细描述了其技术方法,进而阐述村镇退化废弃地快速监测移动作业平台的详细功能需求。研究结果：研究区典型村镇退化废弃地在退化废弃前后的遥感影像特征和实地特征均有显著差别,本文的技术流程和方法可以服务于村镇退化废弃地的快速遥感监测。研究结论：采用遥感手段监测村镇退化废弃地在技术上是可行的。     

基于快速设定决策阈值的大范围作物种植分布的遥感监测研究

[目的]作物分布是研究作物种植结构的基础,利用遥感进行大范围作物布局的监测识别,对推进农业种植结构研究、分析农业模式和制定农业政策都具有重要的意义。为了更好地适应作物生产的需求,解决大范围作物种植分布遥感监测方法复杂的问题,亟待构建一种快速实用的作物提取方法,实现作物种植信息的快速高效获取。[方法]以江苏省水稻、小麦和玉米为研究对象,利用作物关键生育期内的多时相中分辨率遥感影像,针对作物生长特点进行影像的特征转换,以行政区县为基础的作业单元进行区域划分及阈值设定,构建多时相阈值决策提取模型,并提出一种基于少量样本投射的阈值快速确定的方法,实现大范围作物分布的快速识别。[结果]该方法能够快速分单元确定模型的阈值,