农业部遥感估产运行系统投入运行

本刊讯(记者魏玉栋)最近,记者从农业部遥感应用中心获悉,通过3年来的努力,我国目前已初步形成了农业遥感监测的技术方法和技术体系,进行了农作物遥感估产运行系统的试运行。2001年11月,我国遥感科学界权威专家对此运行系统进行了评审。专家组认为,利用遥感技术、地理信息系统和全球定位系统等现代空间信息技术,结合地面调查方法,建立一个适合中国国情的、满足决策部门需求的、可长期业务化运行的全国主要农作物遥感估产和农情监测系统,对于及时准确地掌握农业生产情况、科学指导我国农业生产、合理应对加入 WTO 后的农业结构战略性调整、优化农业种植结构以及粮食安全预警等均有着十分重要的意义。国外的遥感估产运行系统从20世纪80年代开始陆续投入运行,如美国农业部的全球农业遥感估产运行系统、欧盟农业局的农作物遥感监测运行系统、澳大利亚     

欧盟BioMA模型在我国农业遥感监测中 应用的可行性分析

针对目前中国农情遥感监测系统CHARMS中,作物长势监测和产量预报还主要应用的是气象模 型、遥感模型、统计模型等,基于作物生物物理模型进行农情监测的研究和应用还较薄弱的现状,该文重 点介绍了欧盟先进的生物物理模型BioMA及其在我国农业遥感监测中应用的可行性分析。该文首先简要介 绍了目前我国农情监测主要采用的方法及BioMA开发的背景和目的,然后详细介绍了BioMA的技术框架及 BioMA由研究向业务化运行转变的可视化模型工具,最后以BioMA中水稻产量预测模型WARM为例,从 数据准备、模型综合利用等方面分析了BioMA在中国农业遥感监测中应用中的可行性。     

国内外农情遥感现状与发展趋势

文章对国内外农情遥感现状进行了全面回顾，分析了国内外主要农情遥感系统的优缺点，在此基础上，提出了我国发展业务化农情遥感系统的过程中应着重解决的一些问题，以期使国内业务化农情遥感监测更快发展。     

全国人大委员会委员长吴邦国视察中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

2005年10月13日上午，全国人大委员会委员长吴邦国同志到中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部农业遥感应用中心视察农业遥感应用工作。所长唐华俊向吴邦国委员长汇报了农业遥感应用及研究所在农业部、科技部等部委支持下在农情遥感监测方面取得的成果和下一步工作设想等。     

农情遥感监测中空间抽样技术研究现状与发展趋势

利用遥感进行农情监测其费省效宏的优势是显而易见的,同时必不可少的抽样调查是提高遥感监测精度的重要手段。在"3S"技术的支持下,基于经典统计抽样原理,结合空间统计学理论发展起来的空间抽样技术在农情遥感监测中的应用日益广泛。文章对国内外农情监测中空间抽样技术应用进行了全面回顾,分析了存在的问题,并探讨了其发展趋势。     

欧盟国家农业遥感应用及其启示

[目的]文章旨在对以遥感为代表的现代空间信息技术在欧盟国家农业中的应用领域进行梳理,分析欧盟国家数字农业和精准农业发展现状以及欧盟农业远景规划中的遥感工作计划,以期为我国加快数字农业发展提供参考建议。[方法]该文通过实地考察、文献整理及总结归纳,对欧盟国家农情遥感监测、农地综合管理、农业生产应用、灾害应急评价以及数字农业发展计划等方面的遥感应用研究进行综述。[结果]在数字摄影测量系统(DPS)、全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和作物专家系统(ES)组成的"5S"技术体系支撑下,欧盟国家精准农业生产方式基本形成,并对发展数字农业、智慧农业拟定了研究规划。[结果]与欧盟国家相比,我国农业现代化在遥感技术支撑方面较为滞后,需着重推进数字农业发展规划编制、农业政策执行效果核查、遥感等大数据技术应用、全球农业监测体系建设、数字农业政府示范引导以及农业遥感新型实用技术创新六方面工作,加强农业空间信息应用,提高农业数字化水平。     

GEOSS背景下的农业遥感监测

当前在GEOSS背景下,对国际地观测已经进入的广义遥感时代,农业遥感监测也应该适应这种变化,抓住有利契机,深化研究与应用。该文介绍了GEOSS的产生背景及其框架的主要内容,并建议在GEOSS背景下,加强我国农业遥感监测,建立更加高效可靠的农业遥感监测系统,为区域及国家粮食安全及可持续发展提供信息服务与决策支持。特别是应该加强多传感器组网与虚拟组网技术、数据同化技术等关键技术的研究与应用,加强国际交流与合作,促进我国农业遥感监测技术创新与进步。     

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。     

中国农科院资源区划所"农情遥感监测业务运行系统"启动灾害响应机制

2008年5月12日,四川汶川县发生了8·0级特大地震灾害,造成了重大人员伤亡和人民财产损失。面对特大地震灾害,中国农科院资源区划所遥感室在农业部发展计划司、院所领导的直接参与、关心、领导下,以“农情遥感监测业务运行系统”项目为支撑,立即启动了灾害响应机制。中国农科院副院长唐华俊研究员亲自修改报告,确定监测方案。农业部发展计划司刘北桦处长、缪建明副调研员积极协调中国科学院、国土资源部等相关部门,获取高精度遥感数据,保证灾害评估工作的顺利进行;两位领导与遥感室的同志一道加班熬夜,给遥感室工作人员以巨大鼓舞。遥感室项目组成员在周清波主任的直接带领下,制定了科学可行的实施方案,相关同志积极配合,圆满     

基于插件技术的多用途土地评价信息系统研究

研究目的:研制多用途土地评价信息系统,实现不同类型评价业务、评价方法模型的系统集成。研究方法:在分析与归纳现有评价技术流程的基础上,建立多用途土地评价的"业务结点—业务过程"逻辑关系模型,并设计包含数据接口、专业算法和应用表现等层次结构的评价业务插件和调用插件的宿主程序架构。研究结果:开发了土地评价业务结点插件库,在统一的数据库和软件平台上,实现了多用途土地评价业务需求环境下的系统功能集成。研究结论:基于插件思想设计的业务结点插件和宿主模型,有效地解决了多用途土地评价业务的系统集成问题,开发的评价业务结点插件库提高了相关业务系统的开发效率。     

农业洪涝灾害研究进展

[目的]通过对农业洪涝灾害研究使用的数据源的分析,明确农业洪涝灾害研究的现状,归纳农业洪涝灾害研究的技术与方法,分析农业洪涝灾害未来研究方向。[方法]文章以农业洪涝灾害研究所使用数据源作为索引,对基于不同数据源开展的农业洪涝灾害研究进行概述。[结果]从农业洪涝灾害研究所涉及的数据源来分析,主要包括气象水文数据、遥感数据和统计数据,从农业洪涝灾害研究所涉及的内容来分析,主要包括洪涝灾害监测、风险预警和风险评估等3个方面的内容。[结论](1)我国农业洪涝灾害研究主要为区域和小流域洪涝灾害监测和风险评估,河流、暴雨和气候与洪涝灾害、自然灾害和社会要素的洪涝灾害以及水文模型、气候模型、土壤湿度等基础研究。通过不同研究方法研究洪涝灾害风险,高度重视洪涝灾害风险管理;(2)已经形成“天—空—地”一体化洪涝灾害立体遥感监测体系,但基于遥感数据开展的农业洪涝灾害研究,主要集中在洪涝灾害监测领域,格局分析以及预警评价的研究相对薄弱;(3)农业洪涝灾害风险预警主要从脆弱性、影响性、适应性等角度对风险进行分析,得到洪涝灾害综合风险区划并进行预警;(4)地理信息系统技术是农业洪涝风险评价中的热门方法;(5)农业洪涝灾害的评估体系缺乏统一的洪涝灾害风险理论模型与评估框架;(6)我国农业洪涝风险定量评估研究较少。     

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。     

遥感技术农业资源台账建设应用潜力分析

目的 为了系统地分析遥感技术在农业资源台账建设中的应用潜力。方法 文章通过文献研究,阐述了农业资源台账的研究现状,分析了农业资源遥感监测数据源与监测技术的发展趋势,研判了当前遥感技术在农业资源台账建设中的应用潜力。结果 （1）农业资源台账的建设内容主要包括农业资源清单、农业资源评价两个方面,具有空间与时间两种属性。（2）农业遥感数据源向着高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的方向发展,其监测技术向着多源遥感数据融合应用、智能分类、多维海量数据高效计算的方向发展。（3）遥感技术可对农业资源清单中的主要农业自然资源和社会经济资源的信息进行获取,对农业资源组分评价与农业生态系统整体评价也有很大潜力。结论 总的来看,农业资源台账建设内容不断丰富,遥感技术在农业资源台账建设中的应用能力显著提升,其应用潜力仍有很大的上升空间,对高效开展农业资源台账建设具有积极作用。     

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。     

农作物空间分布遥感制图发展方向探讨

[目的]农作物空间分布是农作物长势监测、病虫害监测和产量估测的基础数据,也是区域农作物种植结构优化调整、水土资源管理和政府宏观决策的重要支撑。近年来,遥感技术日益成为农作物空间分布制图的主要技术手段。[方法]文章从农作物遥感制图的现状与瓶颈出发,系统梳理了农作物空间分布遥感制图的未来发展趋势、重点方向以及存在的问题。[结果]总体看,未来农作物空间分布遥感制图呈现7个方面的发展趋势,即制图目标呈现多元化、制图单元从像元发展到地块、样本信息采集方法从线下发展到线上线下结合、众源制图数据的协同利用、制图方法从自动学习发展到深度学习;同时,标准化的农作物空间分布数据产品的研制及共享与信息服务也是未来需要重点关注的内容。[结论]面向当前和今后相当长时间内对高精度、高时效的农作物空间分布数据的迫切需求,农作物遥感制图需要从系统性和整体性的科学视角来开展综合研究,重点加强地面数据获取、多源数据协同、智能分类算法高效运行等关键技术研究,提升农作物空间分布数据产品生产能力。     

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。     

基于SAR遥感的北方旱地秋收作物识别研究

在我国北方旱地秋收作物生长关键期,云雨天气影响较大,无法及时、有效地获取光学遥感数据,因此利用雷达遥感进行旱地作物识别研究非常必要。文章以河北省衡水市为研究区,选择6期RADARAST-2全极化影像作为数据源,分类方法为随机森林法。首先通过对比不同时相间的组合结果,优选出了研究区典型秋收作物(玉米、棉花)的最佳识别时相及组合方式。其次,提取最优识别时相的后向散射信息、纹理信息、极化分解等3部分信息,依据信息间相互组合的结果及随机森林算法对变量的重要性评价,文中对上述3部分信息进行了重要性评估。结果表明:利用SAR识别旱地秋收作物时应着重关注作物生长前期的时相,其中玉米在6月27日单一时相下就可获得90%以上的高精度;棉花面积小、地块破碎,但通过6月3日与6月27日两个时相的结合也得到了70%以上的精度。在玉米识别中极化信息具有较大的贡献,极化变量的加入主要增加了玉米和建筑用地的可分离性,与单纯利用后向散射信息分类相比精度提高了近7%;同样,纹理信息和极化分解信息的加入也使棉花的精度提高了3%。最后,利用随机森林算法对变量的重要性评价机制,优选出对玉米识别最为重要的5个变量,依次为:VH、Alpha、Yamaguchi4-Odd、Freeman-Vol和Mean(HV)。该研究利用雷达数据进行旱地作物识别,验证了雷达影像对旱地秋收作物的识别能力,不仅保证了数据获取与天气状况的独立性,还凭借SAR独有的数据获取方式,为光学数据提供了补充。     

耕地动态监测应用管理系统框架设计及实现

传统的耕地资源调查方法存在投资大、历时长等问题,不利于耕地现势性数据的快速获取,基于3S集成的耕地动态监测技术可以弥补这一缺陷。基于Arc GIS平台构建了耕地动态监测应用管理系统框架,研究了系统结构、数据库和算法库的设计方案,提出了遥感影像解译、耕地变化信息获取和数据库建设等问题的解决方案,为实现耕地变化信息的自动化获取和对变化信息智能化的决策判断提供了系统框架支撑。以济源市2009~2012年耕地变化情况为例,验证了系统的可行性,通过GIS处理与系统分析法对研究区耕地在数量、质量、性质和位置上的变化进行了分析,并探讨了监测成果在土地利用总体规划、基本农田保护、土地整治、耕地占补平衡和土地执法检查工作中的智能化应用,为政府决策和各级土地管理部门制定管理政策、落实各项管理措施提供科学依据,同时提高了耕地监管技术的信息化水平,推进了国土资源科技的发展。