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【中国知识产权报】卫星遥感监测“懂”农情

发布时间:2021-12-15

  日前,中国科学院空天信息创新研究院(下称中科院空天院)的全球农情遥感速报(CropWatch)团队,对外发布30米耕地复种指数数据产品。该产品不仅在总体精度上优于现有复种指数数据产品,而且复种指数空间细节特征的表征能力也有显著提升。

  复种指数是描述一年内农田接连种植几季作物的指标,其最直接的作用是精准反映单年度耕地利用强度、作物种植面积等情况。在多年度层面上,复种指数可以作为耕地可持续利用程度的一个重要指标,能够反映耕地利用对土壤肥力、耕地产粮能力、生态环境等方面产生的压力。

  利用卫星遥感技术开展多年度的复种指数监测,可以准确掌握不同地区复种指数变化过程、差异及原因,相当于从第三方独立视角了解轮作、休耕、退耕等措施的实际实施情况,并据此进行科学指导,确保耕地可持续利用、粮食生产稳定与粮食安全。

  CropWatch团队很早就提出用遥感技术开展复种监测研究,在2000年前后便提出了复种指数遥感监测方法,实现了长时序全国复种指数提取,自2013年起形成了全球覆盖的中低分辨率数据产品。今年,团队与中山大学的研究团队合作,通过技术方法的联合研发与数据产品的合作生产,形成了30米耕地复种指数数据产品这一成果,分辨率比其他相同数据集有显著提升。

  “数据处理是研发过程的关键所在。”CropWatch团队骨干张淼表示,数据质量是实现复种精准监测的重要保障,利用遥感技术开展复种提取,需要输入连续12个月的遥感数据。为此,团队花费大量精力,通过多源数据归一化、数据融合、时序数据插补与平滑等方法,成功获取时间上连续、空间上无缝的高时空分辨率遥感数据,为准确地实现全球任何地区的复种提取提供数据保障。此外,团队还应用了云平台和数据降维技术,将所有遥感数据按照固定时间间隔(每16天)进行分组与合成,使数据量大大降低,解决了海量数据处理和计算难题。

  通过对作物生育期内播种到生长的转折点、生长到成熟收获的转折点的有效探测,团队提出的复种指数提取算法在全球不同地区、不同农业生产模式下的适应性和准确度较高。“目前,我们已拥有‘CropWatch复种指数计算软件’‘CropWatch耕地种植比例计算软件’等多项计算机软件著作权,并在进行专利等知识产权布局,尝试解决监测时段和作物生育期的时间不匹配等问题,探索一种不依赖耕地数据的复种指数提取方法,一步到位地实现复种信息的监测。”张淼表示。(刘弘一)

  原文链接:http://www.iprchn.com/cipnews/news_content.aspx?newsId=132243
 

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