遥感在我国农业农村的应⽤与发展
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本文转载自微信公众号中国测绘学会，内容摘自《中国测绘》2020年第1期，⽂：本刊记者 公海燕 ，图：裴志远，版权归原作者及刊载媒体所有。
智慧农业方兴未艾，对智慧农业各式各样的解读还存在着细微差别，从众多解读中可以发现，大数据是其中不可或缺的重要部分，信息感知则是农业数据的源头。“遥感技术、卫星定位技术、地理信息技术（‘3S’技术）是信息感知、获取数据的重要技术手段：基于遥感技术可获得种植面积、作物长势、旱涝、病虫害情况及土壤墒情和作物营养等空间信息；基于卫星定位技术可获得装备的精准位置，可用于农业机械的移动定位；地理信息技术则给出了一个直观的管理数据的方式”。
1972年美国成功发射第一颗陆地资源卫星，这成为遥感应用发展历程中的重大里程碑。此后，农业遥感技术与应用不断发展。近10年来，随着各类高空间、时间、光谱分辨率民用卫星的出现，农业遥感与地理信息系统、全球导航技术及物联网等技术不断融合，遥感在农业领域的应用广度和深度不断扩展，被广泛应用于土地资源调查、作物种植面积监测、作物长势监测、作物产量估算、土壤墒情和农业灾害监测、农作物生态环境监测评估等领域。
耕地情况的卫星图
我国农业遥感应用走过了怎样的历程？取得了哪些成绩？又要面对哪些挑战？带着这些问题，我们采访了农业农村部规划设计研究院农业遥感与数字乡村研究所研究员裴志远，裴志远根据自己多年工作、研究经验对相关问题进行了回答。
记者：遥感在我国的农业应用中走过了怎样的历程？现在有什么发展？
裴志远：遥感在农业中的应用是比较早的，大概从上世纪70年代末开始，当时主要是技术的引进、消化、吸收，这个阶段大概有十年时间。从上世纪八十年代末到九十年代末，大体上处于试运行阶段，组织开展了相关的研究、实验和应用。
从上世纪九十年代末开始，遥感在我国农业中的应用进入业务化阶段。之所以说已经正式业务化，主要有四个方面（体现）。一是经过前期研究与实验，农业资源调查、作物面积监测等一些技术已经比较成熟并实际应用。二是农业遥感应用工作列入政府主管部门年度工作计划，农业遥感调查与监测成果为管理决策提供信息服务。三是农业遥感应用工作经费纳入政府财政预算，得到稳定支持。四是形成了比较稳定的农业遥感业务体系和技术队伍。
农业遥感业务运行工作主要有以下三个方面：一是农业资源调查，这是一项基础性工作，包括农用地、作物本底、农业后备资源等。这些资源的调查并不与其它资源调查重复，主要围绕着农业的生产管理需要进行调查。二是农业生产过程监测，包括全国水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、油菜、甘蔗等主要农作物的面积、长势、产量，和土壤墒情等。这项工作已纳入农业农村部信息采集和发布体系，为宏观生产管理和决策服务。三是重大农业自然灾害的监测和评价，目前主要包括旱灾和洪涝。自然灾害受到很多方面关注，我们从农业生产管理的角度出发，监测和分析灾害对农业生产造成的影响。
随着技术的进步与需求的多样化，遥感在农业农村领域的应用不断拓展。第一项，在国内监测的基础上，进一步开展了国外重点地区作物种植情况监测。之所以对国外的农业生产情况进行监测，是因为我国现在农产品的国际贸易规模越来越大，对其进行监测一方面为我国农作物进出口提供决策支持，另一方面为分析、评估全球的粮食安全提供支持。第二项就是为重大政策的实施提供技术支撑，比如对“轮作休耕”制度试点工作实施情况的监测，在“两区划定”（2019年中央一号文件提出，要全面完成粮食生产功能区和重要农产品生产保护区的划定任务）工作中的应用等。第三项，重大的农业工程或者农业基础设施监管会应用遥感技术。比如高标准农田建设，建了没有，建了多少，建在哪儿，成效怎么样，通过遥感技术可以实现全过程的监测。
记者：遥感在农村⼯作中的应用主要有哪些方面呢？
裴志远：以前大家提及农业的遥感应用，可能主要集中在农业上。我们常说“三农”工作，农村是其中一个非常重要的部分。此前发布的《中共中央国务院关于保持土地承包关系稳定并长久不变的意见》，提出“两不变、一稳定”，“保持土地集体所有、家庭承包经营的基本制度长久不变;保持农户依法承包集体土地的基本权利长久不变;保持农户承包地稳定”。其中，农村土地承包经营权确权登记颁证是一项非常重要的基础性工作，对于保护农民权益、发展现代农业意义重大。由于历史条件的限制，承包地块“面积不准、四至不清”等问题长期存在，技术手段落后是一个重要原因。例如，当时分地时主要采用“皮尺丈量、纸质档案管理”等传统手段。
全国农村土地承包经营权确权登记颁证工作，全面采用了遥感、卫星定位、地理信息系统等空间信息技术，建立了适合我国国情的农村土地承包经营权调查与管理技术体系，制定了一套标准规范，有效解决了承包地块“面积不准、四至不清”等问题，推动了我国农村土地承包管理从的传统方式到现代信息技术的进步。目前全国已建立了从县级到国家级的数据库和信息管理系统，涉及全国2800多个县、50多万个村、两亿多承包农户，超过11亿个承包地块。随着乡村振兴战略的实施，遥感在农村领域的应用也会越来越广泛、越来越深入。
农村⼟地承包经营权确权登记成果国家级数据库管理系统
记者：智慧农业中的遥感应⽤情况如何？需要从哪些方面突破？
裴志远：智慧农业是一个新的概念，内涵丰富。目前精准农业、数字农业、智慧农业等研究很多，不同专业、不同领域，大家理解也不完全相同。大体上看，是将数字与信息作为重要的生产要素，与传统的农业对象、过程、环境结合起来，进行融合改造，实现高效、绿色、可持续等目标。遥感在其中发挥重要作用：一、经过这些年遥感在农业中的应用，已经积累了大量的数据，这是发展智慧农业的一个基础。二、遥感是智慧农业技术体系的重要组成，以精准农业为例，通过遥感及时、准确地采集和处理数据，经过智能分析，形成作业方案，控制农机装备进行作业，从而形成完整的技术链路，实现生产的自动化、精准化。关于未来发展，从遥感自身来说，技术水平与技术能力需要不断进步，从而满足大规模广泛应用的需要。此外，遥感技术如何与大数据、人工智能等技术，以及相关领域专业知识进一步融合，形成一个综合的技术方案，这也是一个挑战。例如，如何将遥感技术进一步应用到种植业、畜牧业、渔业等生产、经营、管理环节，以及农村建设管理等领域，解决更多的农业农村具体问题，还有很大的发展空间。
记者：我们的智慧农业发展处于哪个阶段？国外的情况又是如何？
裴志远：当前我国智慧农业在技术研究、系统开发、基础设施建设等方面发展很快，并开展了局部应用。从欧美等发达国家和地区看，他们在技术集成、示范推广等方面走在前头，但也尚未实现广泛的应用。总体来看，目前智慧农业在全球还处于起步阶段，随着我国政府、科技、企业等各方面高度重视并加大投入，我国智慧农业具有光明的前景。
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