优秀成果展示——农作物多源遥感监测理论与业务应用方法研究
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发布时间：2026/5/24 0:00:00
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| 成果评价编号： |
中气科成评[2025]041 |
| 评价结果： |
优秀二等 |
| 成果名称： |
农作物多源遥感监测理论与业务应用方法研究 |
| 完成单位： |
国家卫星气象中心、北京师范大学、国家气象中心、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、电子科技大学、广西科技大学、中国农业大学、北大荒农垦集团有限公司建三江分公司、太理理工大学 |
| 成果形式： |
基础研究类-新方法 |
| 研究领域： |
气象服务与应用气象 |
| 评价年份： |
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| 完成人： |
范锦龙、方萌、侯英雨、张明伟、吴门新、独文惠、李宪伟、樊香所、晏星、秦泗君、许文波、贾坤、黄健熙、李世华、刘念唐、尤飞、张晔萍、苏巧梅 |
| 成果简介： |
科学指导和管理全国农业生产是我国国家粮食安全的一项重要保障措施。利用遥感技术监测全国乃至全球农业生产现状是全球农业大国竞相掌握的战略性至高科技。在国家863计划、自然科学基金、国家科技支撑、国家重点研发计划以及中欧“龙计划”国际合作等项目近16年的持续支持下，针对农作物产量、长势、面积以及灾害主题，围绕作物产量模型模拟与遥感同化方法、作物遥感智能识别算法、关键农情参数遥感反演算法等科学难难题，项目从理论研究、技术研发到业务实践，不断推动创新成果在国省业务单位落地应用，构建了一套基于国产风云卫星全球数据为主的农作物多源遥感监测理论与业务应用方法，形成了独特的创新体系，丰富了农业遥感的理论与技术。
1.创建了耦合遥感数据与作物模型的理论和技术方法，以全生育期物候匹配的思路，采用贝叶斯算法同化基于遥感信息反演的农作物物候信息，动态优化作物模型相应参数，实现作物模型精准模拟作物的生长过程；研制了基于风云卫星数据的植被类型混合叶面积指数反演算法，运用于遥感同化作物模型中，提高了区域、全国作物生长过程和产量的模拟精度；研制了全球农作物长势监测系统，形成了完全独立的全球监测能力。
2.创建了精细化农作物分类的理论与技术体系，耦合机器学习算法，集成地面样方数据采集处理和修正算法、基于高分辨率卫星数据输入特征最佳组合策略、多用途一站式遥感分类和时间步进的遥感分类方法，实现风云卫星MERSI 250米数据大范围冬小麦种植区提取，高分辨率国产和国外影像区域农作物分布及农田耕种管收信息遥感快速提取，在北大荒现代化大农场形成农业生产管理业务，支撑了国家气象为农服务业务。
3.创建了基于卫星数据的霜冻、洪涝和干旱监测方法，建立了卫星霜冻监测模型，构建了FY3 VIRR/MERSI两因素分裂窗地表温度业务化反演算法，建成果园花期霜冻的卫星监测系统，为果园防霜减灾提供了及时的信息；提出灾场地物快速分类技术，支持了农作物水灾精准评估；首创提出了定量化诊断农作物旱情的多地面参数综合干旱指数理论模型，研制了以自主卫星数据为主、拥有自主版权的全球农业干旱监测系统，是我国风云气象卫星全球数据在地球观测组织GEO领域的一次最大规模的应用示范。
4.创建了FY3 VIRR/MERSI全球数据快速处理系统，集成了自行研发的8项关键技术，特别是在数据几何地理定位及畸变诊断与精纠正技术、数据电磁辐射干扰噪声检测与去除填补技术、全球数据快速标准剖分切块技术、全球数据处理与应用综合集成技术4个方面取得了自主创新突破。
5.发表期刊论文61篇(SCI 42篇)，出版专著2部，制订标准2部，获得发明专利13项、软著34项。
项目成果实践了中国气象局“全球监测、全球预报、全球服务”发展战略，促进了风云卫星和高分卫星数据在农业领域的深入应用，支撑了中国气象局职能司有关冬小麦、玉米和大豆遥感监测任务的全国部署。1.成果支撑开创了基于风云三号全球中分辨率卫星数据的全球农业监测业务，形成24份决策服务报告。2.成果支撑开创了全国春耕春播、夏收夏种、秋收秋种气象服务专报业务，成为国家部委联合、国省联动指导农业生产的重要参考信息，获得省部级领导批示2人次，两办刊物信息采用近30期。3.成果在气象和农业部门支撑了国家级干旱和农情监测业务，产生了良好的社会和经济效益。全球农业干旱监测成果被中国气象局官网、中国农业科学院官网、中国科学报、新京报、潇湘晨报广泛报道，项目成果入选2023年11月南非开普敦召开的地球观测组织GEO部长峰会的展览内容，在展区进行了宣传报道，突现了中国国产卫星数据在全球农业监测领域的自主创新能力。4.成果得到了地球观测组织GEO的认可，风云卫星全球农业监测支撑了GEO旗帜计划GEOGLAM，全球农业干旱计划列入了GEO的工作任务，项目负责人当选GEOGLAM执行理事会的执委，在国际上产生重要的影响力。 |
