一、项目实施背景
作物“一张图”是农业信息化建设和精准农业生产技术的重要内容和支撑。然而,目前国内面向作物“一张图”的数据整合尚属空白,更没有面向农作物的任何精度和尺度的“一张图”产品问世。为解决这一问题,农业部计划司等相关部门在2015年的全国农业遥感工作会议上明确提出“十三五”期间将开展全国作物“一张图”工作,作物“一张图” 试点研制备受重视。
农业部遥感应用中心武汉分中心长期专注于农业及农情遥感技术的应用。中心积极借鉴国土等相关领域“一张图”产品的研制经验,综合应用全球定位系统、农情信息地面采集系统、农情遥感监测系统、农田地理信息管理系统和互联网等多种技术,进行典型样区作物“一张图”产品研制试验;在此基础上,参考农业部主要农作物种植面积遥感监测规范,总结探讨一套完整可行的作物“一张图”制作技术流程和相关技术规范。
二、项目目标及主要内容
综合农业(作物)生产管理和农情遥感监测的实际需要,从湖北省洪湖市选择典型样区,进行作物“一张图”的制作试验,为省和国家等更大尺度上作物“一张图”的建设与实施探索一套完整可行的技术操作流程与相关技术规范是本项目研究的要旨所在。
主要研究内容有:
·作物“一张图”数据库建设:根据一张图用途,结合项目实施区域的实际情况,在统一的软硬件环境支撑下,遵循统一的数据库标准规范,从数据组织与存储、数据分层与属性、数据更新、数据库建设和管理等方面进行数据库总体规划和顶层设计。
·农业基础空间数据获取:采集项目实施区域的地形地貌、农业区划、多星遥感影像、地面调查资料、农田基础设施(如田间道路、水利设施等)和 “一张图”地块分布信息等各类空间数据。
·作物种植本底信息采集:以高分辨率正射遥感影像为统一的数据本底,基于统一的基础地理空间参考,获取项目实施区域的土地、水、气象气候、农业灾害、作物波谱、作物种植投入以及土壤墒情和土壤养分等方面的数据信息。
·作物种植专题数据生产和更新:在地块尺度上,从作物生长态势、种植结构、种植模式、空间分布和产量变化等方面进行信息采集和专题数据生产与更新。
·典型样区作物“一张图”产品研制:利用最新时期的中高分辨率卫星遥感影像,结合地面实测和本底库中已有的农业生产及作物历史种植信息的挖掘分析,结合项目实施区域的作物种植现状分析,从洪湖市境内选取部分样区进行高精度的作物“一张图”产品研制试验。
三、典型样区“一张图”产品展示
洪湖市是湖北省农作物种植具有较高代表性的地市。本项目选择该市境内的汊河镇作为典型样区,首先以Google Earth影像为主要数据源,采用在线截图软件获取该镇的0.5m高分辨率卫星影像,据此提取汊河镇地块尺度的耕地空间分布信息;然后,采用多星数据(Landsat8和高分数据等),结合地面样方调查等,获取该镇水稻、玉米、小麦、油菜、棉花等大宗作物的种植态势,并采用GIS技术,进行地块尺度的作物种植可视化地图产品制作。
图1-2 典型样区作物“一张图”(部分)成果展示