一文了解珈和科技在农业遥感领域的服务内容和能力

2020年，农业农村部、中央网信办联合印发了《数字农业农村发展规划（2019-2025年）》，对数字农业农村建设作出了具体部署。其中，农业遥感作为推进数字农业农村的重要力量贯穿《规划》始终。
今年10月，农业农村部印发的《农业农村部关于大力发展智慧农业的指导意见》中，提出要建立健全“天空地”一体化监测体系,积极推进卫星遥感和航空遥感资源共享,提高农业遥感监测的精度和频次，遥感监测得以不断鼓励发展，究竟有何价值？
今天，本文将以珈和“天空地一体化”监测体系在智慧化农业中的具体应用服务能力为例，共探遥感监测在农业领域的应用价值。
“天空地”一体化监测赋能农业智慧化生产发展
“天空地一体化”监测，是综合运用卫星遥感监测、无人机遥感监测和地面站点监测等环境监测手段，基于数据挖掘、数据融合、数据协同和数据同化等关键技术，获得更加准确数据支持的立体生态监测感知体系。
以珈和为例，珈和“天空地一体化”监测体系则是以高分2号、高分1号、哨兵1/2号、Planet等多星座组合， 形成多源卫星影像采集体系，再以无人机组合，形成高分辨率影像、高光谱、全天候雷达影像的补充体系，配以人工采样、地面生长环境监测物联网设备、卫星导航基站构成的完整地物观测体系共同建立的天、空、地一体化农业信息采集及观测感知网络体系，应用在智慧农业上，实现空间、作物、时态、位置、气象等信息的全覆盖。
一、土地利用管理
通过遥感监测的高分辨率影像，可以实现林地、草地、耕地、水域、建筑用地等土地利用分类，精准识别农业耕地田块信息监测。
近年来，我国遥感卫星进入快速发展期，我国从数量、质量上均迈入了世界卫星对地观测的先进行列。遥感监测的精度和深度均有大幅度提升。以珈和为例，随着遥感技术得不断提升以及珈和地块分割模型算法的不断研发创新，目前珈和遥感监测系统的田块面积精度和边界精度可达95%。

<土地利用分类“一张图”>

二、作物分布监测
通过遥感监测，可以生成小麦、玉米、大豆、油菜、水稻等大宗农作物和特色经济作物物候期的卫星影像数据，通过遥感解译分析，可以分类出监测区域范围内农作物的作物种植分布及种植面积数据。基于作物物候期的无人机遥感影像数据，珈和通过构建作物数苗模型、除雄模型，还可以提供自动化的数苗监测和除雄监测，为农业生产者获取作物、苗情信息提供理论参考。

<湖北某年冬小麦分布图>

三、作物长势监测
以作物种植分布数据为基础，通过对作物关键物候期的卫星遥感影像数据采集分析，还可以得到作物种植区内的长势信息，将当前长势数据与同时期历史均值对比进行分级。

<不同麦苗情况在遥感图像上有不同表征>

四、作物苗情监测
通过分析遥感监测体系生成的遥感影像及多光谱数据和红外数据，可以获取作物的叶绿素含量、植被指数等作物生长的各种指标，基于农作物苗情样本，结合当前苗情遥感影像分析解译，能让农业生产者更准确地判断作物的健康状况，对农作物苗情进行实时监测和分级。

五、作物病虫害监测
遥感监测体系还能及时发现作物的异常反射特征，准确识别病虫害的发生和蔓延情况，减少病虫害对作物的影响。不仅如此，还可以结合气象温度、降雨量、日照时数，空气相对湿度与遥感卫星影像数据的综合分析，获取农作物病害可能发生的风险预警；并通过各类病虫害模型（玉米大斑病、小麦条锈病、赤霉病），结合作物分布数据，对发生的病虫害区域进行预警。
六、水肥一体化管控
利用“天空地一体化”监测，还可以实现全域监测范围的土壤湿度监测，通过对土壤湿度数据分析，可快速、直接地掌握到大范围的土壤含水量状况，为掌握区域农业干旱状况提供重要依据。利用土壤光谱特征，还能进行土壤养分含量监测。通过遥感监测数据，再配以地面物联网设备，可以实现水肥一体化的精细化、精准化管理，提升水肥的利用效率，为农业生产活动、农业防灾减灾措施等提供指导。
七、产量预估
珈和利用作物生育期内的多期关键生长期的中分辨率卫星影像、多尺度多光谱遥感数据，再结合地面采样框架和地面调查技术，通过机器学习，人机交互的反演，构建农作物估产模型，确定影响农作物产量的关键物候期，以此助力农业经营者、政府机构等实现大面积农作物产量估算。2014年，珈和就曾通过路透社平台向全球发布大宗农作物监测数据，并被中国农科院纳入国参体系。同年，中国也成为三个全球遥感估产的重要发布者之一，这也代表我国在遥感监测领域的能力已达到国际水平。
八、助力农产品溯源
珈和依托遥感等空间技术，还为绿色农产品动态监测、有机认证提供关键技术，实现农产品的溯源。
九、农事服务
除了农情监测，珈和的“天空地一体化”监测体系同样也能为农业生产提供了农事服务。
例如基于未来48小时气象预报数据，结合遥感监测的作物分布数据，通过获取作物高温热害、低温冻害、冰雹、洪涝气象灾害指标，实现气象灾害预警，提供作物农事活动（播种、喷药、施肥、收割）适宜度决策分析服务等。

在农业自然资源调查方面，珈和的“天空地一体化”监测体系也是“得心应手”。
近年来，我国持续把遥感监测应用在耕地保护、高标准农田建设监管，以及国内草地、农业后备资源和大宗农作物资源数量和空间分布的本底调查等层面，确立了遥感技术在农业资源调查领域的应用方向。2023年，珈和科技就曾利用“天空地一体化”监测，助力湖北省内10余个县市区完成耕地“非粮化”核验。

<遥感监测覆盖农业服务范围>

珈和“天空地一体化”监测体系的典型应用
作为第一批国家级遥感测量农作物种植面积试点企业，珈和科技早在2022年就推出了国内第一个农业遥感大数据服务平台——点点田。并将珈和的“天空地一体化”监测体系广泛应用到高标准农田建设、粮食安全监管、数字产业园等多农业场景。
在河南唐河，作为较早一批建设高标准农田建设示范工程的，唐河县大河屯镇部分高标准农田在时间的推移下，逐渐遇到了重建设、轻管护的问题。高标准农田范围大，无法及时监控苗情，各监测站及物联网设备的责任落实及管护、人工实地巡逻耗时耗力无法24小时兼顾、 数据分散等问题亟待解决。
2023年，珈和科技基于“天空地一体化”监测体系，助力唐河县建成建设遥感数字化系统及农业四情监测系统，涵盖作物分布、农情监测、气象及病虫害预警等多方面内容，让农户足不出户就可了解地理的庄稼作物的长势情况，并有针对性的进行农事操作，实现一屏全掌握。

在山东邹平，珈和科技利用遥感监测技术手段，围绕邹平市冬小麦、夏玉米提供作物分布、作物长势、苗情、作物病虫害、作物产量、土壤墒情、气象信息。助力邹平摸清全域农业生产现状、掌握农作物种植结构，为粮食生产政策制定，农情会商研判提供重要数据支撑。
在湖南衡阳，珈和科技基于“天空地一体化”监测体系的卫星影像，建立了湖南省特色经济植物油茶遥感识别、监测模型，对衡阳油茶主产区实现了从2018年到2020年包含种植面积分布数据、作物长势等在内的长期和连续监测，构建了相应的数据集，为衡阳油茶产业布局发展提供了重要数据支撑。
“天空地一体化”监测体系以其宏观、快速、准确、丰富的优势，不仅解决了传统农业生产人力成本大、生产效率低、调研耗时长、干扰因素多、样本量不足等问题，还突破了地域限制,大大提高了农业领域产业发展分析判断的准确性，降低了信息获取难度和成本，提升了农业生产效率和质量，为农业生产和管理提供了有力的技术支撑。
随着遥感应用技术的普及和完善，以及大数据、人工智能、云计算等新一代信息技术的快速发展，“天空地一体化”监测体系势必还将拓展到除农业领域外更加多元化的服务场景。但在智慧农业领域，它仍有着不可动摇的应用价值和地位。