王利民,劉 佳,季富華
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所,北京100081)
廣義的農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)是以遙感(RS)技術(shù)為主,同時(shí)也包括地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)、全球定位(GPS)技術(shù),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源空間分布信息的高效獲取及管理。遙感技術(shù)覆蓋范圍廣、信息量大、時(shí)效性強(qiáng)、成本低的優(yōu)勢(shì)[1],促使其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的深度和范圍深入和拓展,從傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)資源調(diào)查與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、農(nóng)作物估產(chǎn)、農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估等方面的應(yīng)用[2]逐步拓展到農(nóng)作物品種與品質(zhì)、病蟲害、耕地土壤質(zhì)量等的監(jiān)測(cè)[3],為農(nóng)戶和政府管理部門提供有效的手段,促使農(nóng)業(yè)走向信息化、精準(zhǔn)化,推動(dòng)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展,也是中國(guó)農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提升的基礎(chǔ)。
從當(dāng)前的研究狀況看,國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)遙感應(yīng)用研究的重點(diǎn)主要集中在農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)研究領(lǐng)域,例如農(nóng)作物面積識(shí)別技術(shù)[4-6]、農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量監(jiān)測(cè)技術(shù)[7-8]、主要農(nóng)業(yè)災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)[9-12]、耕地土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)[13-17]等。由于自主遙感衛(wèi)星、無人機(jī)遙感和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展,中國(guó)農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)研究與應(yīng)用在過去20年取得了顯著進(jìn)步,農(nóng)業(yè)遙感信息獲取呈現(xiàn)出天地網(wǎng)一體化的趨勢(shì)[18]。李娟[19]、吐爾遜·艾山[20]、湯文靜[21]、趙春江[22]等基于實(shí)證方法,分析了農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展方向;劉海啟等[23]通過分析歐盟國(guó)家農(nóng)業(yè)遙感應(yīng)用狀況,為國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展提供參考建議;屈泉酉等[24]以中國(guó)遙感衛(wèi)星的角度分析了遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和方向。
國(guó)外研究的重點(diǎn)與國(guó)內(nèi)類似,關(guān)注的內(nèi)容包括遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源調(diào)查[25-26]、長(zhǎng)勢(shì)[27]、產(chǎn)量[28]、病蟲害[29]、干旱[30]、耕地土壤質(zhì)量[31]等領(lǐng)域的應(yīng)用。如Liaghat[32]、Sanders[33]等以遙感技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)資源管理中應(yīng)用為基礎(chǔ),描述了遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀;Wojtowicz等[34]從作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)、植物營(yíng)養(yǎng)需求和土壤養(yǎng)分含量評(píng)價(jià)、植物需水量測(cè)定和雜草防治等方面入手,綜述了遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀。
上述學(xué)者的研究主要集中在遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用,對(duì)從廣義角度出發(fā)開展遙感技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用分析的研究相對(duì)較少。筆者以農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)作為典型案例,結(jié)合地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)、全球定位(GPS)技術(shù)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用分析,從技術(shù)重要性、技術(shù)水平分析、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、應(yīng)用前景、存在問題及建議5個(gè)方面分析中國(guó)農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。
通過遙感技術(shù)獲取農(nóng)業(yè)資源空間分布信息是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的保障,既是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的實(shí)際的需求,也符合國(guó)家戰(zhàn)略層面的總體布局。
首先是新時(shí)期國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村的管理方式對(duì)遙感技術(shù)服務(wù)于重大農(nóng)業(yè)政策評(píng)價(jià)提出迫切需求?!吨泄仓醒雵?guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》、《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要的通知》、《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)全國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化規(guī)劃(2016—2020年)的通知》、《中共中央辦公廳 國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)關(guān)于創(chuàng)新體制機(jī)制推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的意見》、《國(guó)務(wù)院關(guān)于建立糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)的指導(dǎo)意見》、《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳財(cái)政部辦公廳自然資源部辦公廳關(guān)于加快劃定糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品保護(hù)區(qū)的通知》、《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、財(cái)政部關(guān)于做好2018年耕地輪作休耕制度試點(diǎn)工作的通知》、《中共中央辦公廳國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)方案》等諸多文件中,都明確提出利用衛(wèi)星遙感技術(shù)建立農(nóng)業(yè)要素監(jiān)測(cè)體系,支撐全球農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)調(diào)查分析,確保國(guó)家糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。
其次是推動(dòng)落實(shí)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革對(duì)掌握農(nóng)業(yè)農(nóng)村資源“家底”提出迫切需求。轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,實(shí)現(xiàn)從注重?cái)?shù)量為主向數(shù)量質(zhì)量效益并重的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變,其中結(jié)構(gòu)性的矛盾尤為突出,農(nóng)業(yè)管理部門亟需樹立大農(nóng)業(yè)的思路,主動(dòng)了解和掌握國(guó)內(nèi)耕地(農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地)、漁業(yè)水資源、農(nóng)作物種植數(shù)量、空間分布和權(quán)屬,以及階段性變化的特點(diǎn)和趨勢(shì),確保宏觀調(diào)控和政策引導(dǎo)有的放矢、精準(zhǔn)到位,進(jìn)一步推動(dòng)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和融合發(fā)展。
第三是在復(fù)雜多變的全球農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易格局中掌控主動(dòng)權(quán),對(duì)開展國(guó)內(nèi)外農(nóng)作物監(jiān)測(cè)提出迫切需求。美國(guó)、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)借助自有衛(wèi)星資源的優(yōu)勢(shì),率先利用遙感等空間信息技術(shù)對(duì)本國(guó)和全球主要農(nóng)業(yè)國(guó)大宗農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)開展定期監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)目標(biāo)國(guó)家農(nóng)作物種植面積、長(zhǎng)勢(shì)、墑情、產(chǎn)量和災(zāi)害信息,分析評(píng)估某一周期內(nèi)全球主要農(nóng)作物的貿(mào)易格局,在全球農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易中掌握了充分的主動(dòng)權(quán),從中獲取經(jīng)濟(jì)利益。充分發(fā)揮遙感技術(shù)的“天眼”功能,實(shí)現(xiàn)全球農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)調(diào)查分析系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)功能,在全球農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易中占領(lǐng)先機(jī)十分必要。
以遙感(RS)技術(shù)為主,包括地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)、全球定位(GPS)技術(shù)的農(nóng)業(yè)遙感技術(shù),具有快速高效的數(shù)據(jù)獲取能力、強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理分析能力和直觀生動(dòng)的地圖數(shù)據(jù)表達(dá)顯示能力[35],在作物面積識(shí)別、作物估產(chǎn)、作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、干旱、洪澇和病蟲害等災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)、土壤墑情監(jiān)測(cè)、水肥管理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。能有效節(jié)約人力、物力、財(cái)力,提高效率,提高產(chǎn)量,獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,具體技術(shù)水平分析如下。
按照遙感技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用的過程,農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)可以從數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)、識(shí)別與監(jiān)測(cè)技術(shù)、效果評(píng)價(jià)技術(shù)3個(gè)方面分析,技術(shù)水平則可以通過國(guó)內(nèi)外對(duì)比進(jìn)行分析。
在數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)方面,瓶頸是TB級(jí)遙感觀測(cè)原始數(shù)據(jù)向可定量應(yīng)用預(yù)處理產(chǎn)品,即幾何校正、大氣校正、云檢測(cè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換間的技術(shù)。與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有差距。以類似級(jí)別的國(guó)產(chǎn)高分六號(hào)衛(wèi)星、Sentinel系列可見光-短波譜段衛(wèi)星數(shù)據(jù)為例,國(guó)產(chǎn)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)提供給用戶的主要是粗定位的幾何校正產(chǎn)品,用戶需要進(jìn)行幾何精校正、大氣校正才能使用該數(shù)據(jù),這樣的處理過程實(shí)際上成為該數(shù)據(jù)應(yīng)用的最大限制瓶頸;相對(duì)于Sentinel衛(wèi)星數(shù)據(jù),以向用戶提供處理程序的方式來解決該問題,雖然也存在處理時(shí)間的問題,但關(guān)鍵的技術(shù)問題已經(jīng)不需要用戶單獨(dú)解決,這也是該數(shù)據(jù)目前應(yīng)用較為廣泛的主要原因之一。
在農(nóng)作物類型遙感識(shí)別,以及農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量、墑情、災(zāi)害等內(nèi)容的遙感監(jiān)測(cè)方面,是由低空間分辨率數(shù)據(jù)向中高空間分辨率數(shù)據(jù)應(yīng)用轉(zhuǎn)化的技術(shù)瓶頸。雖然大尺度應(yīng)用能力方面與國(guó)外相比具有一定優(yōu)勢(shì),但存在識(shí)別、監(jiān)測(cè)費(fèi)效比過高,原創(chuàng)性的關(guān)鍵技術(shù)少等不足。以農(nóng)作物面積遙感監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)為例,中國(guó)和美國(guó)是世界上為數(shù)不多的,采用中高空間分辨率數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)大宗農(nóng)作物面積近全覆蓋遙感監(jiān)測(cè)的國(guó)家;中國(guó)是以目視判讀的技術(shù)輔助進(jìn)行的,精度相對(duì)較高,但效率較低;美國(guó)則是采用自動(dòng)化識(shí)別的技術(shù)開展的,精度相對(duì)較低,但效率較高,有值得借鑒之處。
與國(guó)家綠色發(fā)展理念相統(tǒng)一,對(duì)農(nóng)業(yè)工程、政策實(shí)施的環(huán)境、生態(tài)效果進(jìn)行評(píng)價(jià),是中國(guó)農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)應(yīng)用的特色,也應(yīng)該是中國(guó)對(duì)全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境開展評(píng)估的主要貢獻(xiàn)。不考慮以往全球變化的研究水平,對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境變化遙感評(píng)價(jià)的研究,國(guó)內(nèi)外無明顯的技術(shù)水平差異。目前,這一領(lǐng)域仍在多元農(nóng)業(yè)資源狀態(tài)要素監(jiān)測(cè)獲取基礎(chǔ)上,采用因子權(quán)重打分獲取綜合指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)的技術(shù);而將遙感觀測(cè)數(shù)據(jù)直接作為一個(gè)綜合性指標(biāo),在綜合性指標(biāo)代表性分析基礎(chǔ)上,農(nóng)業(yè)資源、生態(tài)、環(huán)境等工程、政策效率的評(píng)價(jià)相對(duì)較少;顯然遙感技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用具有較大的潛力。
地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)在農(nóng)業(yè)行業(yè)應(yīng)用可以從空間數(shù)據(jù)管理以及空間數(shù)據(jù)分析2個(gè)方面評(píng)價(jià),技術(shù)水平可以通過國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、現(xiàn)狀與需求之間的差異來評(píng)價(jià)。
在農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境、生態(tài)空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)方面,GIS技術(shù)本身相對(duì)較為成熟,主要的問題在于以往僅具有統(tǒng)計(jì)屬性的數(shù)據(jù)如何有效地關(guān)聯(lián)到空間位置,以及多元、多維的農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境、生態(tài)等數(shù)據(jù)的有效歸類、管理的瓶頸,可以看作是標(biāo)準(zhǔn)化管理的問題。國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平對(duì)比方面,大致可以歸納為2類。第一類是歐盟的比利時(shí)等國(guó)家,已經(jīng)建立了地塊管理數(shù)據(jù)庫(土地銀行),實(shí)現(xiàn)了基于地塊單元的農(nóng)作物種植管理;第二類是中國(guó)、美國(guó)等國(guó)家,表格化的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相對(duì)較為完善,但是空間位置屬性相關(guān)的管理系統(tǒng)相對(duì)較為缺乏,以地塊為單元的管理系統(tǒng)尚處于建設(shè)之中。與各自國(guó)家需求相比,中國(guó)的需求是以地塊、農(nóng)戶為單元的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)自下而上的整體一致性,當(dāng)前也在逐步完善中。
在農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境、生態(tài)空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)方面,主要問題在于智能化分析技術(shù)的匱乏,特別是綜合農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、經(jīng)濟(jì)、政策等社會(huì)屬性的空間綜合分析技術(shù)匱乏,已經(jīng)成為限制農(nóng)業(yè)、農(nóng)村發(fā)展評(píng)價(jià)的主要瓶頸。由于國(guó)內(nèi)、國(guó)際關(guān)注重點(diǎn)不同,國(guó)內(nèi)外相比沒有明顯的技術(shù)優(yōu)劣區(qū)分,特別是在國(guó)家、洲際、全球評(píng)價(jià)方面研究相對(duì)較少,更沒有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。中國(guó)需要國(guó)家、全球尺度融合農(nóng)業(yè)自然、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展等數(shù)據(jù)綜合的空間分析技術(shù),保證綠色發(fā)展政策的落實(shí),但這方面的技術(shù)尚未得到廣泛重視。
GPS技術(shù)貫穿于農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境、生態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)應(yīng)用的各個(gè)方面,但總體上存在整體性、系統(tǒng)性相對(duì)薄弱的問題。以國(guó)內(nèi)各地農(nóng)業(yè)資源調(diào)查中廣泛使用的GPS定位設(shè)備為例,使用的設(shè)備包括各種類型的差分GPS、手持GPS甚至手機(jī)定位的方式,這些設(shè)備沒有統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位體系,導(dǎo)致數(shù)據(jù)集成使用時(shí)定位精度差異較大,甚至不能使用;需要從國(guó)家層面建立適合農(nóng)業(yè)農(nóng)村行業(yè)應(yīng)用的技術(shù)體系、基礎(chǔ)參考系統(tǒng),對(duì)使用GPS定位的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范,保證農(nóng)業(yè)行業(yè)對(duì)GPS使用的廣泛性。國(guó)際上,農(nóng)業(yè)行業(yè)對(duì)GPS的使用尚沒有特別明確的技術(shù)體系,多數(shù)是依靠各國(guó)基礎(chǔ)地理信息體系建立的技術(shù)體系,與中國(guó)的情況類似。因此,在保密原則指導(dǎo)下,建立國(guó)內(nèi)獨(dú)立農(nóng)業(yè)應(yīng)用GPS體系,將推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村遙感技術(shù)應(yīng)用水平提高。
全球農(nóng)業(yè)遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),在基礎(chǔ)性、整體性、系統(tǒng)性3個(gè)方面表現(xiàn)出明顯的特點(diǎn)。本著補(bǔ)齊短板、提高站位的指導(dǎo)原則,這些發(fā)展趨勢(shì)也是農(nóng)業(yè)遙感領(lǐng)域未來的發(fā)展方向,是農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)研究與應(yīng)用的努力方向。
農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)表現(xiàn)出基礎(chǔ)理論研究、基礎(chǔ)性研究工作并重的趨勢(shì)。以農(nóng)作物類型遙感識(shí)別為例,大宗農(nóng)作物地理空間分布規(guī)律,以及光譜特征時(shí)空分異規(guī)律等的研究屬于基礎(chǔ)理論研究;不同光譜特征組合、地物景觀破碎度、影像時(shí)間分辨率對(duì)農(nóng)作物類型識(shí)別能力與精度影響的研究,則屬于基礎(chǔ)性的研究工作。兩者的差別主要在于,基礎(chǔ)理論研究是發(fā)現(xiàn)內(nèi)在規(guī)律,基礎(chǔ)性研究工作則是說明規(guī)律性的具體事例。再以農(nóng)業(yè)資源空間數(shù)據(jù)管理與分析為例,基于空間數(shù)據(jù)支持的資源分布與環(huán)境要素、社會(huì)屬性間地理規(guī)律的研究屬于基礎(chǔ)理論研究,但是空間資源數(shù)據(jù)庫的高效構(gòu)建技術(shù)則屬于基礎(chǔ)性研究工作。無論是RS還是GIS技術(shù),盡管目前大部分工作是屬于基礎(chǔ)性研究,但隨著具體事例的積累,基礎(chǔ)理論方面研究將日益受到重視。
農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)的整體性趨勢(shì)表現(xiàn)在遙感數(shù)據(jù)的全覆蓋性以及應(yīng)用技術(shù)的整體適用性,未來遙感技術(shù)宏觀性的特點(diǎn)將得到進(jìn)一步加強(qiáng)。以農(nóng)作物面積遙感提取技術(shù)為例,局部的研究將會(huì)被國(guó)家、洲際、全球尺度的應(yīng)用所替代;在數(shù)據(jù)層面,將要求不同來源的遙感數(shù)據(jù)源具有同質(zhì)性,以便后續(xù)應(yīng)用的開展;在技術(shù)層面,以往對(duì)局部區(qū)域特別有效的提取技術(shù),將會(huì)被要求在國(guó)家、洲際、全球尺度開展應(yīng)用,樣本的設(shè)置、方法的普適性都會(huì)更加注重整體性。以農(nóng)業(yè)資源空間數(shù)據(jù)管理與分析為例,以往的面向局部區(qū)域的管理系統(tǒng)將會(huì)被更大尺度上的空間管理與分析系統(tǒng)取代,以往僅能應(yīng)用于局部區(qū)域的管理與分析技術(shù),將隨著數(shù)據(jù)量的增大、拓?fù)渑c關(guān)聯(lián)關(guān)系的復(fù)雜化而被淘汰、改造、升級(jí)或者更新。
農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)的系統(tǒng)性趨勢(shì)表現(xiàn)在全鏈條技術(shù)、全口徑作物、全生產(chǎn)過程監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)性方面,這些方面都將得到深入的研究與全面的應(yīng)用。全鏈條技術(shù)是指,從GPS定位技術(shù),到遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù),再到農(nóng)作物面積、長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量、災(zāi)害等內(nèi)容的遙感識(shí)別與監(jiān)測(cè)技術(shù),以及與作物生長(zhǎng)密切相關(guān)的農(nóng)業(yè)環(huán)境要素、農(nóng)業(yè)生態(tài)管理評(píng)價(jià)以及農(nóng)村問題的監(jiān)測(cè)等內(nèi)容,保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理信息的全面性與可靠性。全口徑作物所指作物對(duì)象不僅包括大宗農(nóng)作物類型,還包括重要經(jīng)濟(jì)作物、特色農(nóng)作物等,以保證不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域農(nóng)作物類型的系統(tǒng)性。全生產(chǎn)過程監(jiān)測(cè)是指,從農(nóng)作物備耕開始,到種植、生長(zhǎng),再到收獲全過程的農(nóng)作物生長(zhǎng)、耕地土壤肥力、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測(cè)技術(shù)與評(píng)價(jià)應(yīng)用,以保證農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)上穩(wěn)定的信息獲取。
農(nóng)業(yè)遙感(RS)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)、全球定位(GPS)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景,預(yù)計(jì)將推動(dòng)中國(guó)農(nóng)業(yè)遙感研究全面地發(fā)展,并促進(jìn)農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用平臺(tái)的形成。
通過農(nóng)業(yè)遙感研究國(guó)家需求、研究現(xiàn)狀,以及對(duì)比國(guó)際上現(xiàn)有水平,明確國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)遙感研究的定位,有利于明確各農(nóng)業(yè)遙感研究機(jī)構(gòu)的努力方向,消解不同研究機(jī)構(gòu)之間的項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng);全局性農(nóng)業(yè)遙感研究的梳理,既有利于根據(jù)國(guó)家當(dāng)前需求確定短期研究重點(diǎn),也能夠避免中長(zhǎng)期目標(biāo)的忽略,形成全面發(fā)展方向上的薄弱點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)當(dāng)前已經(jīng)存在諸多的農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)研究平臺(tái),或者業(yè)務(wù)系統(tǒng),但由于全鏈條監(jiān)測(cè)技術(shù)的匱乏,各平臺(tái)數(shù)據(jù)運(yùn)行效率參差不齊、監(jiān)測(cè)結(jié)果可比性差,形成了事實(shí)上的資源浪費(fèi)。通過農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)全面發(fā)展,不僅能夠盤活這些系統(tǒng)資源,減少資源浪費(fèi),更能夠從全國(guó)不同尺度上形成農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)信息的互補(bǔ),既提高了運(yùn)行效率,也將提升監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。
通過上述概述可以發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)遙感研究盡管取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,在有些領(lǐng)域甚至處于領(lǐng)先地位,但總體來講,與世界先進(jìn)水平相比,仍然處于落后狀態(tài),究其原因主要有以下3個(gè)主要因素,由此針對(duì)性地提出相應(yīng)建議。
將大量的基礎(chǔ)性工作作為基礎(chǔ)性理論研究開展,耗費(fèi)了大量的人力、財(cái)力,造成了冗余工作;真正具有指導(dǎo)意義的理論研究被忽視、被淹沒,得不到應(yīng)有的長(zhǎng)效支持;雙向作用下,導(dǎo)致基礎(chǔ)理論研究較為匱乏。建議明確劃分基礎(chǔ)理論研究與基礎(chǔ)性工作的標(biāo)準(zhǔn),明確考核指標(biāo),突出基礎(chǔ)理論研究重點(diǎn)。
大量未經(jīng)全局或者系統(tǒng)性檢驗(yàn)的技術(shù),僅將局部適用性的技術(shù)作為普適性的關(guān)鍵技術(shù),導(dǎo)致具體使用時(shí)需要開展繁雜的測(cè)試應(yīng)用研究,實(shí)際上成為不可應(yīng)用的技術(shù)。建議強(qiáng)調(diào)技術(shù)普適性研究,即對(duì)技術(shù)本身的應(yīng)用能力開展評(píng)價(jià),建立以數(shù)據(jù)層次、數(shù)據(jù)范圍為目標(biāo)的考核機(jī)制。
遙感原始觀測(cè)數(shù)據(jù)幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng),其對(duì)存儲(chǔ)與處理能力的要求,是任何單獨(dú)的研究機(jī)構(gòu)都是難以勝任的;一方面是社會(huì)的迫切需求,另一方面是標(biāo)準(zhǔn)的初級(jí)數(shù)據(jù)產(chǎn)品難以獲取,導(dǎo)致后續(xù)的研究工作難以開展。建立統(tǒng)一的中國(guó)農(nóng)業(yè)遙感數(shù)據(jù)集成應(yīng)用平臺(tái),既能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)集成,也能夠延伸拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域。