Politik-Update | Nutzung hyperspektraler Fernerkundungstechnologie zur Unterstützung der Planung einer starken Agrarnation

Die zentrale politische Ausrichtung und der genaue Fokus von CAS Xiguang Aerospace

entsprechend Plan zur Beschleunigung des Aufbaus einer starken Agrarnation (2024–2035)Die Voraussetzung ist, dass der Aufbau einer starken Agrarnation sich auf Folgendes konzentriert: Intelligente Landwirtschaft, effiziente Ressourcennutzung, Katastrophenprävention und -bekämpfung sowie ErnährungssicherheitVier Kernbereiche. Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD setzt auf... Hyperspektrale Fernerkundung, Satelliten-Big-Data und KI-AlgorithmenWir stärken Sie umfassend in folgenden Bereichen:

Intelligente Landwirtschaft: Technologie ermöglicht präzises Management

Richtlinienanforderungen: Den Aufbau eines integrierten bodengestützten landwirtschaftlichen Beobachtungsnetzes beschleunigen, um die Digitalisierung und Intelligenz der landwirtschaftlichen Produktion voranzutreiben.

Zhongke Xiguang Luft- und Raumfahrtlösung:

Hyperspektrale Fernerkundungsüberwachung: Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD Auf der Grundlage von unabhängig entwickelten hyperspektralen Satellitenkonstellationen, UAV-Fernerkundungsclustern und bodengestützten IoT-Sensornetzwerken wird ein integriertes „Himmels-Boden“-System zur landwirtschaftlichen Beobachtung aufgebaut.,passieren Datenfusion aus verschiedenen Quellen (0,4-2,5 μm hyperspektrale Bildgebung + meteorologische Echtzeit-/Bodensensorik), kombiniert mit KI-Algorithmen (duales Deep Learning und physikalische Modelle).,erreichen Dynamische Überwachung des Pflanzenwachstums、 Diagnose von Stickstoff-, Phosphor- und Kaliummangel、 Früherkennung von Krankheiten und Schädlingen mithilfe des SpektrumsUnd in Verbindung mit der landwirtschaftlichen Big-Data-Plattform generieren Sie " „Ein Fachgebiet, eine Richtlinie“ – Gesundheitsdiagnosebericht,Unterstützung Variable BewässerungUnd KatastrophenfrühwarnungEntscheidungsfindung.

Effiziente Ressourcennutzung: Schutz der roten Linie des Ackerlandes und der ökologischen Sicherheit

Richtlinienanforderungen: Die Überwachung der Ackerbodenqualität soll verstärkt und die sparsame und intensive Nutzung von Wasser- und Bodenressourcen gefördert werden. Der Mechanismus zur Annahme und Qualitätsprüfung von zusätzlichem Ackerland soll verbessert und die Schutzzone von 1,865 Milliarden Mu Ackerland und 1,546 Milliarden Mu dauerhaftem Basisland konsequent geschützt werden.

Zhongke Xiguang Luft- und Raumfahrtlösung:

1) Überwachung von Unkraut und Bodenfeuchtigkeit: Genaue Bestimmung der Boden-, Kulturpflanzen- und Unkrautverteilung mittels hyperspektraler Technologie Echtzeitanalyse der Bodenfeuchtigkeit、 FeuchtigkeitsgehaltUnd Vegetationsindex (NDVI)， Dynamischer Aufbau eines gekoppelten Modells von Bodenfeuchtigkeit und Unkraut in Ackerland,für Präzisionswiederherstellung von degradiertem AckerlandUnd Wassersparende BewässerungBereitstellung von Datenunterstützung.

2) Überwachung der ökologischen roten Linie: Auf Basis von Satellitenfernerkundungstechnologie aus verschiedenen Quellen wurde ein dynamisches Hochfrequenz-Überwachungsnetzwerk aufgebaut. Durch hochauflösende Bildsegmentierung und Texturmerkmalsanalyse konnten die räumlichen Grenzen illegal besetzter Acker- und Waldflächen sowie Spuren von Oberflächenveränderungen präzise identifiziert werden.

Durch die Kombination von Deep-Learning-Algorithmen werden komplexes Gelände und unregelmäßig geformte Vegetationsflächen adaptiv extrahiert, um illegale Flächen zu generieren und Frühwarnberichte für die Strafverfolgungsbehörden zu erstellen. Dies bietet den Naturschutzbehörden wetterunabhängige, großflächige Überwachungsmöglichkeiten aus der Vogelperspektive und unterstützt einen geschlossenen Strafverfolgungsmechanismus der „Früherkennung und schnellen Beseitigung“.

Die objektorientierte Klassifizierung basiert auf einer Multiskalen-Segmentierungstechnologie. Spektrale Texturmerkmale werden integriert, um die Landbedeckungsextraktion zu optimieren. Hochreflektierende Objekte und Sandflächen werden zusammengefasst, um die Klassifizierungsgenauigkeit zu verbessern. Anschließend wird eine zuverlässige Landbedeckungsverteilungskarte erstellt. Durch die Überlagerung historischer Fernerkundungsdaten aus verschiedenen Zeiträumen wird ein raumzeitliches Entwicklungsmodell konstruiert, um die Stadterweiterung und die Landnutzungsänderungen dynamisch zu verfolgen.

Katastrophenprävention und -bekämpfung: Aufbau einer starken Risikobarriere für die Landwirtschaft

Richtlinienanforderungen:Ein zuverlässiges Überwachungs- und Frühwarnsystem für die gesamte Lieferkette von Getreide und wichtigen Agrarprodukten muss eingerichtet werden. Das Frühwarnsystem für Agrarkatastrophen muss verbessert und die Katastrophenpräventions- und -minderungsmaßnahmen müssen ausgebaut werden.

Zhongke Xiguang Luft- und Raumfahrtlösung:

1) Identifizierung von Bereichen mit abnormalem Wachstum:Auf Basis der Fusion von sichtbarem Licht und multispektralen Daten von UAVs und durch Orthorektifizierung, Vegetationsindexinversion und unüberwachtes Clustering wird eine Heatmap des Pflanzenwachstums (mit roten und gelben Markierungen, die gute und schlechte Bereiche anzeigen) erstellt, die eine genaue Identifizierung und visuelle Überwachung von Bereichen mit abnormalem Wachstum in der gesamten Region ermöglicht.

2) Frühwarnung vor Dürre- und Hochwasserkatastrophen:Durch die Kombination von Fernerkundungsdaten aus verschiedenen Quellen (optisch/thermisch, Infrarot/Mikrowelle) wird ein Frühwarnmodell für Dürre- und Überschwemmungskatastrophen erstellt:

Bodenfeuchteinversion:Mithilfe von bodenfeuchtesensitiven Spektralbändern (SWIR/NIR) wird ein Inversionsmodell erstellt, um eine hochpräzise Bodenfeuchteverteilungskarte zu generieren und den regionalen Wassermangel bzw. Sättigungsgrad zu analysieren.

Dynamische Dürreüberwachung:Ein Dürreindex (wie z. B. TVDI) wird durch die Kombination von Landoberflächentemperatur (LST) und Vegetationsindex (NDVI) erstellt, um den Dürregrad zu quantifizieren (LST↑+NDVI↓ deutet auf schwere Dürre hin).

Kopplung ökologischer Indizes:Durch die Integration mehrerer Parameter wie Vegetationsgrünheit, Feuchtigkeitskomponente und thermische Umgebung wird ein Fernerkundungs-Ökologieindex (RSEI) erstellt, um den ökologischen Druck auf Ackerland in Echtzeit zu bewerten und Hochrisikogebiete für Dürre und Überschwemmungen zu identifizieren.

3) Früherkennung von Krankheiten und Schädlingen:Mithilfe hyperspektraler Fernerkundungstechnologie lassen sich frühe Anzeichen von Schädlingen und Krankheiten im Eistadium anhand der Variationen der spektralen Blattreflexion identifizieren (Genauigkeit > 85 %). Dadurch können Ausbruchsgebiete präzise lokalisiert und die Effizienz der Bekämpfungsmaßnahmen um 50 % gesteigert werden. In Kombination mit multitemporalen Fernerkundungsbildern lassen sich die räumliche Verteilung, das Schadensausmaß und die Ausbreitungswege von Schädlingen und Krankheiten in Echtzeit überwachen. Ein Populationsdynamikmodell ermöglicht die Vorhersage der Ausbreitungstendenz von Schädlingen und Krankheiten und liefert Entscheidungsgrundlagen für den gezielten Einsatz von Pflanzenschutzmitteln sowie für regionale Präventions- und Bekämpfungsmaßnahmen. Dies trägt dazu bei, die Bekämpfungskosten um mehr als 30 % zu senken und die landwirtschaftliche Katastrophenprävention von passiver Reaktion zu proaktiver Bekämpfung zu entwickeln.

Ernährungssicherheit: Wissenschaft und Technologie sichern Chinas Lebensmittelversorgung.

Richtlinienanforderungen:Wir werden in der neuen Aktionsrunde solide Fortschritte erzielen, um die Getreideproduktionskapazität um 100 Milliarden Jin zu erhöhen und den Aufbau eines nationalen Industriegürtels zur Sicherung der Ernährung zu beschleunigen.

Zhongke Xiguang Luft- und Raumfahrtlösung:

1) Produktionsprognosemodell:Auf Basis der Fusion von Vegetationsindizes aus Fernerkundungsdaten verschiedener Quellen und historischen Daten wird ein Ertragsprognosemodell für Grundnahrungsmittel erstellt, um den Gesamtertrag 60 Tage im Voraus vorherzusagen und die räumliche Heterogenität der gesamten Region (Lage von ertragreichen/ertragsschwachen Flächen) zu analysieren; gekoppelt mit meteorologischen und Bodenparametern wird eine Ertragspotenzial-Klassifizierungskarte erstellt, um eine präzise landwirtschaftliche Bewirtschaftung und eine optimale Ressourcenzuweisung zu unterstützen.

2) Überwachung der Pflanzenreife:Auf Basis der Inversion mehrdimensionaler physiologischer Parameter (wie Anthocyan- und Carotinoidgehalt) mittels hyperspektraler Fernerkundung wird die räumliche Heterogenität der Pflanzenreife präzise analysiert; gekoppelt mit meteorologischen Daten zur dynamischen Überwachung des Kornfeuchtegehalts wird ein synergistisches Reife-Feuchte-Modell erstellt, um das optimale Erntefenster für jede Region vorherzusagen, den Arbeitszyklus um 15 % zu verkürzen und Niederschlagsrisiken zu vermeiden, wodurch eine doppelte Verbesserung der Ernteeffizienz und des Ertrags erzielt wird.

3) Bau von landwirtschaftlichen Flächen mit hohem Standard:bezogen auf 3D-Fernerkundungsmodellierungerreichen Hochpräzise digitale Zwillinge von Ackerland ermöglichen eine intelligente Planung des Graben- und Straßennetzes.Unterstützung der digitalen Verwaltung von „zehntausenden Hektar fruchtbarem Land“ Die Landnutzung soll um 20 % erhöht und die Produktionskapazität um 15 % gesteigert werden.

CAS Xi'an Optoelektronik & Luft- und Raumfahrt: Im Einklang mit der nationalen Strategie

Bis heute hat CAS Xiguang Aerospace folgende Aufgaben übernommen: Fünf Provinzen im ganzen Land,Abdeckung Mehr als 500.000 Mu AckerlandDies hat insgesamt die Kosten gesenkt und die Effizienz der landwirtschaftlichen Betriebe gesteigert. Über 75 Millionen YuanAuch in Zukunft werden wir innovative Anwendungsszenarien für Technologien entwickeln und die rasche Umsetzung der Ziele des „Plans zur Beschleunigung des Aufbaus einer starken Agrarnation (2024–2035)“ vollumfänglich unterstützen.