Actualización de políticas | Uso de la tecnología de teledetección hiperespectral para apoyar la planificación de una nación agrícola fuerte

La dirección política central y el enfoque preciso de CAS Xiguang Aerospace

de acuerdo a Plan para acelerar la construcción de una nación agrícola fuerte (2024-2035)El requisito es que la construcción de una nación agrícola fuerte se centre en Agricultura inteligente, utilización eficiente de los recursos, prevención y control de desastres y seguridad alimentaria.Cuatro áreas clave. Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD se basa en... Teledetección hiperespectral, macrodatos satelitales y algoritmos de IA.Te brindamos un apoyo integral desde las siguientes dimensiones:

Agricultura inteligente: la tecnología potencia la gestión de precisión.

Requisitos de la política: Acelerar la construcción de una red integrada de observación agrícola terrestre y aérea para promover la digitalización y la modernización de la producción agrícola.

Solución aeroespacial de Zhongke Xiguang:

Monitorización mediante teledetección hiperespectral: Aeroespacial Zhongke Xiguang Se está construyendo un sistema integrado de observación agrícola "cielo-tierra" que se basa en constelaciones de satélites hiperespectrales desarrolladas de forma independiente, grupos de vehículos aéreos no tripulados (UAV) para la teledetección y redes de sensores terrestres del Internet de las Cosas.,aprobar Fusión de datos de múltiples fuentes (imágenes hiperespectrales de 0,4 a 2,5 μm + sensores meteorológicos/del suelo en tiempo real), combinada con algoritmos de IA (aprendizaje profundo de doble impulso y modelos físicos).,lograr Monitoreo de la dinámica del crecimiento de los cultivos、 Diagnóstico de deficiencias nutricionales de nitrógeno, fósforo y potasio.、 Identificación temprana de enfermedades y plagas utilizando el espectroY en conjunto con la plataforma de macrodatos agrícolas, generar " Informe de diagnóstico de salud "Un campo, una política",apoyo Riego variabley Alerta temprana de desastresToma de decisiones.

Uso eficiente de los recursos: salvaguardar la línea roja de las tierras cultivables y la seguridad ecológica.

Requisitos de la política: Fortalecer el control de la calidad de las tierras cultivables y promover el uso económico e intensivo de los recursos hídricos y del suelo. Mejorar el mecanismo de aceptación y verificación de la calidad de las tierras cultivables suplementarias y salvaguardar firmemente la línea roja para la protección de 1.865 millones de mu de tierras cultivables y 1.546 millones de mu de tierras agrícolas básicas permanentes.

Solución aeroespacial de Zhongke Xiguang:

1) Monitoreo de malezas y humedad del suelo: Identificación precisa de la distribución del suelo, los cultivos y las malas hierbas mediante tecnología hiperespectral. Análisis en tiempo real de la humedad del suelo.、 Contenido de humedady Índice de Vegetación (NDVI)， Construcción dinámica de un modelo acoplado de humedad del suelo y malezas en tierras de cultivo.,para Restauración precisa de tierras de cultivo degradadasy Riego que ahorra aguaProporcionar soporte de datos.

2) Supervisión de la línea roja ecológica: Basándose en la tecnología de teledetección satelital multifuente, se construye una red de monitoreo dinámico de alta frecuencia. Mediante la segmentación de imágenes de alta resolución y el análisis de características de textura, se identifican con precisión los límites espaciales de tierras agrícolas y forestales ocupadas ilegalmente, así como los rastros de cambios en la superficie.

Mediante la combinación de algoritmos de aprendizaje profundo, se extraen de forma adaptativa terrenos complejos y parcelas de vegetación de forma irregular para generar parcelas ilegales e informes de alerta temprana para las fuerzas del orden, proporcionando a los departamentos de recursos naturales capacidades de monitoreo a gran escala y en cualquier condición climática, y apoyando un mecanismo de aplicación de la ley de circuito cerrado de "detección temprana y eliminación rápida".

La clasificación orientada a objetos se logra mediante tecnología de segmentación multiescala, se integran características espectrales y texturizadas para optimizar la extracción de la cobertura del suelo, se combinan objetivos de alta reflectividad y terrenos arenosos para mejorar la precisión de la clasificación, y se genera un mapa de distribución de la cobertura del suelo de alta confianza. Se construye un modelo de evolución espaciotemporal superponiendo datos históricos de teledetección de múltiples períodos para realizar un seguimiento dinámico de la expansión urbana y las tendencias de transformación del uso del suelo.

Prevención y control de desastres: Construyendo una sólida barrera de riesgo para la agricultura.

Requisitos de la política:Establecer un sistema sólido de monitoreo y alerta temprana para toda la cadena de suministro de granos y productos agrícolas importantes. Mejorar el sistema de alerta temprana de desastres agrícolas y fortalecer las capacidades de prevención y mitigación de desastres.

Solución aeroespacial de Zhongke Xiguang:

1) Identificación de áreas con crecimiento anormal:A partir de la fusión de datos de luz visible y multiespectrales procedentes de vehículos aéreos no tripulados (UAV), y mediante ortorrectificación, inversión del índice de vegetación y agrupamiento no supervisado, se genera un mapa de calor del crecimiento de los cultivos (con marcas rojas y amarillas que indican zonas buenas y malas), lo que permite la identificación precisa y la monitorización visual de las zonas de crecimiento anormal en toda la región.

2) Sistema de alerta temprana ante desastres por sequía e inundaciones:Mediante la combinación de datos de teledetección de múltiples fuentes (ópticos/térmicos infrarrojos/microondas), se construye un modelo de alerta temprana para desastres por sequía e inundaciones:

Inversión de la humedad del suelo:Se establece un modelo de inversión utilizando bandas espectrales sensibles a la humedad del suelo (SWIR/NIR) para generar un mapa de distribución de la humedad del suelo de alta precisión y analizar el déficit hídrico regional o el estado de saturación.

Monitoreo dinámico de la sequía:Un índice de sequía (como el TVDI) se construye combinando la temperatura de la superficie terrestre (LST) y el índice de vegetación (NDVI) para cuantificar el nivel de sequía (LST↑+NDVI↓ indica sequía severa).

Acoplamiento de índices ecológicos:Mediante la integración de múltiples parámetros como el verdor de la vegetación, el componente de humedad y el entorno térmico, se construye un índice ecológico de teledetección (RSEI, por sus siglas en inglés) para evaluar la presión ecológica de las tierras de cultivo en tiempo real e identificar áreas de alto riesgo de sequía e inundación.

3) Identificación temprana de enfermedades y plagas:Basándose en la tecnología de teledetección hiperespectral, las señales tempranas de plagas y enfermedades en la etapa de huevo pueden identificarse mediante las características de variación de la reflectancia espectral de las hojas (precisión > 85 %), localizando con exactitud las zonas de brote y mejorando la eficacia de la respuesta de control en un 50 %. Combinado con imágenes de teledetección multitemporales, se puede monitorear en tiempo real la distribución espacial, el nivel de daño y las rutas de propagación de plagas y enfermedades. Se puede construir un modelo de dinámica poblacional para predecir la tendencia de propagación de desastres, lo que proporciona apoyo a la toma de decisiones para la aplicación precisa de plaguicidas y la prevención y el control conjuntos regionales, ayudando a reducir los costos de control en más del 30 % y promoviendo la prevención de desastres agrícolas, pasando de una respuesta pasiva a un control proactivo.

Seguridad alimentaria: La ciencia y la tecnología salvaguardan el suministro de alimentos de China.

Requisitos de la política:Lograremos avances sólidos en la nueva ronda de acciones para aumentar la capacidad de producción de cereales en 100 mil millones de jin y acelerar la construcción de un cinturón industrial nacional para la seguridad alimentaria.

Solución aeroespacial de Zhongke Xiguang:

1) Modelo de previsión de producción:A partir de la fusión de índices de vegetación obtenidos mediante teledetección de múltiples fuentes y datos históricos, se construye un modelo de predicción del rendimiento de alimentos básicos para predecir el rendimiento total con 60 días de antelación y analizar la heterogeneidad espacial de toda la región (ubicación de zonas de alto y bajo rendimiento); junto con parámetros meteorológicos y del suelo, se genera un mapa de clasificación del potencial de rendimiento para apoyar la gestión agrícola de precisión y la asignación óptima de recursos.

2) Seguimiento de la madurez del cultivo:Basándose en la inversión de parámetros fisiológicos multidimensionales (como el contenido de antocianinas y carotenoides) mediante teledetección hiperespectral, se analiza con precisión la heterogeneidad espacial de la madurez de los cultivos; junto con datos meteorológicos para monitorear dinámicamente el contenido de humedad del grano, se construye un modelo sinérgico de madurez-humedad para predecir el período óptimo de cosecha para cada región, acortando el ciclo operativo en un 15 % y evitando los riesgos de precipitación, logrando así una doble mejora en la eficiencia y el rendimiento de la cosecha.

3) Construcción de tierras de cultivo de alto nivel:Residencia en Modelado de teledetección 3Dlograr Los gemelos digitales de alta precisión de las tierras de cultivo permiten una planificación inteligente del diseño de la red de acequias y carreteras.Apoyar la gestión digital de "decenas de miles de acres de tierra fértil". Incrementar la utilización de la tierra en un 20% y la capacidad de producción en un 15%.

Optoelectrónica y Aeroespacial de CAS Xi'an: En sintonía con la estrategia nacional.

Hasta la fecha, CAS Xiguang Aerospace ha prestado servicios Cinco provincias de todo el país,cubrir Más de 500.000 mu de tierra cultivableEsto ha reducido progresivamente los costes y aumentado la eficiencia de las entidades agrícolas. Más de 75 millones de yuanesEn el futuro, seguiremos innovando en los escenarios de aplicación de la tecnología y apoyando plenamente la rápida implementación de los objetivos del "Plan para acelerar la construcción de una nación agrícola fuerte (2024-2035)".