Mise à jour des politiques | Utiliser la technologie de télédétection hyperspectrale pour soutenir la planification d'une nation agricole forte

L'orientation stratégique principale et le domaine d'activité précis de CAS Xiguang Aerospace

selon Plan pour accélérer la construction d'une nation agricole forte (2024-2035)L'exigence est que la construction d'une nation agricole forte se concentre sur Agriculture intelligente, utilisation efficace des ressources, prévention et contrôle des catastrophes et sécurité alimentaireQuatre domaines d'expertise. Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD s'appuie sur... Télédétection hyperspectrale, mégadonnées satellitaires et algorithmes d'IAVous donner les moyens d'agir de manière globale selon les dimensions suivantes :

Agriculture intelligente : la technologie au service d'une gestion de précision

Exigences en matière de politique : Accélérer la construction d'un réseau intégré d'observation agricole ciel-sol afin de promouvoir la numérisation et l'intelligence de la production agricole.

Solution aérospatiale de Zhongke Xiguang :

Surveillance par télédétection hyperspectrale : Zhongke Xiguang Aérospatiale Un système intégré d'observation agricole « ciel-sol » est en cours de construction, s'appuyant sur des constellations de satellites hyperspectraux développées indépendamment, des grappes de drones de télédétection et des réseaux de capteurs terrestres de l'Internet des objets.,passer Fusion de données multi-sources (imagerie hyperspectrale 0,4-2,5 μm + détection météorologique/sol en temps réel), combinée à des algorithmes d'IA (apprentissage profond à double pilotage et modèles physiques).,accomplir surveillance dynamique de la croissance des cultures、 Diagnostic des carences nutritionnelles en azote, phosphore et potassium、 Identification précoce des maladies et des ravageurs à l'aide du spectreEt en collaboration avec la plateforme de données agricoles massives, générer « Rapport de diagnostic de santé « Un domaine, une politique »,soutien Irrigation variableet Système d'alerte précoce aux catastrophesprise de décision.

Utilisation efficace des ressources : préserver la ligne rouge des terres arables et la sécurité écologique

Exigences en matière de politique : Renforcer le suivi de la qualité des terres arables et promouvoir une utilisation économique et intensive des ressources en eau et en sol. Améliorer le mécanisme d'acceptation et de vérification de la qualité des terres arables complémentaires et garantir fermement la protection de 1,865 milliard de mu de terres arables et de 1,546 milliard de mu de terres agricoles permanentes.

Solution aérospatiale de Zhongke Xiguang :

1) Surveillance des mauvaises herbes et de l'humidité du sol : Identification précise de la répartition des sols, des cultures et des adventices grâce à la technologie hyperspectrale Analyse en temps réel de l'humidité du sol、 teneur en humiditéet Indice de végétation (NDVI)， Construction dynamique d'un modèle couplé d'humidité du sol et de mauvaises herbes dans les terres agricoles,pour Restauration précise des terres agricoles dégradéeset Irrigation économe en eauFournir un support de données.

2) Surveillance de la ligne rouge écologique : Un réseau de surveillance dynamique à haute fréquence a été mis en place grâce à la télédétection satellitaire multi-sources. La segmentation d'images haute résolution et l'analyse des caractéristiques de texture ont permis d'identifier avec précision les limites spatiales des terres agricoles et forestières occupées illégalement, ainsi que les traces de modifications de surface.

En combinant des algorithmes d'apprentissage profond, les terrains complexes et les parcelles de végétation de forme irrégulière sont extraits de manière adaptative pour générer des parcelles illégales et des rapports d'alerte précoce pour les forces de l'ordre, offrant ainsi aux services des ressources naturelles des capacités de surveillance à grande échelle et par tous les temps, « œil du ciel », et soutenant un mécanisme d'application de la loi en boucle fermée de « détection précoce et d'élimination rapide ».

Une classification orientée objet est réalisée grâce à une technologie de segmentation multi-échelle. L'intégration des caractéristiques spectrales et texturales optimise l'extraction de la couverture terrestre. La fusion des zones à forte réflectivité et des sols sableux améliore la précision de la classification, et une carte de distribution de la couverture terrestre à haute fiabilité est générée. Un modèle d'évolution spatio-temporelle est construit par superposition de données historiques de télédétection multi-périodes afin de suivre dynamiquement l'expansion urbaine et les tendances de transformation de l'utilisation des sols.

Prévention et contrôle des catastrophes : construire une barrière de risque solide pour l'agriculture

Exigences en matière de politique :Mettre en place un système fiable de surveillance et d'alerte précoce pour l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement des céréales et des principaux produits agricoles. Améliorer le système d'alerte précoce aux catastrophes agricoles et renforcer les capacités de prévention et d'atténuation des catastrophes.

Solution aérospatiale de Zhongke Xiguang :

1) Identification des zones de croissance anormale :À partir de la fusion de données de lumière visible et multispectrales provenant de drones, et grâce à l'orthorectification, à l'inversion de l'indice de végétation et au regroupement non supervisé, une carte thermique de croissance des cultures (avec des marquages ​​rouges et jaunes indiquant les zones favorables et défavorables) est générée, permettant une identification précise et une surveillance visuelle des zones de croissance anormale dans toute la région.

2) Alerte précoce aux catastrophes liées à la sécheresse et aux inondations :En combinant la fusion de données de télédétection multi-sources (optique/infrarouge thermique/micro-ondes), un modèle d'alerte précoce aux catastrophes liées à la sécheresse et aux inondations est construit :

Inversion de l'humidité du sol :Un modèle d'inversion est établi à l'aide de bandes spectrales sensibles à l'humidité du sol (SWIR/NIR) pour générer une carte de distribution de l'humidité du sol de haute précision et analyser le déficit hydrique régional ou l'état de saturation.

Suivi dynamique de la sécheresse :Un indice de sécheresse (tel que le TVDI) est construit en combinant la température de surface terrestre (LST) et l'indice de végétation (NDVI) pour quantifier le niveau de sécheresse (LST↑+NDVI↓ indique une sécheresse sévère).

Couplage de l'indice écologique :En intégrant de multiples paramètres tels que la verdure de la végétation, la composante d'humidité et l'environnement thermique, un indice écologique de télédétection (RSEI) est construit pour évaluer la pression écologique des terres agricoles en temps réel et identifier les zones à haut risque de sécheresse et d'inondation.

3) Identification précoce des maladies et des ravageurs :Grâce à la télédétection hyperspectrale, les premiers signes de ravageurs et de maladies au stade des œufs peuvent être identifiés par l'analyse des variations de la réflectance spectrale des feuilles (précision > 85 %), permettant ainsi une localisation précise des zones d'infestation et une amélioration de 50 % de l'efficacité des interventions. Combinée à l'imagerie de télédétection multi-temporelle, cette technologie permet de suivre en temps réel la distribution spatiale, l'ampleur des dégâts et les voies de propagation des ravageurs et des maladies. Un modèle de dynamique des populations peut être élaboré pour prédire l'évolution de ces ravageurs et maladies, fournissant ainsi une aide à la décision pour une application ciblée des pesticides et une prévention et un contrôle conjoints à l'échelle régionale. Ce modèle contribue à réduire les coûts de lutte de plus de 30 % et à faire évoluer la prévention des catastrophes agricoles d'une approche passive à une approche proactive.

Sécurité alimentaire : la science et la technologie protègent l'approvisionnement alimentaire de la Chine.

Exigences en matière de politique :Nous réaliserons des progrès significatifs dans cette nouvelle phase d'action visant à accroître la capacité de production céréalière de 100 milliards de jin et à accélérer la construction d'une ceinture industrielle nationale de sécurité alimentaire.

Solution aérospatiale de Zhongke Xiguang :

1) Modèle de prévision de la production :Sur la base de la fusion d'indices de végétation issus de la télédétection multisource et de données historiques, un modèle de prédiction du rendement des aliments de base est construit pour prédire le rendement total 60 jours à l'avance et analyser l'hétérogénéité spatiale de l'ensemble de la région (localisation des zones à haut/faible rendement) ; couplé à des paramètres météorologiques et pédologiques, une carte de classification du potentiel de rendement est générée pour soutenir la gestion agricole de précision et l'allocation optimale des ressources.

2) Suivi de la maturité des cultures :En se basant sur l'inversion de paramètres physiologiques multidimensionnels (tels que la teneur en anthocyanes et en caroténoïdes) à l'aide de la télédétection hyperspectrale, l'hétérogénéité spatiale de la maturité des cultures est analysée avec précision ; couplée à des données météorologiques pour surveiller dynamiquement la teneur en humidité des grains, un modèle synergique maturité-humidité est construit pour prédire la fenêtre de récolte optimale pour chaque région, raccourcissant le cycle d'opération de 15 % et évitant les risques de précipitations, permettant ainsi une double amélioration de l'efficacité de la récolte et du rendement.

3) Construction de terres agricoles de haute qualité :basé sur Modélisation par télédétection 3Daccomplir Les jumeaux numériques de haute précision des terres agricoles permettent une planification intelligente de l'aménagement des fossés et du réseau routier.Soutenir la gestion numérique de « dizaines de milliers d'hectares de terres fertiles » Augmenter l'utilisation des terres de 20 % et la capacité de production de 15 %.

Optoélectronique et aérospatiale de l'Académie chinoise des sciences (CAS) de Xi'an : en phase avec la stratégie nationale

À ce jour, CAS Xiguang Aerospace a servi Cinq provinces à travers le pays,couverture Plus de 500 000 mu de terres arablesCela a permis de réduire les coûts et d'accroître l'efficacité des exploitations agricoles. Plus de 75 millions de yuansÀ l’avenir, nous continuerons d’innover dans les scénarios d’application technologique et de soutenir pleinement la mise en œuvre rapide des objectifs du « Plan pour accélérer la construction d’une nation agricole forte (2024-2035) ».