统筹推进农业农村大数据的开发应用

习近平总书记强调“大数据是信息化发展的新阶段”,要“运用大数据提升国家治理现代化水平”,“推动实体经济和数字经济融合发展”,“数字中国”成为国家战略。2023年3月中共中央、国务院印发的《党和国家机构改革方案》提出组建国家数据局,意味着国家将进一步加强数据安全与发展的统筹协调,更加注重数据的开发和应用,充分发挥数据生产要素作用,赋能经济社会发展。

家庭农场高质量发展 勾画农业强国中国特色风景线

近年来,党中央、国务院高度重视家庭农场发展,习近平总书记多次作出重要指示批示,强调要突出抓好农民合作社和家庭农场两类农业经营主体发展。党的二十大报告提出,发展新型农业经营主体和社会化服务,发展农业适度规模经营。2013年中央一号文件首次提出发展家庭农场的政策措施以来,连续11年的中央一号文件均对培育发展家庭农场作出部署。

大数据在农业信息化中的应用机制与价值创造

农业信息化是实现农业发展战略目标的重要措施,并且大数据技术在农业信息化建设过程中的应用不仅能够进一步提升农业生产价值,还能够帮助农业发展规避风险以及隐患,使得农业经济繁荣发展。分别大数据在农业信息化中的应用机制以及价值创造,并以农业信息化建设中大数据应用的现状为依托分析,大数据在农业信息化建设中有效应用的具体措施,并探讨大数据在农业信息化中的发展前景,促进农业信息化建设质量的提升。

农业综合行政执法信息化现状与建设探索

全国农业综合行政执法机构改革任务已基本完成,农业综合行政执法改革已取得重大进展,制度体系更加完备,人员素质明显提升,执法效果得到有力彰显。新发展阶段农业综合行政执法工作重点已由抓改革转向深化改革,农业综合行政执法信息化建设是深化农业综合行政执法改革的有力抓手,农业综合执法信息化建设有利于规范执法程序,提高执法效率,提升办案质量。农业农村部大数据发展中心联合北京计算机技术及应用研究所等单位,成立农业综合行政执法联合实验室,创新农业综合行政执法平台建设模式,制定软件及硬件建设标准,确定主要建设内容,创新服务模式,在农业综合行政执法信息化建设方面做出了一系列新的探索。

农业干旱遥感监测研究进展与展望

针对不同类型农业干旱遥感监测方法的建立机理不同及其适用性受特定环境条件影响等问题,立足对农业干旱遥感监测方法有全面深入的认识及探究新的发展方向,文章系统梳理了农业干旱遥感监测的典型方法,以遥感波谱为轴线,分为光学、热红外、光学-热红外耦合、微波和多源数据融合方法,给出了各种方法的基本原理,并深入分析各类方法的适用条件。在此基础上,从理论方法研究与模型应用间的差距、非均一地表农业干旱监测、国产卫星体系建设三方面分析了农业干旱遥感监测存在的问题并进行了展望。本研究为旱情发生时,从众多遥感监测方法中选择适用的方法,以及及时评估旱情对农业生产的影响范围和程度提供参考。

高光谱技术在农业遥感中的应用研究进展

随着科学技术的不断发展,高光谱技术在农业遥感中的应用越来越广泛,其先进性也更高,对提高现代农业资源的利用效率、推动现代化农业的精细发展起着重要的作用。分析了高光谱技术在农业遥感中的具体应用情况,并对高光谱技术在农业遥感中的应用优化策略进行了研究,以期提高高光谱技术在农业遥感中的应用水平,更好地服务于现代化农业发展。

农田涝灾遥感影像特征分析及提取方法研究

农田涝灾遥感识别并非简单的水域信息增强与提取,因“作物-水体”的复合而呈现特定的空间异质性和复杂性。基于遥感等空间信息技术手段,研究顾及多种农田涝灾影像特征的涝灾信息快速提取方法。2021年7月中下旬,河南省经历了特大洪涝灾害,以卫辉市和浚县为研究区域,使用Sentinel-2影像数据,分析农田涝灾的影像特征,基于归一化植被指数,快速提取了卫辉市和浚县的农田涝灾空间分布信息。经实地采集的信息验证,2县(市)提取精度均在90%以上。

时-空-谱融合自动纯化生成样本的农作物遥感分类

准确及时地获取农作物种植面积是粮食估产的重要基础,对稳定市场和粮食安全至关重要。随着卫星遥感技术的发展和农作物识别算法的成熟,遥感在农业领域得到了广泛深入的应用,但农作物自动化识别普遍受到缺乏足够代表性训练样本数据的制约。该研究提出了一种多阶段样本纯化策略,综合考虑时间、空间、光谱和物候信息,基于历史作物空间分布图和当季遥感影像自动生成高质量的训练样本,以支持农作物的自动化识别。利用谷歌地球引擎(google earth engine,GEE)云平台及Sentinel-2数据,采用随机森林算法对浙江省两个地区的水稻进行自动化识别。研究结果表明,该方法能够利用历史专题数据和当季遥感影像生成最新且充足的训练样本,样本点精度高达98.5%。样本点数量和影像特征对分类结果影响的定量分析结果表明,作物识别的精度超过96%,Kappa系数超过0.93。此外,所提算法对含有误差的历史分类数据表现出较好的鲁棒性。研究结果可为区域级农作物识别提供一种可靠的样本自动化生成方法,在大尺度自动化作物制图中具有广泛的应用潜力。

2010—2020年全球玉米进出口贸易格局分析及展望

玉米在全球粮食安全和农产品贸易中的地位突出。本文利用2010—2020年主要的玉米贸易国家的生产和进出口数据,系统分析了当前全球玉米贸易特点及存在的问题,并展望了未来玉米产业的发展趋势。结果表明:(1)2010—2020年全球玉米种植面积、总产量和单产均呈现增长趋势,但各国玉米单产年际间波动较大,存在明显的地区间差异;中国玉米单产水平与发达国家相比还有较大提升空间,东北地区是我国玉米第一主产区。(2)2010—2020年美国、巴西和阿根廷年均玉米出口量位居世界前三,合计超过全球出口量的60%;日本、墨西哥、韩国和中国年均玉米进口量位居世界前四,合计超过全球进口量的30%。2010—2020年,中国玉米进口来源地主要有乌克兰、美国、老挝、缅甸、泰国等;中国玉米主要出口到朝鲜、越南、加拿大和俄罗斯等国家,出口量呈下降趋势,目标市场主要集中在亚洲。(3)2022年,预计世界玉米种植面积和产量会出现双增的局面,受价格和政策的影响,中国玉米种植面积将稳中略降,但国内玉米供需保持稳定;从进出口水平上来看,全球粮价上涨,我国粮食进口成本明显增加,玉米进口量将下降,但仍处高位,玉米替代品的谷物进口将增加。总体而言,玉米供需、国家政策、国际局势均会影响全球玉米贸易,为保障中国玉米贸易安全,需提高玉米单产水平,扩大玉米贸易规模,稳定玉米价格,优化玉米进出口贸易战略,提升中国玉米市场在国际玉米市场的影响力。

基于深度学习的温室大棚实例识别及模型迁移

温室大棚实例提取在蔬菜种植面积测算和产量估计等方面具有重要意义。该研究以高效准确地识别大尺度范围内温室大棚实例为目标,提出了一种基于卷积神经网络和形态学后处理的“区域-边界”实例提取方法,以及单纯迁移模式、尺度适应模式、模型微调模式3种不同的迁移模式。试验结果表明,利用UNet网络构建“区域-边界”多分类模型识别温室大棚实例效果最优(实例召回率达到91.05%)。形态学后处理操作能够进一步优化温室大棚实例提取结果(单元交并比相比于操作前提高10.53个百分点)。探讨了3种模型迁移模式应用在不同场景时的表现,迁移效果由高到低依次为模型微调模式(实例召回率为87.93%)、尺度适应模式(实例召回率为41.72%)、单纯迁移模式(实例召回率为24.15%)。基于“区域-边界”实例提取方法并根据预测区域和训练区域的场景差异选择不同的迁移模式可以快速精准地识别大尺度范围内温室大棚实例,为农业设施的智能化建设提供信息支撑。

玉米秸秆绿色减损综合利用潜力、阻碍及对策

中国是玉米生产大国,玉米秸秆资源全球第一,但目前玉米秸秆绿色减损综合利用依然处于起步阶段,为充分利用好这一闲置的丰富资源,从政治、社会、经济3个方面分析玉米秸秆绿色减损综合利用的意义。综合来看,中国已经具备了发展玉米秸秆绿色减损综合利用的前提条件,且迫切需要推进玉米秸秆绿色减损综合利用来支撑农业高质量发展和乡村振兴战略。在探讨未来中国玉米秸秆绿色减损综合利用潜力的基础上,认为中国玉米秸秆绿色减损综合利用的可用数量不断增多,利用方式也会更加现代化,且实际利用数量也会不断提升,目前中国玉米秸秆绿色减损综合利用存在的障碍需从农户、产业、政府3个层面进行分析。在此基础上,提出玉米秸秆绿色减损综合利用应加强政府政策补贴,加快技术研发,并加大对农户的技术培训和宣传教育力度。

垂直干旱指数的改进及在冬小麦生长季的应用

基于近红外-红波段特征空间的垂直干旱指数(PDI)在表征土壤水分时精度还有待于提高。为提高PDI对土壤水分的敏感性,基于短波红外和红边波段对作物水分胁迫响应更为敏感这一事实,考虑Sentinel 2卫星数据的短波红外、红边1、红边2和红边3波段,分别与红波段构建特征空间,提出新的土壤水分监测指数(分别记为SPDI、R1PDI、R2PDI和R3PDI),改进PDI,并基于冬小麦全生育期的土壤湿度实测数据评价构建的指数。结果表明,与PDI相比,新建立的指数在表征土壤墒情方面表现良好,与实测土壤湿度的负相关性更强。冬小麦播种、越冬、拔节和灌浆期的土壤墒情最优表征指数分别是SPDI、R1PDI、R2PDI和R2PDI,这些指数与实测数据的相关系数绝对值|r|分别为0.79、0.74、0.70和0.61,相关性极显著,均强于PDI与冬小麦播种、越冬、拔节和灌浆期实测数据的相关性。Sentinel 2数据的短波红外、红边1和红边2波段更适合构建水分响应指数,与红波段构建的新型指数在土壤墒情监测方面具有潜力。

探索建立“一码通”管理服务机制 切实提升家庭农场管理服务数字化水平

近年来,在各级党委、政府的重视支持下,家庭农场从无到有、不断壮大,一方面,家庭农场在发展质量日益提升、经营产业日趋多元的同时,其引领现代农业发展、推动乡村振兴的作用日益凸显;另一方面,随着数字化进程加快,农业农村大数据整合应用与农业生产经营深度融合。作为现代农业的主要经营方式,家庭农场理应充分享受农业农村数字化红利。

维护党中央权威 严守党纪党规

2024年7月,有幸参加北京市政协组织的延安“不忘初心接续奋斗”专题学习班,踏上了延安这片充满革命传奇和红色记忆的土地,进行了一次深入灵魂的学习之旅。

面向植被均质单元的生物量多尺度估算研究

针对以往植被地上生物量(以下简称“生物量”)多尺度估算方法在数据收集、尺度转化、结果呈现等方面的局限,该文提出了面向植被均质单元的生物量多尺度估算方法:(1)定义了具有实际景观意义的植被均质单元,作为植被生物量估算的基本单元;(2)基于多源数据提取直接反映和间接影响植被生物量的多源因子,利用多尺度分割技术构建多尺度下的植被均质单元;(3)通过随机森林回归模型实现植被生物量多尺度估算。结果表明,该方法可避免多尺度下的数据获取,仅基于一套数据实现了研究区植被生物量多尺度估算,产生了较好的建模和估算精度。该方法不仅可量化生物量大小,还可描绘生物量均质区域,具有尺度变换便捷、灵活等优势。