我國作物生長信息數(shù)字化獲取與解析技術(shù)研究取得新進(jìn)展

日期：2015年09月09日 來源：科技部

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)意在充分用好每一分田地，依靠全球定位、農(nóng)田遙感監(jiān)測、農(nóng)田地理信息、智能化農(nóng)機(jī)具等技術(shù)，根據(jù)不同土壤和作物特性，調(diào)節(jié)對作物的投入。我國當(dāng)前面臨農(nóng)業(yè)資源匱乏、農(nóng)田環(huán)境污染嚴(yán)重、國際農(nóng)業(yè)市場競爭激烈等問題，在我國實施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范和研究工作具有重要的戰(zhàn)略意義。

國家863計劃項目“作物數(shù)字化技術(shù)研究”主要圍繞作物生產(chǎn)過程中信息獲取、處理、利用和控制等主要環(huán)節(jié)，實現(xiàn)作物生產(chǎn)過程中全部流程的數(shù)字化。武漢大學(xué)承擔(dān)該項目“作物生長信息的數(shù)字化獲取與解析技術(shù)”課題，通過軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)示范應(yīng)用，重點突破信息獲取與解析技術(shù)，處于項目整體研究環(huán)節(jié)的前端。通過兩年半的努力，課題組針對作物生長信息的數(shù)字化獲取與解析中的關(guān)鍵技術(shù)問題取得了突破，并于2015年7月29日順利通過了國家863計劃現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域辦組織的中期檢查。

在作物信息獲取方面，課題組充分利用武漢大學(xué)在測繪領(lǐng)域的學(xué)科優(yōu)勢和西北農(nóng)林科技大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的農(nóng)學(xué)優(yōu)勢，在測繪幾何與農(nóng)作物光譜分析技術(shù)領(lǐng)域大膽進(jìn)行學(xué)科交叉，提出了幾何與光譜測量一體化的新型技術(shù)思路。課題組通過研制便攜式一體化速測分析設(shè)備，同步獲取激光點云數(shù)據(jù)和光譜數(shù)據(jù)，為農(nóng)作物幾何與光譜信息協(xié)同分析提供了便捷方式，拓寬了農(nóng)作物信息數(shù)字化獲取的途徑。在農(nóng)作物信息解析方面，課題組根據(jù)西北和南方種植區(qū)的差異，從試驗區(qū)建設(shè)、多平臺觀測、作物參數(shù)反演和長勢分析等多方面開展了有針對性的研究。課題組通過將成像光譜與非成像光譜分析結(jié)合、時序觀測與空間多尺度分析結(jié)合，以及光譜庫與模型庫結(jié)合等多種手段，提出了一系列作物參數(shù)遙感解析的新方法。

課題組初步形成一套適用于油菜、小麥等典型作物的“近地-無人機(jī)-衛(wèi)星”作物信息獲取與解析技術(shù)體系。這種技術(shù)體系具有靈活、高效和精準(zhǔn)等特點，一旦形成適合在縣域和鄉(xiāng)鎮(zhèn)層次推廣的實踐模式，將有力促進(jìn)我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實施。