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智慧农业团队在保护性耕作遥感监测方面取得新进展
发布者：管理员发布时间：2025-02-25作者：李文娟来源：智慧农业团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所智慧农业团队在保护性耕作（Conservation Tillage, CT）分布遥感监测方面取得了进展。相关研究成果分别以《Conservation tillage mapping and monitoring using remote sensing》和《A novel index for mapping crop residue covered cropland using remote sensing data》为题，发表于农林科学领域1区Top期刊《Computers and Electronics in Agriculture》（IF = 7.7）。
保护性耕作是一种通过在土壤表面保留一定量的作物残茬，以防止水土流失的耕作方法。遥感技术因其空间和时间覆盖优势，成为保护性耕作分布监测的有效工具。团队对过去十年关于遥感技术在保护性耕作监测中的应用进行了系统综述，详细探讨了遥感监测的基本原理、数据源、特征与方法。研究还分析了保护性耕作遥感监测面临的挑战，并展望了未来的发展方向。该研究为保护性耕作的遥感监测提供了全面的科学依据，有助于推动农业资源的有效保护与可持续利用。
图1 保护性耕作遥感制图与监测研究综述图
作物残留物覆盖是保护性耕作中的一项关键措施，能够有效防止土壤侵蚀并提高土壤肥力。准确、快速地绘制作物残茬覆盖耕地（Crop Residue Covered Cropland，CRCC）对于农业可持续发展规划具有重要意义。然而，CRCC制图仍然具有挑战性。与基于分类器的方法和基于作物残茬覆盖度的方法相比，基于索引的方法处理速度快、方便，适合于CRCC制图。大多数现有指数受限于粗分辨率数据、有限的波段信息和较差的背景区分。为了解决这些问题，团队提出了一种基于Sentinel-2A影像的全新作物残茬覆盖光谱指数（Crop Residue Covered Spectral Index，CRCSI），可用于直接识别CRCC。该指数采用三波段设计，专门增强CRCC与背景之间的差异，从而更好地监测CRCC。通过三个不同季节和地区的研究案例，团队对CRCSI进行了全面的评估，并从目视评价、可分性分析以及CRCC制图结果三个方面验证了其优越性。结果表明，CRCSI可用于跨季节、跨区域的CRCC中高分辨率影像制图，为CRCC和CT监测提供了一种具有全球应用潜力的有效方法。
图2. 三个研究案例的CRCC制图结果示例图
【研究团队与资助】
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所智慧农业团队博士生张文茜为第一作者，吴文斌和李文娟研究员为通讯作者，研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家重点研发计划以及国家自然科学基金等项目资助与支持。
【引文方式及原文链接】
Zhang W, Yu Q, Tang H, et al. Conservation tillage mapping and monitoring using remote sensing[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2024, 218: 108705.
Zhang W, Li W, Wang C, et al. A novel index for mapping crop residue covered cropland using remote sensing data[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2025, 231: 109995.
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.compag.2024.108705
https://doi.org/10.1016/j.compag.2025.109995
