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“高分一号”卫星数据在冬小麦种植结构调整实施效果评估中的应用——以河北省冀州市为例

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中国农业资源与区划 2017年第2期38卷 1-9+19页

作者：刘跃辰王飞焦为杰王海军韩雪农业部耕地利用遥感重点实验室/农业部规划设计研究院

[目的]在农业部"控制农业用水总量"的明确要求下,河北省试点实施了冬小麦种植结构调整,减少冬小麦种植面积。为快速监测与评估结构调整政策的实施效果,解决大尺度冬小麦种植结构变化监测中精度与成本相互制约的问题。[方法]该研究以河... 详细信息

[目的]在农业部"控制农业用水总量"的明确要求下,河北省试点实施了冬小麦种植结构调整,减少冬小麦种植面积。为快速监测与评估结构调整政策的实施效果,解决大尺度冬小麦种植结构变化监测中精度与成本相互制约的问题。[方法]该研究以河北省冀州市为例,利用国产高分一号卫星(以下简称"GF-1")2m全色、8m和16m多光谱卫星数据,对全市冬小麦种植面积及种植结构变化情况进行监测,并结合高分辨率卫星数据(0.5m分辨率Pleiades数据)计算关于GF-1数据监测结果的修正系数,从而提高监测精度。[结果]研究认为,与2m/8m分辨率的GF-1融合数据相比,系数修正后的16m分辨率GF-1数据在冬小麦种植结构监测与评价业务化运行工作中更具优势。基于16m GF-1数据的监测结果显示,2015年冀州市冬小麦种植结构与2014年相比变化明显,种植面积总体呈增长趋势。[结论]种植结构空间变化具有异质性,其中,冀州市北部冬小麦种植面积保持基本稳定,中部地区呈集中减少趋势,南部地区呈集中增加趋势。冬小麦种植结构变化的主要原因是受到棉花种植面积减少,以及种植习惯、种植模式变化等因素的影响。

关键词：遥感高分一号冬小麦种植结构变化监测修正系数

加快数字农业建设为农业农村现代化增添新动能

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中国农业资源与区划 2017年第12期38卷 1-6页

作者：刘海启农业部耕地利用遥感重点实验室/农业部规划设计研究院

[目的]贯彻落实党的十九大报告提出的乡村振兴战略以及习近平总书记最近提出的实施大数据战略要求。[方法]文章认为数字农业是实现这两大战略融合发展的必然要求和根本途径。数字农业将沿着数字技术产业化和农业产业数字化两条主线发展... 详细信息

[目的]贯彻落实党的十九大报告提出的乡村振兴战略以及习近平总书记最近提出的实施大数据战略要求。[方法]文章认为数字农业是实现这两大战略融合发展的必然要求和根本途径。数字农业将沿着数字技术产业化和农业产业数字化两条主线发展。[结果]数字技术产业化是用信息把小农户和大市场连接起来、用网络把乡村和城市连接起来开展全产业链条的信息服务,将形成市场主导的新型农业服务体系。产业数字化是把农业全过程数字化,提升农业生产的空间应变能力和生产要素的匹配使用能力,改善农业生产方式向精准农业和智慧农业方式发展,将形成政府推动的新型农业生产方式。两条主线融合到现代农业当中,必然形成数字农业经济体系,成为现代农业的实现途径和表现形式,成为数字中国和数字经济的重要组成部分。[结论]该文认为数字农业或者现代农业是必须同时包含数字和土地这两个核心要素的产业体系,论证了数字技术和现代农业的辩证关系。根据国内外实践和经验总结,初步提出了我国建设数字农业的基本思路、重点任务和工作措施。

关键词：数字农业数字经济现代农业乡村振兴大数据农业信息化

塑料大棚恒载与风荷载组合的荷载分项系数计算分析

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农业工程学报 2016年第4期32卷 179-184页

作者：何衍萍闫俊月周磊农业部规划设计研究院设施农业研究所北京100125 农业部农业设施结构工程重点实验室北京100125

该文首先对比塑料大棚结构和工民建结构设计的差异,指出对塑料大棚结构的荷载分项系数进行计算分析的必要性。然后通过对中国国内有代表性城市气象台站收集的历年来风荷载的记录资料作为统计依据,得到了风速任意时点荷载及设计基准期最... 详细信息

该文首先对比塑料大棚结构和工民建结构设计的差异,指出对塑料大棚结构的荷载分项系数进行计算分析的必要性。然后通过对中国国内有代表性城市气象台站收集的历年来风荷载的记录资料作为统计依据,得到了风速任意时点荷载及设计基准期最大荷载的概率分布函数与统计参数,即风压的变异系数和均值系数。确定塑料大棚的目标可靠指标后,以恒载和风荷载作用的简单荷载组合为基础,采用分项系数的实用表达式,利用迭代法得出恒载分项系数和风荷载分项系数的取值范围分别为1.07~1.1,0.89~1.22;再利用最小二乘法的原理,得到恒载和风荷载分项系数的理论值分别为1.1,1.0。最后,综合考虑各种因素,得出恒载和风荷载分项系数的建议值分别为1.0,1.0。

关键词：温室荷载最小二乘法拟合塑料大棚荷载分项系数目标可靠度

建立可持续城市更新模式的理论、方法与路径思考

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自然资源学报 2025年第1期 20-38页

作者：宋伟轩陈浩崔璨刘亚霏仝德郭飞曾鹏董慰冯淑怡许熙巍邓羽郎嵬唐燕肖扬肖超伟河海大学地理与遥感学院流域水土过程省高校重点实验室南京大学建筑与城市规划学院华东师范大学地理科学学院上海同济城市规划设计研究院社区规划与更新设计所北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院北京大学深圳研究生院超大城市空间治理政策模拟社会实验中心大连理工大学建筑与艺术学院天津大学建筑学院哈尔滨工业大学建筑与设计学院自然资源部寒地国土空间规划与生态保护修复重点实验室南京农业大学中国资源环境与发展研究院南京农业大学公共管理学院中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院大学资源与环境学院中山大学地理科学与规划学院中山大学中国区域协调发展与乡村建设研究院清华大学建筑学院同济大学建筑与城市规划学院中国人民大学国家发展与战略研究院

在中国城镇化2.0阶段，城市更新构成城市空间发展的主要方式，其本质是提升资源要素配置利用效率、增强空间承载能力、优化城市功能品质与强化城市发展韧性的高质量发展过程。围绕党的“二十届三中全会”确定的“建立可持续的城市更新... 详细信息

在中国城镇化2.0阶段，城市更新构成城市空间发展的主要方式，其本质是提升资源要素配置利用效率、增强空间承载能力、优化城市功能品质与强化城市发展韧性的高质量发展过程。围绕党的“二十届三中全会”确定的“建立可持续的城市更新模式和政策法规”改革发展目标，来自地理学、城乡规划、土地资源管理等领域的15位专家学者，以笔谈的方式从可持续城市更新的概念内涵、价值理念、实施方式与路径、制度政策环境建设及绩效评价方法等不同视角和维度，探讨了建立可持续城市更新模式的理论、方法与路径问题。具体而言：（1）在概念内涵上，可持续城市更新应理解为目标的“可持续性”和实施的“可持续性”。（2）在价值理念上，强调促进多元主体参与并共享收益作为构建可持续城市更新的基本经济理念，同时注重将城市更新融入城市文化遗产空间治理、社会空间治理和生态空间治理，从而形成基于“经济—社会—文化—生态—韧性”多维系统视角组织实施城市更新行动。（3）在实施方式上，必须有效平衡地方政府、市场主体、产权人和社会的利益，注重保障和完善国有企业参与城市更新的机制建设，通过特许经营等新机制吸引社会资本更大参与热情，各方合力推动城市建设从“面向供给”向“面向需求”的模式转变。为满足人民日益增长的美好生活需要，城市更新的实施应更加注重多元参与式设计，注重从人民可感知的微观社区尺度上嵌入公共服务设施、绿色基础设施和数字化技术等要素，统筹城市更新规划编制和管理实施。（4）在制度政策环境建设上，总体上应面向新时代的城市更新产品、治理和模式构建新需求，营造适应性强、可持续的城市更新制度政策环境，特别是要围绕城市更新中“人、地、钱”等关键要素，从用地规制、资金筹措、组织机制等方面进行系统性的体制机制创新。（5）应从“人民视角”出发，构建可度量、可比较的人民城市城市更新绩效评价体系。

关键词：城市更新可持续性价值理念实施方法制度政策环境绩效评价

以精准农业驱动农业现代化加速现代农业数字化转型

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中国农业资源与区划 2019年第1期40卷 1-6+73页

作者：刘海启农业农村部耕地利用遥感重点实验室/农业农村部规划设计研究院

[目的]学习贯彻习近平总书记关于发展数字经济的重要论述,充分认识发展精准农业的重要性紧迫性,总结推广精准农业的成功经验和技术模式,加速我国现代农业数字化转型。[方法]文章认为精准农业是现代农业数字化转型的动力和载体,现代农业... 详细信息

[目的]学习贯彻习近平总书记关于发展数字经济的重要论述,充分认识发展精准农业的重要性紧迫性,总结推广精准农业的成功经验和技术模式,加速我国现代农业数字化转型。[方法]文章认为精准农业是现代农业数字化转型的动力和载体,现代农业数字化转型为数字农业发展提供了关键生产要素和技术支撑。精准农业是利用现代空间信息技术,在现行农业生产方式的基础上实现农业生产精准作业的一种生产方式,通过梳理国内外精准农业发展的不同阶段,分析形成了1S、3S和5S等3个发展阶段的理论概括。[结果](1)精准农业从技术上保障了农作物生长需求与农业生产要素投入之间的及时、定位、平衡,构建了资源节约和环境友好型的生产方式,与传统的现代农业方式相比,节约了资源、降低了成本、减少了排放,是构建绿色农业生产体系和实现农业可持续发展的根本途径。(2)农业遥感等3S空间信息技术是农业数字化的重要手段,是获取农业数据这个关键生产要素的基本路径,是数字农业发展的必由之路。(3)精准农业是农业现代化的重要表现形式,是数字农业发展的实现路径,是数字经济发展的本质要求。[结论]我国发展精准农业的基本条件已经成熟,形成了空间基础设施、农业空间数据和大数据分析系统的有利条件,需要进一步加强数字经济和数字农业知识的宣传普及,提高数字农业发展必然性的规律性认识,加强精准农业示范应用,加快构建数字农业经济体系。

关键词：精准农业数字农业数字经济农业遥感 3S技术

基于GF-1影像的沿淮地区冬季耕地撂荒遥感调查应用

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农业工程学报 2019年第1期35卷 227-233页

作者：马尚杰裴志远王飞焦为杰贾少荣王丹琼韩雪贾丽娟刘敏娄径农业农村部耕地利用遥感重点实验室北京100125 农业农村部规划设计研究院农业资源监测站北京100125 安徽省经济研究院合肥230001

耕地作为一种稀缺资源对国家和农民来说都具有极其重要的意义,但随着市场经济的深入和农村经济的发展,农村耕地撂荒现象时有发生,撂荒耕地必然导致土地资源浪费,影响到中国粮食安全和农民增收,也不利于农村经济社会稳定发展。沿淮地区... 详细信息

耕地作为一种稀缺资源对国家和农民来说都具有极其重要的意义,但随着市场经济的深入和农村经济的发展,农村耕地撂荒现象时有发生,撂荒耕地必然导致土地资源浪费,影响到中国粮食安全和农民增收,也不利于农村经济社会稳定发展。沿淮地区是安徽省乃至全国重要的商品粮生产基地,但近年来冬季撂荒情况日益严重。该文拟选取安徽省霍邱县,利用2015、2016、2017三年冬小麦生长期内的GF-1卫星16 m多光谱影像,提取霍邱县冬季作物种植的空间分布和面积,通过多年数据对比,来分析霍邱县近年冬季耕地撂荒情况。结果显示:2015、2016、2017三个年度冬小麦种植面积分别为937.72,821.79,608.91km^2。参照2015年度冬小麦种植情况,2016年度冬季撂荒面积115.93 km^2、占比12.36%,2017年度冬季撂荒面积328.81 km^2、占比35.06%。结合实地调研分析,霍邱县近年来冬季撂荒面积不断增大的的主要原因有农田排灌等水利设施不足、稻茬麦效益低、外出务工等。而2017年度撂荒面积明显增加的直接原因是冬小麦播种期间,出现连续阴雨异常天气,低洼地区田间积水严重,致使冬小麦无法播种,被动撂荒。该文的研究可以为沿淮地区冬季撂荒遥感调查提供技术参考。

关键词：遥感作物提取耕地撂荒 GF-1 沿淮地区

世界主要国家精准农业发展概况及对中国的发展建议

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农业工程学报 2021年第11期37卷 315-324页

作者：陈媛媛游炯幸泽峰胡华浪梅国涛石智峰刘海启农业农村部耕地利用遥感重点实验室/农业农村部规划设计研究院北京100121 潍柴雷沃重工股份有限公司潍坊260000

中国是一个农业生产和消费大国,同时也面临着投入产出比率相对较低、环境污染等一系列问题,尤其在国际形势变化、自然灾害频发的背景下,中国传统农业生产方式亟需转型升级。在人工智能、物联网、云平台等新兴技术的带动下,精准农业孕育... 详细信息

中国是一个农业生产和消费大国,同时也面临着投入产出比率相对较低、环境污染等一系列问题,尤其在国际形势变化、自然灾害频发的背景下,中国传统农业生产方式亟需转型升级。在人工智能、物联网、云平台等新兴技术的带动下,精准农业孕育而生,成为了全球农业实现绿色、高产的有效途径。该文瞄准世界精准农业发展较好的发达国家和地区,通过文献梳理和总结,凝练出政府引导、信息化建设、科技支撑、新型农民培育等发达国家和地区发展精准农业的成功经验。在此基础上,着眼于中国大田种植,分析中国发展精准农业的基础,从农田配套设施及信息化建设、农业信息获取、自动变量作业系统及装备等方面充分认识中国发展精准农业的薄弱环节。该文旨在厘清中国精准农业的发展方向,借鉴国际经验,提出中国精准农业今后的发展建议,如强化政府组织领导作用、加强基础设施和信息化建设、聚焦核心技术研发、培养新型农业人才、分区域试点示范。

关键词：精准农业信息技术战略与政策发达国家和地区中国发展建议

典型旱年农业干旱遥感监测指标在东北地区生长季的表现

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中国农业气象 2021年第4期42卷 307-317页

作者：王蔚丹孙丽裴志远陈媛媛农业农村部耕地利用遥感重点实验室北京100121 农业农村部规划设计研究院遥感与数字乡村研究所北京100121

以8d为时间尺度,以土壤相对湿度(RSM)为参考指标,采用相关分析方法,分析评估典型旱年2009年作物生长季内分别表征降水、土壤和作物的3个类别10种农业干旱遥感监测指数在东北地区的适用性。结果表明:(1)生长季中、后期,综合考虑冠层温度... 详细信息

以8d为时间尺度,以土壤相对湿度(RSM)为参考指标,采用相关分析方法,分析评估典型旱年2009年作物生长季内分别表征降水、土壤和作物的3个类别10种农业干旱遥感监测指数在东北地区的适用性。结果表明:(1)生长季中、后期,综合考虑冠层温度和植被特征的温度植被干旱指数(TVDI)与RSM的相关系数绝对值在0.5左右,对土壤湿度变化较敏感,可用于该生长阶段的农业干旱监测;(2)考虑作物前期缺水的累积作物缺水指数(ACWSI)是与RSM相关性较好的指数之一,在生长季前期和后期与RSM的相关系数绝对值在0.47以上,表现良好,但应用过程中需注意累积效应的时间尺度;(3)表观热惯量(ATI)更适于生长季前期干旱监测,改进型能量指数(MEI)适用于各种植被覆盖条件,但存在一定不稳定性;(4)考虑前期累积降水的APCI指数比仅考虑8d降水的条件降水指数PCI更能反映土壤湿度状况,特别是在生长季中、后期,可作为其它监测指数的补充;(5)条件植被指数(VCI)、归一化差异水分指数(NDWI)与RSM相关性较低,对现时土壤湿度的反映不敏感,不适于研究区内短时间尺度的农业干旱监测。研究结果可为东北地区开展农业干旱监测选取合适指标提供参考,也可为农业干旱指数的广泛应用构建可行性框架。

关键词：农业干旱遥感监测土壤湿度适用性东北地区

基于NDVI时序数据的华北地区耕地物候参数时空变化特征

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中国农业资源与区划 2017年第11期38卷 1-9页

作者：查燕宋茜卫炜陈仲新杨鹏中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部农业遥感重点实验室农业部规划设计研究院农业部耕地利用遥感重点实验室

[目的]耕地物候作为农业生态系统的重要特征之一,是进行农作物长势监测与估产、田间管理、农作物合理布局等的重要依据。利用遥感方法提取大区域尺度耕地物候参数和种植制度的时空变化特征,有助于从整体上掌握农业资源的空间分布情况,... 详细信息

[目的]耕地物候作为农业生态系统的重要特征之一,是进行农作物长势监测与估产、田间管理、农作物合理布局等的重要依据。利用遥感方法提取大区域尺度耕地物候参数和种植制度的时空变化特征,有助于从整体上掌握农业资源的空间分布情况,为农业生产决策和区域粮食安全评价提供服务。[方法]文章基于1999年和2013年的SPOT/VGT NDVI逐旬时间序列数据,采用TIMESAT软件集成的非对称高斯函数拟合法对数据进行平滑重构,通过比例阈值法提取了华北地区耕地物候参数(生长季开始期和结束期),分析其时空分布特征,并依据年内NDVI变化曲线峰值数目来确定耕地的生长季个数,识别耕地种植制度。[结果]华北地区作物生长开始期和结束期都存在明显的空间差异,15年来河北北部、北京、天津等地区,第一季作物返青/出苗期变化不大。而河南南部和中部地区,2013年第二季作物出苗期明显提前,由1999年6月下旬7月上旬,提前至6月上旬。我国华北地区种植制度仍以一年两熟制为主,华北地区北部受热量资源制约,仍旧保持一年一熟制不变。与1999年相比,华北地区2013年两熟制种植面积下降了21.1%,而一熟制种植面积增加了38.7%。[结论]华北地区耕地物候的时空变化与种植制度密切相关,同时也受到自然资源和人类活动的共同影响。

关键词：归一化植被指数(NDVI) SPOT/VGT 耕地物候种植制度华北地区