中国黑土地土壤关键参量高光谱反演技术研究取得新进展
文章来源:自然资源部国土卫星遥感应用中心 时间:2022-06-22
党和国家高度重视粮食安全问题,粮食稳定供给是社会保持稳定的基本前提,粮食安全更是国家安全的重要基础。中国黑土地是世界四大黑土地之一,作为我国最大商品粮基地,肩负着维护国家粮食安全的重任。习近平总书记高度重视黑土地保护,强调要采取有效措施切实把黑土地这个“耕地中的大熊猫”保护好、利用好,使之永远造福人民。充分发挥国产高光谱卫星遥感技术优势,推动相关技术成果在黑土地保护中发挥作用,在粮食安全和耕地保护的时代命题下,具有重要的现实意义。
在自然资源部科技发展司的大力支持下,国土卫星中心面向国家粮食安全重大战略需求,以黑土地保护为切入点,从2019年起持续探索研发高光谱土壤参量反演技术及产品,突破了耕地裸土目标自动识别、星载高光谱数据敏感光谱指数构建、环境参量与目标光谱协同建模反演等关键技术,以业务化、规模化的思路先后定型土壤有机质、砂粒、粉粒、粘粒四类高光谱土壤指数产品及参量反演产品。
国土卫星中心综合利用5米光学业务卫星、高分五号卫星开展黑龙江、吉林、辽宁及内蒙古东四盟区域的高光谱载荷协同观测,获取并处理2019-2021年卫星高光谱影像3488景,编制了土壤有机质、砂粒、粉粒及粘粒反演专题图,实现了中国黑土地耕地区域全覆盖。经与地面独立验证样本比对分析,土壤有机质的均方根误差为5.16g/kg,砂粒、粉粒及粘粒三个参量的均方根误差均小于8%;四种参量的决定系数均高于0.75,反演结果与地面样本测试结果具有较好的一致性。
2022年6月19日,自然资源部国土卫星遥感应用中心组织召开了中国黑土地土壤关键参量高光谱反演技术成果预审会。与会专家对中心取得的技术成果给予了充分肯定,认为该成果体现了国产高光谱卫星应用技术的先进性,在研究中国黑土地时空演变过程方面具有广阔的应用前景,对黑土地的保护和利用具有重要的现实意义。希望国土卫星中心在此基础上,继续扩大测试验证,拓展监测指标,做好土壤质量分布研究,加快推动应用示范,为加强耕地保护,提升服务国家粮食安全能力,提供国产高光谱卫星遥感解决方案。下一步,国土卫星中心将丰富监测要素、扩大验证范围,为土壤的评价和改良提出定量化指标,为行业应用单位提供更丰富、更准确的产品服务,为落实好耕地保护和粮食安全做好技术支撑。(傅征博)