耕地要素协同感知与耕地保护智慧治理关键技术

来源:         作者:          发布时间:2023-07-18

  耕地是人类赖以生存的宝贵资源,我国用世界7%的耕地养活着世界20%的人口,但耕地数量减少、质量降低、生态污染等问题日益严重。因此,耕地保护是我国长期坚持的基本国策,国家十四五规划要求深入实施藏粮于地藏粮于技战略,习近平总书记强调要采取长牙齿的硬措施,落实最严格的耕地保护制度。然而,我国现行耕地资源管理注重土地利用现状,缺乏对耕地资源要素/功能/价值的系统权衡;监测评价主要采用野外调查和室内分析相结合的方式,周期长成本高;监管服务主要依托国土资源“一张图”综合监管平台,数据融合与业务决策能力不足。本项目在国家科技计划、科学基金等支持下,发展了耕地资源综合认知理论,建立了耕地资源协同监测技术体系,突破了耕地质量快速评价、耕地数据高效融合、耕地保护与质量提升智能决策等关键技术,研制了耕地质量移动监测装备及智慧耕地综合服务平台,构建了耕地智慧治理新模式,实现了耕地要素协同感知与耕地保护智慧治理,为国家耕地保护与质量提升精细化和智能化提供了科技支撑。主要创新点:

  1.发展了耕地资源二维要素/三重功能/多元价值综合认知理论,解析了耕地资源自然/人文要素构成及其耦合关系和运转机制,支撑了耕地资源从基于土地利用现状向基于土地自然综合体构成要素的管理转型。

  2.构建了耕地质量遥感评价指标体系,揭示了耕地要素光谱特征与耕地质量的响应机理,创建了基于光谱特征参数的耕地质量快速评价方法,研发了卫星/无人机/地面传感耕地要素协同感知技术与移动监测装备,提升了工作效率。

  3.提出了大数据张量融合策略和统一表达模型,创建了基于图计算的耕地保护知识图谱,创新了耕地要素自动提取与知识推理方法,形成了全流程耕地保护知识图谱构建技术体系,提升了耕地大数据融合应用能力。

  4.构建了耕地保护与质量提升业务智能建模指标体系,提出了采用机器学习与深度挖掘等算法的多元业务智能建模技术,研发了多元业务决策支持模型库和智慧耕地综合服务平台,提高了耕地保护管理决策支持能力。

  该项目形成地方标准6项、专利24件、软著38项、论文168篇、专著4部。在全国15省30家政府机构、科研院所、相关企业应用,提升了耕地资源治理能力,并在全国土壤普查、耕地进出平衡、自然资源分等定级、国土综合整治与生态修复监测监管中具有重要的推广价值。带动了科技创新与人才培养。取得直接经济效益3.28亿元,间接经济效益10.15亿元。

  该项目由广州市华南自然资源科学技术研究院,海南大学,北京大学,湖南农业大学,广东友元国土信息工程有限公司,海南国源土地矿产勘测规划设计院,广东省土地开发整治中心,重庆市国土整治中心,四川省国土整治中心,广州爱远土地房地产评估有限公司共同参与完成,该项目经申报,荣获地理信息科技进步一等奖。

 

地理信息科技进步一等奖

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