【重磅】作物产量遥感预测、农业旱涝灾害与病虫害风险评估实战技术
- 2026-06-01 17:49:50
【重磅】作物产量遥感预测、农业旱涝灾害与病虫害风险评估实战技术农业普查大数据与AI融合的数字农业与粮食安全智慧决策高级培训班 本课程聚焦农业普查大数据与 AI 融合的数字农业智慧决策体系，以遥感、GIS、GPS 技术为支撑，系统整合农业普查、土壤、多源遥感（Sentinel-1/2、Landsat）与气象数据，构建标准化县域农业空间数据库。核心技术涵盖深度学习语义分割、克里金插值、AHP/PCA 权重分析、随机森林分类、CASA 模型、InVEST 模型、干旱指数（SPI/SPEI）建模、AI 辅助空间模拟等，覆盖耕地一张图构建、土壤质量评价、种植适宜性区划、作物产量遥感估测、农业生产潜力评估、旱涝与病虫害风险预警、生态系统服务评估及农业碳汇核算全链条流程。课程紧扣第四次全国农业普查需求，聚焦静态普查数据向动态决策转化的行业痛点，融合多源数据融合、时空分析、机器学习与生态模型技术，解决耕地监测、灾害防控、产能评估与碳汇管理等关键问题。学习后可熟练运用 ArcGIS、遥感处理平台及专业模型工具，独立完成县域尺度农业资源空间制图、适宜性评价、灾害风险区划、生态服务评估与碳收支核算等科研与项目工作，具备数字农业大数据分析、智慧决策方案设计与成果落地能力，为粮食安全、高标准农田建设及农业碳中和提供技术支撑与决策依据。 专题一：农业普查多源数据底座构建 遥感、GIS及GPS技术体系简介与在农业中的角色定位 面向调查的GPS野外采样设计： 基于网格的样点布设、手持GPS数据采集与回传 空间数据基础：属性数据与空间图形的关联、 坐标系统一与投影变换、 多源数据（普查、土壤、遥感）的标准化入库 构建县域农业空间数据库： 包含农户点位、地块边界、养殖场、路网水系等核心图层 
专题二：耕地资源“一张图”构建与动态更新 遥感影像预处理： 辐射定标、大气校正、几何精校正 耕地地块智能化提取： 利用深度学习语义分割模型从高分辨率遥感影像中 自动提取耕地地块边界 耕地利用状态监测： 基于多时相遥感影像的耕地撂荒、闲置识别 动态更新机制： 利用年度遥感影像对比，识别耕地变化图斑， 输出疑似新增/减少耕地清单 
专题三：土壤质量空间评价 土壤采样点空间布局优化： 基于空间自相关分析（莫兰指数）与分层抽样原理 土壤属性空间插值： 利用普通克里金（OK），结合DEM等协变量， 生成土壤有机质、pH、养分等空间分布图 土壤质量综合评价： 构建评价指标体系（土壤肥力、环境质量、健康指标）， 利用AHP确定权重，GIS加权叠加分析 精度验证：预留样点交叉验证 
专题四：农业种植适宜性评价 评价因子体系构建： 选取地形（坡度、高程）、土壤（质地、有机质、pH）、 气候（积温、降水）、区位（距道路、水源距离）等因子 因子标准化与赋权： 栅格标准化处理（0-1）， 利用AHP或主成分分析（PCA）确定权重 加权叠加与等级划分： GIS栅格计算器加权叠加， 生成种植适宜性等级图（高度适宜、中等适宜、不适宜） 高标准农田选址： 叠加耕地连片度、基础设施、两区划定范围， 利用多准则决策分析（MCDA）输出优先建设区块 
专题五：作物产量遥感预测 物候期遥感监测： 构建Sentinel-2/Landsat时间序列， 提取NDVI、EVI等物候特征曲线 作物类型遥感分类： 基于随机森林（RF）进行监督分类与面积统计 作物产量预估： 耦合遥感反演的叶面积指数（LAI）与光能利用率模型， 结合气象数据估算县域作物单产与总产 基于生长季累积植被指数的产量预测模型 
专题六：农业生产潜力评估 生产潜力概念解析： 光合生产潜力、光温生产潜力、气候生产潜力 光合有效辐射（PAR）估算： 基于遥感数据的PAR反演与空间插值 温度胁迫因子计算： 有效积温估算、温度胁迫函数构建、霜冻风险识别 水分胁迫因子计算： 基于遥感的水分胁迫指数（WDI）反演、 作物蒸散发估算 生产潜力空间制图： 栅格计算器实现潜力逐级衰减模型，生成生产潜力等级图 
专题七：农业灾害风险评估——土壤水分监测与旱涝评估 土壤水分遥感监测原理： 光学方法（TVDI）与雷达方法（Sentinel-1后向散射） Sentinel-1雷达数据处理： 辐射定标、斑点滤波、土壤水分反演 光学遥感土壤水分反演： 地表温度反演、TVDI计算与土壤水分关联 多源数据融合与旱涝评估： 遥感+气象+地面传感器融合，旱涝等级划分 旱涝风险空间制图： 土壤水分动态监测图、作物水分亏缺累积图 
专题八：农业灾害风险评估——病虫田间监测与预警 病虫害遥感监测原理： 作物光谱响应特征（红边蓝移、绿峰增强） 遥感植被指数异常提取： NDVI/EVI距平分析、植被健康指数（VHI） 气象适生指数模型： 温度、湿度、降水等因子的适生指数计算与空间化 田间智能监测设备接入： 虫情测报灯、孢子捕捉仪、小气候站与GIS对接 病虫害风险综合预警： 多源加权叠加，输出风险等级图与预警报告 
专题九：农业灾害风险评估——农业干旱灾害风险区划 农业干旱概念与指标体系： SPI、SPEI、PDSI、VCI、TCI、VHI 多源干旱指数计算： 基于长序列降水数据与遥感数据的干旱指数空间化 干旱风险区划指标体系： 致灾因子危险性、承灾体暴露度、 孕灾环境脆弱性、防灾减灾能力 干旱风险区划GIS建模： AHP权重确定、加权叠加分析、风险等级划分 干旱风险区划图制作与对策： 高风险区优先防灾措施建议、应急预案空间化 
专题十：农业生态系统服务评估（InVEST） InVEST模型体系概述： 水源涵养、土壤保持、水质净化、碳储存等模块 水源涵养模块： 降水量插值、PET计算（彭曼公式）、 PAWC空间化、子流域划分 土壤保持模块： R因子、K因子、LS因子、C因子、P因子计算 水质净化模块： 氮/磷负荷分配、径流指数、截留效率 碳储存模块： 地上/地下生物碳、土壤有机碳空间化 情景模拟与决策支持： 不同管理措施（退耕还林、化肥减量）的协同/权衡效应评估 
专题十一：农业碳汇估算与减排路径 植被净初级生产力（NPP）估算： CASA模型，FPAR从NDVI/EVI反演， 光能利用率分区率定 农业源温室气体排放估算： 基于秸秆处理方式、粪污处理方式， 结合IPCC排放因子估算CH4、N2O 碳收支平衡分析： GIS叠加NPP碳汇与农业源碳排放， 绘制碳收支平衡图 减排路径规划： 秸秆还田增汇、沼气工程减排、 种养循环降碳等空间化对策 
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3、与项目案例相结合讲解实现方法，对接实际工作应用 ；
4、跟学上机操作、独立完成案例操作练习、全程问题跟踪解析；
5、课程结束专属助学群辅助巩固学习及实际工作应用交流，不定期召开线上答疑；
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