衛(wèi)星觀測(cè)+動(dòng)態(tài)過(guò)程模擬,深圳先進(jìn)院科研團(tuán)隊(duì)助力農(nóng)情監(jiān)測(cè)“精細(xì)化”
11月26日,中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院數(shù)字所陳勁松研究員、王靖雯助理研究員,聯(lián)合西班牙馬德里理工大學(xué)(UPM)和意大利國(guó)家研究委員會(huì)(CNR)等國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu),在期刊ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing上發(fā)表了題為“Field-scale evaluation of a satellite-based terrestrial biosphere model for estimating crop response to management practices and productivity”的研究論文。研究提出了一種結(jié)合空間衛(wèi)星觀測(cè)與動(dòng)態(tài)過(guò)程模擬的復(fù)雜系統(tǒng)定量建模方法,并面向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)場(chǎng)景驗(yàn)證了其廣泛應(yīng)用潛力。

論文上線截圖
研究利用多源衛(wèi)星觀測(cè)驅(qū)動(dòng)陸地碳-水-能量交換的動(dòng)態(tài)物理過(guò)程,構(gòu)建了具有普適機(jī)理和簡(jiǎn)化參數(shù)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)數(shù)值計(jì)算模型。

結(jié)合空間衛(wèi)星觀測(cè)與動(dòng)力學(xué)過(guò)程模擬的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)定量建模框架
大田控制實(shí)驗(yàn)表明,模型能夠敏銳捕捉到田間施肥和灌溉措施對(duì)作物生長(zhǎng)的影響,有效降低了對(duì)農(nóng)戶(hù)田間管理信息及相關(guān)復(fù)雜參數(shù)依賴(lài);全國(guó)站點(diǎn)驗(yàn)證結(jié)果表明,在不同作物基因型(G)、種植環(huán)境(E)與管理措施(M)的復(fù)雜交互作用下,模型仍表現(xiàn)出良好精度和穩(wěn)定性,能夠?qū)崿F(xiàn)多種作物(水稻、小麥、玉米、大豆)生物量和產(chǎn)量的全生長(zhǎng)周期時(shí)空動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

農(nóng)田作物生產(chǎn)力的全生長(zhǎng)周期時(shí)空動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果
該研究提升了空天信息計(jì)算模型從區(qū)域到田塊的多尺度模擬能力,為大尺度精細(xì)化農(nóng)情監(jiān)測(cè)提供了新路徑,可為未來(lái)數(shù)智農(nóng)業(yè)建設(shè)和國(guó)家糧食安全提供有力技術(shù)支撐。
中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院陳勁松研究員為該文通訊作者,助理研究員王靖雯為論文第一作者,數(shù)字所空間信息研究團(tuán)隊(duì)為本研究提供了重要支持。本研究受到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和深圳市科技計(jì)劃資助。
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