女处长受贿五百万从古至今，人类从未停止过探索未知世界的脚步，认知世界的能力和手段与日俱增。中科院之声与中国科学院空天信息创新研究院联合开设“观天测地”专栏，为大家介绍天上地上探索的那些事儿，带来空天信息领域最新进展，普及科学知识。

　　每年10月16日是世界粮食日。“民以食为天”，粮食是我们最基本的生活必需品之一，也是关系国计民生和国家经济安全的重要战略物资。预测粮食作物的长势及其产量，对于国家粮食宏观调控与决策、实现国家粮食产业稳健发展、保障国家粮食安全具有重要意义。

　　遥感技术具有快速、宏观、动态、准确等优点，为粮食长势监测和产量预测提供了有效的手段。

　　农作物遥感估产是通过分析卫星等多种遥感平台观测到的各种农作物不同生育期电磁波信号，经过数据处理与分析，实现地表农作物类型识别、作物生长状况监测和作物产量预测的一系列方法。

　　其中，种植面积遥感监测相当于利用卫星对农田做“CT扫描”，卫星“扫描”农田的宏观性和快速高效特征使其能够便捷地在较大区域上确定每块农田种植何种作物，并测算作物种植面积，相当于获得了农田的“面相”。

　　作物生长状况监测需要用卫星遥感数据透过“面相”看“健康”状况，以正常年景的作物生长状况为标尺，判定不同生育期作物长势比常年好还是差，并进一步划分长势好坏等级，从而客观反映作物土壤、水热条件、养分供应、管理等综合作用结果。

　　作物单产遥感监测则依赖气象资料、土壤状况和遥感光谱特征等，利用回归模型、作物生长模型、生物量—收获指数模型和数据驱动模型等多种技术，实现对地表以上部分作物“体重”的测算和作物单产的监测。

　　按照上述手段，综合作物面积、作物单产与生长状况，便实现作物产量的遥感监测。

　　1998年，我国遭遇特大洪水灾害，长江、嫩江、松花江等江河流域均遭受严重洪灾影响。洪灾发生后，政府及时掌握了人员伤亡、房屋倒塌、经济损失等信息，但并不清楚洪灾对粮食产量的影响究竟有多大。

　　科研团队利用卫星遥感数据监测，从宏观尺度全面评估洪灾对粮食产量的影响：洪水主要导致沿江地区狭长地带的农作物受损严重，但对当年全国粮食总产量的影响有限；部分地区还出现粮食增产的情况，这是由于部分地区农作物被洪水冲毁后，农民及时补种，充足的水分促使作物生长状况好于常年，东北地区的大量降水也总体上滋润了土地，适宜的土壤墒情促使该地区实现粮食增产。这一监测成果为当时洪涝灾害后粮情判断发挥了重要作用。

　　自此，中国科学院空天信息创新研究院（空天院）持续开展遥感估产研究和系统建设，并逐步构建了中国和全球农情遥感速报系统（CropWatch），实现农作物长势和产量的自主监测。之后，我国发生的2000年大旱、2006年川渝高温干旱、2008年初南方雪灾、2009年初北方干旱、2019年东北作物倒伏、2021年河南洪灾、2022年长江流域高温干旱等历次极端事件，农作物遥感估产技术均为粮食生产形势的准确判断提供了科学数据支撑。

　　此外，农作物遥感估产信息还可以服务国家粮食进出口预测。例如，CropWatch已实现覆盖全球小麦、玉米、水稻、大豆等大宗粮油作物产量遥感估算，成为我国大宗粮油作物进出口量预测的基础信息源。中国农业科学院农业信息研究所利用遥感估产信息，预判我国大宗作物进出口数量，并提供进口来源、出口路径的建议，降低了国际粮食价格波动对我国粮食进出口贸易的影响。

　　事实上，拥有独立的农情监测系统、自主开展农情分析是发展中国家，特别是粮食不安全国家的迫切需求，以期降低粮食进出口风险，保障国家粮食安全。然而，受技术、资源与人力的限制，绝大多数存在粮食不安全问题的“一带一路”国家，缺乏农情监测系统建设所需的人才与资金，无力承担系统的建设与后期运行维护。

　　瞄准“一带一路”国家实现粮食安全的迫切需求，空天院科研团队研制了高可信度、低成本与高弹性的全球农情遥感监测平台，允许自主定义农情监测系统功能、自主选择监测指标和数据并参与农情监测信息分析的全过程，实现了农情监测按需定制，最大程度保证结果的客观性和透明度，避免信息偏差对决策的干扰。例如，为莫桑比克定制的云平台，使得莫桑比克农业部可以独立自主开展该国农情监测，实现国家-省-市-县等多层级农情信息的无障碍获取，并在雨季按月度发布莫桑比克农情遥感监测报告，助力莫桑比克农情监测的跨越式发展。

　　科研团队通过联合国机构、政府间国际组织先后在24个“一带一路”国家开展农业估产能力建设和科技合作，为近5亿人零饥饿目标的实现提供科技支撑，提高了发展中国家粮食安全预警能力。随着不断迭代发展，农情遥感监测技术将更好地服务于粮食安全规划和可持续发展目标，在保障国家粮食安全中发挥出更大作用。

　　值此世界粮食日，让我们再次呼吁全球各国共同努力，在实现联合国可持续发展的道路上，履行全球发展倡议，科技支撑服务“一带一路”粮食安全可持续发展，推动全球农情信息命运共同体的建立。