来源 :航天宏图2024-01-05
你能想象吗?
中国约20亿亩的总耕地面积中
超过1/4都是梯田
无论是在水汽盈盈的云贵高原
还是石崖峭壁的太行山间
抑或是千沟万壑的黄土高坡……
都存在着严格按照大地等高线修建的梯田状景
梯田，人类改造地表形态最令人惊叹的方式之一，作为人类满足生存需要、适应山地环境而形成的优质耕地资源，其开发历史可以追溯至西汉时期。2200年前山中客家族在赣州崇义县构筑世代梯云寨;2000年前武陵山中开垦紫鹊界梯田引水灌溉;1300年前云南哈尼族创造出垂直落差2000余米的梯田奇观;上世纪60年代太行山里的青年背石扛土仅用十年造出千亩梯田……这些重塑山地的艺术是无数族群奋斗千年的见证，更是改变命运的层层阶梯。
▲基于PIE-Engine Server制图
除了满足人口增长对粮食产量的基本需求，梯田还具有减少径流、控制土壤侵蚀、提高土壤肥力、抵御自然灾害等功能，当然国内越来越多的梯田都被开发成了景区，吸引了大批游客的到来。然而，这样唯美景观之外，却是梯田农业不得不面对的尴尬状况：撂荒。
20世纪90年代之后，城镇化和工业化驱使着大量山民外出务工，对于梯田这样需要人工长期维护的生态系统，撂荒已成为全国的普遍现象。根据调查，全国梯田平均撂荒率(含退耕还林和改种树木)约为22%。千百年来费劲千辛万苦开凿出的梯田大面积废弃，不仅意味着对投入其中的人力物力资源的浪费，还在一定程度上威胁粮食安全，导致粮食生产力下降、耕地利用无序等问题，甚至引发山区土壤侵蚀加剧和碳储存减少等一系列生态环境问题，时至今日，“坡改梯”工程仍是我国山区治理水土流失的一项重要举措。
▲图源：新华网
如何逆转“大地等高线”的消逝，中央及各级地方政府也极为重视。2020年，国务院办公厅印发《关于坚决制止耕地“非农化”行为的通知》和《关于防止耕地“非粮化”稳定粮食生产的意见》;2021年农业农村部印发了《农业农村部关于统筹利用撂荒地促进农业生产发展的指导意见》;2023年12月19日-20日中央农村工作会议强调“要全面落实粮食安全党政同责，坚持稳面积、增单产两手发力”“加强耕地保护和建设”，并“强化科技和改革双轮驱动”。航天宏图坚决落实国家要求，协助各地大力实施梯田修补工程，依托“天空地”协同监测感知体系，分析多年梯田利用变化趋势，优化配置耕地资源，促进梯田的可持续利用。
天空地一体化监测能力
梯田撂荒天空地一体化监测是指利用卫星遥感、无人机、地面物联网技术、地理信息系统(GIS)、人工智能等技术手段，对梯田撂荒进行全面、实时的监测和管理。天空地一体化监测方法结合了高分辨率卫星遥感影像、无人机航拍影像、地面调查等数据，通过图像识别和地理空间分析等技术手段，可以对撂荒耕地的面积、变化情况、植被生长状态等进行监测和评估。
通过撂荒耕地天空地一体化监测，可以精准监测和统计撂荒耕地的面积，了解土地资源的利用情况以及撂荒耕地的变化情况。可以动态监测撂荒耕地的变化情况，通过对多时相的遥感影像进行分析，可以实时监测撂荒耕地的变化情况，包括新增、减少和变化的区域。也可以监测梯田植被的生长状态，利用遥感技术获取梯田撂荒地的植被指数信息，可以对梯田撂荒地的植被生长状态进行监测，评估土地的恢复和再利用潜力。
耕地非粮化及撂荒监管数据库
▲建立耕地“非粮化”及“撂荒”“图、数、表”全息“一本账”
耕地非粮化及撂荒监管平台
▲基于PIE-Engine形成“数据-信息-决策”全链路的应用服务平台
耕地“非粮化”及“撂荒”遥感监测
通过主粮作物生长期和关键期遥感影像进行主粮作物面积提取，提取结果对比三调中种植属性信息、永久基本农田数据、粮食生产功能区数据对比分析，得到疑似“非粮化”及“撂荒”的结果。
相关案例
耕地资源保护——
耕地用途管制遥感监测
航天宏图以国土三调、土地确权等数据为基础，采用亚米级卫星遥感数据、无人机航拍、地面调查等技术手段，以地块为最小监测单元，开展耕地种植用途监测，形成耕地种植用途监测“一张图”，构建种植主体申报、大数据监测分析、基层网格员实地核实的“天空地网人”一体化耕地种植用途动态监测体系，打造耕地种植用途监测可复制、能推广的示范“样板”，为相关部门实施加强耕地种植用途提供统一、高效、便捷的现代化技术支撑。
农业资源监测——
作物种植面积及分布本底调查
航天宏图能够基于米级或亚米级高分辨率遥感数据，结合地面调查，实现植被类型识别、地块面积提取、作物类型识别提取、种植结构动态变化监测、土地资源类型等的监测，辅助农业部门掌握农田与作物种植资源总量与变化情况。同时还能快速、准确、客观地摸清作物种植面积信息及其空间分布状况，监测农业资源变化和资源利用状况，支持种植结构调整、农业政策的制定。
梯田，承载着文化价值、科学价值和美学价值，是联合国粮农组织一直持续推进的全球重要农业文化遗产项目，我国始终希望通过梯田实现水土保持与粮食增产双重目标。从壮丽的农业景观来说，层层梯田是震慑人心的视觉盛宴;为了确保国家粮食产量，每一寸耕地都应被完善利用。航天宏图充分利用卫星遥感技术，为各地相关主管部门获取精细化、精准化的耕地资源分布与变化信息提供有力科技支撑，提出更有效、更可行的梯田保护方案。
