China's Agenda 21

2-5 土地利用及农作物遥感估产信息系统

0 项目与《中国21世纪议程》文本的关系

　　该项目来自《中国21世纪议程》2A与该项目有关的《中国21世纪议程》方案领域为6E，4D， 10E

1 背景

　　1.1 意义

　　粮食生产、发展多种生物量和合理利用土地是社会可持续发展的基础条件。当今世界，人口、粮食、资源、环境等成为困扰着人类社会发展的重大问题。由于人口的急剧膨胀对粮食和资源的需求量愈来愈大。

　　我国人口约占全世界的1/4左右，但耕地不足，后备耕地资源不足，人均耕地远远低于世界平均水平。因此，土地和粮食问题对我国经济的持续稳定发展具特别重大的意义。近年来，随着我国改革开放的深入，农业种植结构、牧业、渔业的面积、产量因市场变化而逐年波动很大。客观形势要求及时掌握我国土地和粮食产量信息，为我国国民经济宏观决策提供科学依据。

　　本行动计划是推动我国社会经济持续发展的重要环节，与人口控制、资源开发和环境保护等举措相互协调。

　　1.2 工作基础

　　国际上，利用遥感与地理信息系统进行了大量的卓有成效土地变化和粮食估产的研究，取得了很好的结果，如美国农业部执行的LACIE、 AGRISTARS计划等，并由此带来了巨大的经济、社会效益。

　　我国由于地形多样，长期受小农经济影响，使得耕地地块碎小，作物、草场、类型混杂；农作物估产工作，既要考虑到单产又要研究土地利用类型面积的变化。近十年来，我国进行了土地利用现状调查和粮食遥感估产工作;“八五”期间中国科学院等单位主持了“中国主要农作物遥感估产研究”的国家攻关课题（投资100万美元），采取遥感和信息系统一体化的方法，在我国一些重要产粮区进行小麦、水稻、玉米的遥感估产研究，取得了一些经验。

　　联合国粮农组织（FAO）已经就帮助我国建立“粮食遥感预警系统”与国家科委“中国国家遥感中心”达成了合作意向。

　　1.3 存在问题

　　我国目前主要进行土地利用现状调查工作，全国性土地动态快速监测系统还没有建立起来，农作物遥感估产工作仅限于主要作物和一些主要产粮区。作为国家农作物估产系统，在系统可运行性方面还有大量工作，并需要和农业发展能力的评估紧密结合起来。我国有关生物量遥感的研究虽然做了一定的工作，积累了一定的资料和经验，还没有最终形成一个全国性的生物量估算系统，以更好、更快地监测农作物种植结构、产量以及各种生物量和土地利用的变化并协调全国范围内的生物量生产和进行大农业生产合理规划布局，推动我国经济的持续发展。

2 目标与产出

　　本项目旨在利用遥感、地理信息系统（GIS）建立全国土地利用与粮食产量监测系统，实现对全国范围土地利用动态变化、农作物产量及生物量的监测与预测。

　　2.1 研究建立全国土地利用、农作物产量遥感监测与预警系统的背景数据库，对与土地利用与农作物遥感估产有关的全国及样点的数据进行存储、更新、查询和管理。

　　2.2 研究建立土地利用动态监测与农作物产量遥感估产、资源环境评价、规划决策模型库;通过模型库对粮食遥感估产、资源环境评价、规划决策等多种模型进行管理。

　　2.3 研究建立系统规范与网络，实现该系统与其它系统资源和信息的交流与共享。

　　2.4 研究建立全国土地利用动态监测、农作物遥感估产及预警系统，实现全国范围内各种作物面积变化的监测和各种农作物产量、生物量的预测，并且结合农产品市场的分析预测，分析研究农产品，特别是粮食的供需状况、年度内粮食的丰缺程度，及时对粮食和其它农产品及生物量的不足进行预警，并提出相应的措施，向有关部门和机构提出报告。及时监测全国土地利用结构变化对资源、环境的影响，对我国不同地区生物量与持续发展能力进行评估，以便政府部门适时调整规划，制定政策，实施国民经济宏观调控。

3 行动

　　3.1 发展土地利用、粮食播种、草场、水面初级生产力类型遥感自动分类系统。在改进遥感数据（NOAA卫星和陆地卫星TM等数据）的大气辐射订正和几何订正的基础上，结合有关背景数据库，发展计算机图像处理的自动识别技术以识别各种土地利用、农作物及植被类型分布并取得其面积数据和空间分布信息，达到国家要求精度。

　　该项目由国家计委、国家科委、中科院组织有关部门实施，该项目第一阶段拟于1994年－ 1997年完成，项目执行期为三十六个月。

　　3.2 发展土地利用变化遥感监测与趋势预测技术。在地理信息系统(GIS)支持下，通过多期遥感数据(LandsatTM.MSS和NOAA数据)的复合分析，监测我国土地利用的动态变化，并研究分析其自然与人为影响因素、动态变化过程，对土地利用动态变化趋势进行预测。

　　3.3 粮食产量、生物量遥感估算和对持续发展能力评估模型的建立。建立粮食遥感估产与生物量估算及预警系列模型，对粮食单产与总产及生物量进行预测。这些模型主要包括：

农作物生态因子遥感模型，如:
－近地面及冠层温度模型
－土壤水份模型
－旱情监测模型
－绿度模型
单产模型；
粮食市场预测模型；
土地利用变化趋势模型；
生物量、资源、环境评估模型；
宏观调控规划决策模型

　　3.4 全国土地利用动态监测、农作物估产及预警信息系统的建立。通过该系统实现全国土地利用，生物量的预测及预警。主要工作如下:

建立背景数据库：对遥感数据、专题地图数据及统计数据进行存储、更新、检索和管理。
建立模型库：对各种模型进行协调管理；
土地及粮食预警专家系统的建立。结合分析粮食市场的供需状况，提出相应的措施

　　3.5 建立土地、农作物、草场、地面调查采样系统，以分层抽样方法布设样点并进行实地观测，为遥感数据校准、播种面积提取、估产模型建立等提供基础数据。

　　该项目由国家计委、国家科委、中国科学院、农业部和中科院组织有关单位实施。实施期限：4年。

4 投入

　　4.1 该项目实施中通过国家投资的有:

项目管理；
国内专家、技术人员及行政人员、机房建设、办公设施与设备、交通，以及在中国可获得的必要计算机主机、外部设备及软件；
国内可以获得的定期卫星遥感数据；
全国农业、土地资源、气象、科研部门的汇总图件和数据；
其它有关的资源、环境、社会、经济数据；
系统运行费

　　4.2 国际合作

国际专家咨询；
人员培训；
国际先进的粮食预警、资源环境监测系统及专家决策等大型软件包引进；
计算机网络系统建设及必要的大型输入输出设备；
国际数据获取、交流与联网；

　　4.3 项目费用估算

　　该项目实施预计需要资金650万美元。各项费用框算见下表：

支出项目	国内资金(万美元)	国外资助(万美元)	总计(万美元)
专家组	20	20	40
其他工作人员	60		60
系统网络建设	80	35	115
办公设施	20	20	40
示范系统	80	40	120
人员培训	20	20	40
数据库建立	120	20	140
遥感及有关数据	60	10	70
杂费	20	5	25
总计	480	170	650

5效益

　　该项目的实施将建立起我国全新的、快速实用土地利用变化监测、农作物产量及其它的生物量遥感估产体系，系统的生产运行将对我国社会经济的持续稳定发展具有巨大的推动作用。本系统的建成，比传统方法在时间上大大提前，在人、财、物力的投入上大大减少，预计增加经济效益1 亿美元；并且能够实时监测土地利用、农作物及其它生物量变化，指导农业生产，提高生物量产量，和改善生态环境；为国民经济宏观规划、调控和决策提供科学依据。由此将会产生难以估量的巨大的社会和经济效益。