空天院彭代亮研究員團隊：大豆遙感監測預測

大豆是重要的糧食和油料作物，蛋白質含量豐富、含有人體必需氨基酸，是食用油和飼料的主要來源，并在工業和醫藥領域具有廣泛應用。因此，大豆在全球范圍內形成了巨大的消費需求與生產規模，成為國際貿易中的關鍵農產品，對全球糧食市場格局和經濟發展具有深遠影響。在此背景下，及時、準確掌握大豆的種植格局與生產動態對制定糧食政策和保障國家糧食安全至關重要。然而，大豆種植呈現空間分布廣泛、區域物候差異顯著、生態環境復雜等特征，使傳統地面調查難以滿足大范圍、快速更新的信息需求。由此，亟需利用遙感等現代空間信息技術開展大豆種植面積測算和產量動態預測，實現對大豆生長狀況的客觀、高效監測，為國家糧食安全提供科學支撐。

《大豆遙感監測預測》首先詳細分析了全球大豆貿易背景下的土地足跡變化，然后利用國內外多源中高空間分辨率、高時間頻度的遙感數據，構建大豆關鍵生育期遙感監測預測技術、以時序譜與關鍵生育期特征為主的大豆種植區提取與面積測算技術、以大豆長勢時序譜-產量映射模式為主的單產動態預測技術，并與傳統大豆識別與估產方法進行比較，深入分析未來不同氣候情景模式下我國大豆的種植潛力，初步建立全球大豆遙感監測預測空間信息系統。

上述內容既是作者系統性歸納與總結十余年農業遙感科研創新實踐的結晶，也是國家重點研發計劃項目“全球大豆主產區種植面積遙感精確測算與產量動態預測技術”(2019YFE0115200)、中國科學院空天信息創新研究院科學與顛覆性技術研究基金項目“全球大豆生長近實時動態預測和貿易及時決策技術”(2024-AIRCAS-SDPT-15)、中國科學院戰略性先導科技專項課題“基于天基的黑土地數據監測與感知系統技術”(XDA28050104)的研究成果。

大豆遙感監測預測

彭代亮 等著

北京 : 科學出版社, 2025. 10

(信息科學技術學術著作叢書)

ISBN 978-7-03-079074-3

本書共分為7章，第1章緒論，系統地論述遙感技術在大豆識別、面積測算、產量監測預測以及系統研究方面的國內外進展；第2章分析大豆貿易區域的尺度供需、經濟價值等與土地足跡的關系，以及大豆貿易對凈土地足跡流出最多國家土地利用的影響；第3章匹配遙感反演大豆物候轉變日期與生理生長期、構建地面觀測生育期監測預測技術及其空間化方法，實現大豆生育期提取、生長季內監測和早期預測；第4章基于多源中高空間分辨率的國內外衛星數據、無人機數據，以及時序譜標準曲線、時序譜特征、深度學習等構建全球大豆主產區大豆遙感識別與面積測算技術；第5章構建時序譜曲線匹配、因果關系結合圖注意力機制的大豆單產動態預測方法，并與傳統的基于統計與氣象數據的大豆單產監測預測結果進行比較；第6章在我國大豆種植適宜性現狀評價的基礎上，分析未來不同氣候情景模式下我國大豆的種植潛力；第7章在前面各章節關鍵技術的基礎上，深入分析需求，通過集成研發，初步搭建全球大豆遙感監測預測空間信息系統。

SMFs-APTT 方法(箱線圖)和NASS CPR 統計數據(彩色點)在州級對大豆作物生長進展比較

四個局部場景的分類結果和高清影像

圖中紅、黃、綠色分別表示水稻、玉米和大豆

不同產量預測模型隨生育期推進的精度變化

中國科學院院士、中國科學院空天信息創新研究院副院長張兵作序推薦。

《大豆遙感監測預測》以多源中高空間分辨率遙感數據為主，分析全球大豆貿易隱藏的土地足跡情況，構建大豆關鍵生育期遙感監測預測技術、以時序譜和關鍵生育期特征為主的大豆種植區提取與面積測算技術、以大豆長勢時序譜-產量映射模式為主的單產動態預測技術，并與傳統方法進行比較；深入分析我國大豆的種植潛力，初步建立全球大豆遙感監測預測空間信息系統。該書內容豐富，重點突出，條理清晰，是第一本關于大豆面積遙感測算與產量遙感動態預測的科技專著，為全球大豆主產區大豆種植監測預測提供新思路與新方法，為相關研究提供重要的參考。

張 兵

中國科學院院士

中國科學院空天信息創新研究院副院長

本文摘編自《 大豆遙感監測預測》（彭代亮 等著. 北京 : 科學出版社, 2025. 10）一書“前言”“序”，有刪減修改，標題為編者所加。

(信息科學技術學術著作叢書)

ISBN 978-7-03-079074-3

責任編輯：郭 媛 孫伯元

本書在分析全球大豆貿易土地足跡的基礎上，利用多源遙感數據研究大豆關鍵生育期監測、種植面積測算和單產預測技術，建立全球大豆遙感監測預測系統。本書可以作為農業遙感相關領域科研人員的技術指南，也可以作為全球大豆產業研究的參考書。

（本文編輯： 劉四旦 ）

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