地球大数据支撑可持续农业
10年进展

蒙继华 · 林圳鑫 · 高心雨 · 何荣鹏 · 左丽君

研究意义

可持续农业作为实现可持续发展目标SDG2"零饥饿"与生态保护的关键路径,正经历从"观测分析"向"智能决策"的重大转型。地球大数据已成为驱动农业监测、决策支持和技术创新的基础引擎。

数据驱动转型

从传统经验驱动向数据-模型结合转变

智能化发展

AI与多源数据融合推动精准农业

关键数据

48%
SDGs目标偏离预期轨迹
SDG2
"零饥饿"退步显著
10年
地球大数据发展历程

技术演进三大阶段

2015年前

初级阶段

中低分辨率遥感主导
传统统计与经验方法
MODIS、Landsat系列
2015-2019

集成期

多源数据融合
云计算平台应用
机器学习兴起
2020至今

深化期

深度学习与AI
数字孪生技术
边云协同架构

核心应用领域

农业资源监测

土地资源监测

利用高分辨率卫星数据实现耕地动态监测

水资源管理

多源数据融合的灌溉水资源优化配置

气候资源分析

基于再分析数据的农业气候风险评估

多尺度农情评估

作物长势监测

植被指数与深度学习结合的长势评估

农业灾害预警

多源数据驱动的干旱、洪涝预警系统

产量估算

作物模型与遥感数据同化的产量预测

中美欧发展比较

中国

优势

卫星观测能力突出,无人机应用规模全球领先

挑战

数据开放度低,缺乏国家级一体化云平台

333颗地球观测卫星
25.1万架植保无人机

美国

优势

成熟开放的全球数据生态系统,商业化程度高

特色

基础理论研究领先,拥有开放科研社区

512颗地球观测卫星
68%大型农场采用精准农业

欧盟

优势

完全开放政策引领,跨国数据互操作平台

特色

技术研发绿色导向鲜明,环保目标明确

104颗地球观测卫星(27国)
Sentinel系列全面开放

四大核心挑战

地球大数据支撑可持续农业发展面临的关键瓶颈

数据获取能力

多源数据标准化缺失,感知网络孤岛化严重

智能处理方法

模型泛化能力差,缺乏闭环反馈机制

应用推广服务

服务体系缺失,商业模式不明确

数据治理安全

隐私保护不足,数据权属边界模糊

未来发展展望

技术突破方向

  • 生成式AI大模型应用
  • 数字孪生技术深化
  • 边云协同架构优化

政策保障需求

  • 数据标准统一制定
  • 跨部门协同机制
  • 激励政策完善