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珠江委创新应用卫星遥感技术助力农业灌区节水精细化管理

时间:2022-11-28 来源:水利部珠江水利委员会

水利是农业的命脉,多年来我国农业取用水量占全国总用水量的60%以上,但农业灌区用水计量、面积监测等工作较为薄弱,单靠传统手段难以全面掌握农业用水情况。为解决南方地区农业灌区节水管理长期存在的底数不清、管理粗放、效能不足等问题,近日,水利部珠江水利委员会以农业灌区节水监管需求为导向,聚焦农业灌区种植结构、灌溉面积、用水总量,创新应用卫星遥感技术进行解译、测算等工作,为提升农业灌区节水精细化管理水平作有力探索。

有效解译灌区种植结构,解决农业灌区种植结构信息获取难题

南方地区地形破碎,灌区种植结构复杂且更新周期快,依靠传统实地调查方式获取灌区种植结构耗时费力,且大中型灌区难以全面调查。珠江委采用国产高分系列卫星获取灌区农作物时空分布影像,通过辐射定标、图像增强等预处理,利用无人机航拍和现场调查确定灌区种植结构特点,根据灌区农作物的纹理、几何、光谱特征,采用自主研发的解译技术,划分解译类型、建立解译标志,高效解译分析灌区土地利用和种植结构类型,测算精度在85%以上,有效解决农业灌区种植结构信息获取难题,为农业灌区用水总量核算、节水精细化管理奠定基础。

高效测算灌区面积,解决县域节水型社会达标建设复核中农业水价综合改革实施面积复核难题

县域节水型社会达标建设复核要求对农业水价综合改革实际面积等进行赋分,珠江委年度复核县区数量约40个,且分散在流域云南、贵州、广西、广东、海南5省(自治区),传统主要依靠人力调查统计或采用数理方法预测灌溉面积,存在成本高、误差大、覆盖难等问题。为此,珠江委建立基于“空天地”一体化的遥感协同监测技术,完成5省(自治区)6个试点灌区共25万亩的土地利用和种植结构类型解译分析,评价了试点灌区实际灌溉面积和类型占比。对比各试点灌区农业水价改革实际灌溉面积和卫星遥感技术测算灌区灌溉面积,6个试点灌区的测算精度在80%至90%之间,为复核验证灌区农业水价综合改革任务完成情况提供有力支撑。相比灌区实际灌溉面积的传统测算方法,卫星遥感技术测算是相对经济、准确、快速、有效的手段。

创新测算灌溉用水量,解决农业用水总量难测算、难复核问题

农业取用水计量工作较为薄弱,单靠传统计量手段难以全面掌握农业用水情况。珠江委基于“空天地”一体化的遥感协同监测技术,耦合卫星、无人机、地面信息感知三个层面监测,重点对灌区实际灌溉面积、种植结构、灌溉用水量等信息进行动态监测,创新提出利用遥感技术手段开展灌区农业灌溉用水总量的测算,结合遥感技术范围广、频次高等特点,将灌区内种植结构与不同农作物用水定额相结合,实现了农业灌溉用水总量的快速测算,目前已在珠江流域云南曲靖等地应用,对比《云南水资源公报》,2019年度曲靖市渠系、管道供水的农业灌溉用水总量遥感测算精度达到85%以上,为解决南方地区农业用水总量难测算、难复核的问题提供有力支撑。

下一步,珠江委将继续深化拓展卫星遥感技术手段在农业灌区实际灌溉面积核定、用水效率评估等节水领域的创新应用和试点示范,助力珠江流域节水管理走出新路径,多措并举开创节水管理新局面。

   

  “空天地”一体化的遥感监测技术

   

  采用遥感技术解析灌区种植结构、测算灌区面积(贵州六盘水市米箩灌区)



作者:谭韬、王行汉、罗昊 责任编辑:王颖
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