作物病虫害遥感监测和预测机理与应用

针对传统作物病虫害田间调查以“点”代“面”无法满足农业生产中对于大面积、快速作物病虫害监测和预测的应用需求，开展了主要作物主要病虫害遥感监测和预测机理与应用研究，明确了不同作物病害、虫害遥感监测的光谱响应敏感波段与特征，建立了叶片、冠层、区域尺度的小麦、水稻、玉米、大豆等主要作物主要病虫害高光谱、多光谱遥感监测模型；构建了综合考虑作物长势和温度、湿度等环境因素的作物病虫害遥感预测模型；系统提出了作物病虫害灾前预测、灾中监测和灾后损失评估方法；率先构建了全国及全球尺度的作物病虫害遥感监测与预测系统，定期发布了全球、全国及重点区域的作物病虫遥感测报专题图和科学报告。

（1）建立了作物病虫害遥感监测和预测技术体系

明确了作物不同病害、虫害遥感监测的光谱响应敏感波段与特征，建立了小麦、水稻、玉米、大豆等作物主要病虫害高光谱、多光谱遥感监测模型；构建了综合考虑作物长势和温度、湿度等环境因素的锈病、沙漠蝗虫、草地贪夜蛾等多种病虫害的遥感预测模型；系统提出了病虫害灾前预测、灾中监测和灾后损失评估方法。

（2）研发了作物病虫害遥感监测与预测系统

依托星地协同观测与卫星组网、多尺度时空遥感数据快速定量流程化处理、遥感产品生成等关键技术，汇聚多源数据、模型资源、专题产品等，构建了业务化运行的作物病虫害遥感监测与预测系统，支持海量数据处理和高并发访问，实现了模型在线计算、监测和预测产品生产、宏观防控决策技术方案制定等。通过该系统定期生产和发布了全球小麦、水稻、玉米、大豆主产国重大病虫害的遥感监测和预测专题图与中英文科学报告，提高了病虫监测和预测的精度与效率、测报产品连续性与服务实效性等。

（3）开展了作物病虫害成果推广应用

基于作物病虫害遥感监测与预测系统，定期生产和发布全球、全国、重点区域的多尺度主要作物重大病虫害遥感监测和预测专题图与报告产品；相关成果获国家领导人多次批示，以及中共中央办公厅、国务院办公厅、农业农村部、科技部、国家林业与草原局、联合国粮食及农业组织（FAO）、地球观测组织（GEO）、全球生物多样性信息网络（GBIF）等国内国际政府部门、组织机构、行业企业的逾百次采用和共享发布，并在国内外开展病虫遥感监测和预测技术成果推广应用，减少农药施用量20-30%，支撑了国家重大决策和全球粮食安全。