中国气象科学研究院农业气象研究50年进展

该文在简要回顾20世纪我国农业气象学科发展历程基础上, 重点阐述了50年来中国气象科学研究院在农业气象各主要研究领域, 包括农业气候资源与区划、农业产量气象预测与卫星遥感估产、农业气象灾害、气候变化影响评估、作物生长模拟与模式以及农业气象情报信息服务等所取得的若干重大进展, 并从当前面临的挑战与机遇出发, 探讨了中国气象科学研究院未来发展中在农业气象研究领域的可能热点趋势。     

中国农业洪涝灾害研究进展

农业洪涝灾害是国内外灾害研究的重要分支领域。该文采用分类归纳总结已有研究成果并与观测事实相佐证的方法,从农业洪涝相关概念出发,系统阐述了中国农业洪涝灾害的研究进展,评述了气候变暖对中国农业洪涝灾害的影响。基于影响作物及发生时段,中国农业洪涝灾害可分为影响越冬作物的春涝、影响夏播夏收和夏季作物生长的夏涝及影响秋播秋收作物的秋涝。农业洪涝灾害的形成及强度,是天气气候、作物抗涝性、地形地貌、土壤结构及人类活动等多种因素综合作用的结果;气候变暖背景下,中国农业洪涝成灾率呈南方增强北部减缓的趋势,总体呈上升趋势;一方面与极端降水事件的变化有直接关系,另一方面受作物气候适宜性变化等的间接影响。农业洪涝灾害的致灾机理包括物理性破坏、生理性损伤及生态性危害。其影响包括对农业生产环境、作物生态生理和生长发育的影响及诱发病虫害等。气候变化背景下的农业洪涝综合性指标、基于灾变过程的综合风险评估及气候变暖对不同作物洪涝灾害的影响事实将是未来重点研究方向。     

遥感地质技术发展的战略思考

通过对遥感技术和遥感地质发展现状和发展趋势的分析,以经济和社会可持续发展对矿产资源、能源和地质信息的重大需求为牵引,以地质理论、地球系统理论和复杂性科学理论为指导,围绕地质工作的地质矿产调查、地质灾害和环境监测、矿山开发和环境监测的三大战略任务,提出建设和发展地质矿产和能源遥感勘查和评价技术系统、地质灾害和地质环境监测技术系统及业务运行系统、矿山开发和矿山环境监测技术系统及业务运行系统三大应用技术系统和卫星数据采集与地质应用服务系统、全数字化综合航空遥感集成与信息服务系统两大信息服务系统的遥感地质发展战略目标.促进和实现遥感地质分析由定性向定量,遥感地质应用由单技术向技术集成,地质服务由数据向数据、技术和信息的综合服务方向发展和转化.提出了近期和中期重点发展的技术和重点研究领域,讨论了它们的研究现状、存在问题、研究重点和需进一步深入研究的关键技术问题.     

华北农业干旱和东北作物冷害监测预报研究

对比分析了气象卫星遥感资料反演的作物干旱区域、强度和实际观测资料，发现遥感反演的作物干旱区域、强度和实际观测资料有较好的一致性。建立了用于监测我国华北地区冬小麦生长期作物干旱的空间分布和强度的距平干旱遥感植被指数模型和干旱植被供水指数模型。     

Simulating Crop Net Primary Production in China from 2000 to 2050 by Linking the Crop-C model with a FGOALS＇s Model Climate Change Scenario

Net primary production （NPP） of crop represents the capacity of sequestrating atmospheric CO2 in agro-ecosystem, and it plays an important role in terrestrial carbon cycling. By linking the Crop-C model with climate change scenario projected by a coupled GCM FGOALS via geographical information system （GIS） techniques, crop NPP in China was simulated from 2000 to 2050. The national averaged surface air temperature from FGOALS is projected to increase by 1.0℃ over this period and the corresponding atmospheric CO2 concentration is 535 ppm by 2050 under the IPCC A1B scenario. With a spatial resolution of 10 ×10 km^2, model simulation indicated that an annual average increase of 0.6 Tg C yr^-1 （Tg=10^12 g） would be possible under the A1B scenario. The NPP in the late 2040s would increase by 5% （30 Tg C） within the 98×10^6 hm^2 cropland area in contrast with that in the early 2000s. A further investigation suggested that changes in the NPP would not be evenly distributed in China. A higher increase would occur in a majority of regions located in eastern and northwestern China, while a slight reduction would appear in Hebei and Tianjin in northern China. The spatial characteristics of the crop NPP change are attributed primarily to the uneven distribution of temperature change.     

Establishment of Winter Wheat Regional Simulation Model Based on Remote Sensing Data and Its Application

Accurate crop growth monitoring and yield forecasting are significant to the food security and the sus- tainable development of agriculture.Crop yield estimation by remote sensing and crop growth simulation models have highly potential application in crop growth monitoring and yield forecasting.However,both of them have limitations in mechanism and regional application,respectively.Therefore,approach and methodology study on the combination of remote sensing data and crop growth simulation models are con- cerned by many researchers.In this paper,adjusted and regionalized WOFOST (World Food Study) in North China and Scattering by Arbitrarily Inclined Leaves-a model of leaf optical PROperties SPECTra (SAIL-PROSFPECT) were coupled through LAI to simulate Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) of crop canopy,by which crop model was re-initialized by minimizing differences between simulated and synthesized SAVI from remote sensing data using an optimization software (FSEOPT).Thus,a regional remote-sensing- crop-simulation-framework-model (WSPFRS) was established under potential production level (optimal soil water condition).The results were as follows:after re-initializing regional emergence date by using remote sensing data,anthesis,and maturity dates simulated by WSPFRS model were more close to measured values than simulated results of WOFOST;by re-initializing regional biomass weight at turn-green stage,the spa- tial distribution of simulated storage organ weight was more consistent with measured yields and the area with high values was nearly consistent with actual high yield area.This research is a basis for developing regional crop model in water stress production level based on remote sensing data.     

加强区域协作交流共同谋划人影联防——云贵川三省九市州地人影协作会议在毕节召开

11月21至22日。云南、贵州、四川三省人工影响天气协作会议在毕节市召开。毕节地区行署副专员张光奇致辞。贵州省气象局副局长陈忠明出席会议并讲话。毕节地区气象局主要负责人康学良作工作报告。来自云南昭通,四川泸州、宜宾、攀枝花、凉山、自贡,贵州遵义、六盘水、毕节等九个市州地气象、人影部门和毕节地区行署办、农办、农业局、水文水资源局、财政局、烟草局、林业局、水利局的70余名专家出席会议,并就人工影响天气区域联防进行交流研讨。中国气象报及当地主要媒体记者应邀前往采访。     

新疆昌吉绿洲耕地适宜规模研究

干旱区内耕地急剧扩张导致水资源严重超载,进而引发一系列生态问题,因此对干旱区绿洲耕地适宜规模进行科学评估,将为干旱区农业可持续发展与生态保护提供重要参考。本文以水资源为约束条件,选择2000年、2005年、2010年、2015年和2018年5个研究时段,分别测算了适宜当地社会经济发展和生态环境需求的"三生"用水量;并基于绿洲水热平衡原理,耦合作物种植结构、不同生长期内的作物系数以及灌溉保障率、耕地覆膜等因素,构建了干旱区耕地水热平衡估算模型,探讨了不同情景下新疆昌吉州耕地适宜规模及其超载程度。结果表明,5个时段中,临界耕地适宜规模情景下的种植业可用水量由2000年的31.75亿m³波动下降至2018年的24.83亿m³,而最佳耕地适宜规模情景下则由27.63亿m³波动下降至21.10亿m³。棉花和小麦在当地种植业结构中占比之和由43.58%提高到2018年的59.08%,两种作物的低耗水特性使其种植占比的提高有利于当地种植业向耕地规模扩张的方向演进。各时段中,保障充分生态用水的最佳耕地适宜规模在28...     

农业土地利用遥感信息提取的研究进展与展望

农业用地占到全球土地面积近一半,农业土地利用（包括耕地及作物分布、种植制度、土地管理等）变化直接影响到粮食安全、水安全、生态安全和气候变化。遥感已经成为土地利用信息获取的重要手段,近年来中分辨率遥感卫星如Landsat、Sentinel以及中国高分卫星等的免费开放为国内外农业土地利用信息提取提供了前所未有的机遇,取得了一系列重要研究进展。本文从耕地分布、作物类型识别、农业种植制度以及农业土地管理4个角度分析了土地利用信息提取的最新研究进展。结果发现：① 耕地分布产品已经由过去的粗分辨率提升到10~30 m,耕地现状数据较为丰富,但挖掘遥感数据实现耕地变化历史回溯的能力有待加强;② 作物分类方面多采用地面调查数据和卫星遥感（Landsat和Sentinel-2为主）相结合的方式进行,在北美和欧洲得到了业务化运行,但对作物种植面积早期监测的能力有待加强;③ 基于遥感的农业种植制度信息获取（如撂荒）研究多集中在东欧等地区,在中国由于经济和政策因素导致的撂荒、轮作、休耕等现象也十分普遍,但具有针对性的遥感监测研究目前还相对缺乏;④ 农业土地管理措施信息提取方面,区域灌溉面积产品取得了重要进展,但数据的可靠性和准确性仍有待提高。在此基础上,我们结合遥感大数据、深度学习算法、云计算平台的发展对未来农业土地利用信息提取研究进行了展望：① 融合多源数据形成更高维度空间、光谱和时间信息的遥感大数据,提升特征提取和数据挖掘能力;② 机器学习和深度学习算法等智能化方法与基于地理学和物候信息的专家知识方法的耦合;③ 遥感云计算和大数据挖掘等前沿遥感和计算技术的应用。