雷达遥感保障自然资源安全底线

近日，广东省国土资源测绘院（以下简称“测绘院”）技术团队经过自主攻关研究，首次实现了全省范围内基于雷达遥感影像（SAR）的变化图斑自动提取。这项技术的成功实现，将有助于提高广东省多云多雨条件下自然资源的全域高频次监测服务能力，满足雨季耕地、建设用地等重点地类准实时监测需求，为全省自然资源构建起全天候的空天遥感监测网络。

合成孔径雷达（SAR）是一种主动式微波遥感技术，具有全天时、全天候、长时间稳定连续地获取地表信息等优点，特别适合在云雨天气频繁、光学影像覆盖不足的广东地区开展全域、全天候、全要素、高频次监测。近年来，依托自然资源部华南热带亚热带自然资源监测重点实验室，测绘院技术团队深耕雷达遥感技术，针对耕地“非农化”“非粮化”、耕地种植属性及特色农作物种植等方面开展科技攻关，突破多云多雨、地块破碎化条件下自然资源监测技术难题，成果在全省耕地保护监督、调查监测、土地执法等业务工作中全面推广应用，应用成效明显。

广东作为经济、人口大省，耕地保护面临着困难与挑战，构建全域、全天候、高频次的耕地监测能力成为迫切需求。受到云雨天气影响，全省光学影像覆盖率较低，无法有效满足高频次监测需求，SAR影像成为了一种有效的补充手段。但是，目前开展基于SAR影像的省域大范围耕地监测，面临着SAR影像质量低、现有算法适用性差、模型识别精度低、粤东西北珠三角耕地差异大等问题，“如何突破基于SAR影像的省域大范围耕地自动变化检测技术”成为气候多云多雨的广东地区亟需攻克的“卡脖子”技术难题。

经过刻苦地自主攻关研究，测绘院技术团队成功实现了全省范围内基于SAR影像的变化图斑自动提取，创造性地突破了当前的技术瓶颈。据悉，该项技术成果主要是基于10米分辨率和3米分辨率的时序SAR特征开展耕地非农化图斑自动提取，算法部分是该团队完全自主研发的成果，融合了先验知识、深度学习、图像处理等多项技术，能够自动识别SAR影像中的变化区域，实现全省耕地范围变化图斑快速提取。经过与光学高分影像内业比对、野外实地核查验证，该方法的准确率达80%左右，证明了SAR自动提取算法的可行性和稳定性。

测绘院技术团队充分利用高分辨率光学遥感数据、时序SAR数据，构建覆盖广东全省范围的耕地田块数据集，总田块量达到4300余万个。基于以上数据和广东省水稻种植物候特点，测绘院技术团队自主研发了面向田块对象的水稻自动识别算法，准确率达到90%以上，有效满足了省域大尺度的水稻种植情况监测。

此外，团队瞄准种植面积大、地域特色明显的特色农作物，充分利用SAR全天候、长时序的覆盖特点，融合多光谱、高光谱的丰富光谱信息，共采集涵盖水稻、玉米、红薯等主粮作物，花生、大豆等油料作物，甘蔗、柑橘、香蕉、菠萝、龙眼等特色农作物样本库，构建适应不同农作物特征的遥感监测特征库，实现了对柑橘、菠萝、龙眼、荔枝、甘蔗等特色农作物的快速识别，识别准确率均达90%以上。

接下来，测绘院将充分依托自然资源部华南热带亚热带自然资源监测重点实验室，继续深入开展雷达遥感相关应用技术研究，重点聚焦基于知识驱动的SAR影像变化检测模型研究、长时序SAR影像变化检测研究和协同SAR与多光谱遥感数据的变化检测模型研究等工作，满足自然资源监测全域、全天候、全要素、高频次监测需求，有效支撑耕地保护、调查监测、土地执法、生态修复等自然资源管理工作，全天候守护好南粤大地的良田沃土、绿水青山，为服务经济社会高质量发展贡献科技力量。