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低轨卫星数据融合技术在农业精准种植中的产业化路径分析1

低轨卫星数据融合技术在农业精准种植中的产业化路径分析

摘要

随着全球人口增长和耕地资源减少，农业生产面临前所未有的挑战。低轨卫星数据

融合技术作为新兴的空间信息技术，在农业精准种植领域展现出巨大潜力。本报告系

统分析了低轨卫星数据融合技术在农业精准种植中的产业化路径，从技术原理、应用现

状、政策环境、实施路径等多个维度进行了深入探讨。报告指出，通过构建”天空地”一

体化监测网络，结合人工智能和大数据分析技术，可实现农作物生长全周期精准管理，

预计可提高农业生产效率15%25%，减少资源浪费20%30%。报告提出了分阶段产业化

实施策略，包括技术研发、示范应用、规模化推广和产业生态构建四个阶段，并分析了

各阶段的关键任务和实施路径。同时，报告还识别了技术、市场、政策等方面的风险因

素，并提出了相应的应对措施。本研究为低轨卫星数据融合技术在农业领域的产业化应

用提供了系统性的理论指导和实践参考。

关键词：低轨卫星；数据融合；精准农业；产业化；空间信息技术

引言与背景

1.1研究背景与意义

全球农业正面临人口增长、气候变化和资源约束的多重挑战。根据联合国粮食及农

业组织(FAO)预测，到2050年全球人口将达到97亿，粮食需求将增长70%。与此同

时，可耕地面积正以每年约1000万公顷的速度减少，水资源短缺问题日益严重。传统

粗放型农业模式已难以满足未来粮食安全需求，向精准化、智能化、可持续化转型成为

必然选择。

在这一背景下，空间信息技术特别是低轨卫星遥感技术为农业现代化提供了新的

解决方案。与高轨卫星相比，低轨卫星具有重访周期短、空间分辨率高、部署成本低等

优势，能够提供高频次、高精度的农业观测数据。根据市场研究机构预测，全球农业

遥感市场规模将从2020年的12亿美元增长到2027年的28亿美元，年复合增长率达

12.8%。

我国高度重视农业现代化发展，《“十四五”全国农业农村信息化发展规划》明确提

出要”推进天空地一体化监测体系建设，提升农业数字化监测预警能力”。低轨卫星数据

融合技术作为其中的关键技术，其产业化应用对保障国家粮食安全、促进农业高质量发

展具有重要意义。

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1.2国内外研究现状

国际上，美国、欧盟等发达国家和地区在农业卫星遥感应用方面起步较早。美国

NASA的Landsat系列卫星、欧盟的Copernicus计划等已积累了数十年的农业观测数

据。近年来，PlanetLabs、Spire等商业低轨卫星公司快速发展，形成了覆盖全球的高

频次观测能力。在技术应用方面，美国农业部(USDA)已将卫星遥感数据纳入农作物估

产系统，估产精度达到90%以上。

我国农业遥感技术发展迅速，资源系列卫星、高分系列卫星在农业领域得到广泛应

用。2016年启动的”吉林一号”商业卫星项目已实现30颗卫星在轨组网，可提供亚米级

分辨率农业影像。在技术融合方面，中国农科院等单位开展了多源遥感数据融合研究，

在作物识别、长势监测等方面取得了显著成果。

然而，当前低轨卫星数据在农业应用中仍存在数据利用率低、融合算法不成熟、产

业化程度不高等问题。根据调查，我国农业遥感数据实际利用率不足30%，大部分数据

未能转化为生产力。因此，系统研究低轨卫星数据融合技术的产业化路径具有重要现实

意义。

1.3研究内容与方法

本报告采用理论分析与实证研究相结合的方法，系统研究低轨卫星数据融合技术

在农业精准种植中的产业化路径。主要研究内容包括：

1.低轨卫星数据融合技术体系构建，包括数据获取、预处理、融合算法和应用模型

等环节；

2.农业精准种植应用场景分析，涵盖作物监测、精准施肥、病虫害预警等典型场景；

3.产业化路径设计，提出从技术研发到市场推广的全链条实施方案；

4.经济效益与社会效益评估，量化分析技术应用带来的价值提升。

研究方法包括文献分析法、案例研究法、模型构建法和专家咨询法等。通过系统梳

理国内外相关研究，结合典型案例分析，构建科学合理的产业化路径框架，并通过专家

咨询验证方案的可行性。

政策与行业环境分析

2.1国家政策支持