大豆是重要的糧食和油料作物，蛋白質(zhì)含量豐富、含有人體必需氨基酸，是食用油和飼料的主要來源，并在工業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。因此，大豆在全球范圍內(nèi)形成了巨大的消費需求與生產(chǎn)規(guī)模，成為國際貿(mào)易中的關(guān)鍵農(nóng)產(chǎn)品，對全球糧食市場格局和經(jīng)濟發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。在此背景下，及時、準(zhǔn)確掌握大豆的種植格局與生產(chǎn)動態(tài)對制定糧食政策和保障國家糧食安全至關(guān)重要。然而，大豆種植呈現(xiàn)空間分布廣泛、區(qū)域物候差異顯著、生態(tài)環(huán)境復(fù)雜等特征，使傳統(tǒng)地面調(diào)查難以滿足大范圍、快速更新的信息需求。由此，亟需利用遙感等現(xiàn)代空間信息技術(shù)開展大豆種植面積測算和產(chǎn)量動態(tài)預(yù)測，實現(xiàn)對大豆生長狀況的客觀、高效監(jiān)測，為國家糧食安全提供科學(xué)支撐。

《大豆遙感監(jiān)測預(yù)測》首先詳細(xì)分析了全球大豆貿(mào)易背景下的土地足跡變化，然后利用國內(nèi)外多源中高空間分辨率、高時間頻度的遙感數(shù)據(jù)，構(gòu)建大豆關(guān)鍵生育期遙感監(jiān)測預(yù)測技術(shù)、以時序譜與關(guān)鍵生育期特征為主的大豆種植區(qū)提取與面積測算技術(shù)、以大豆長勢時序譜-產(chǎn)量映射模式為主的單產(chǎn)動態(tài)預(yù)測技術(shù)，并與傳統(tǒng)大豆識別與估產(chǎn)方法進(jìn)行比較，深入分析未來不同氣候情景模式下我國大豆的種植潛力，初步建立全球大豆遙感監(jiān)測預(yù)測空間信息系統(tǒng)。

上述內(nèi)容既是作者系統(tǒng)性歸納與總結(jié)十余年農(nóng)業(yè)遙感科研創(chuàng)新實踐的結(jié)晶，也是國家重點研發(fā)計劃項目“全球大豆主產(chǎn)區(qū)種植面積遙感精確測算與產(chǎn)量動態(tài)預(yù)測技術(shù)”(2019YFE0115200)、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院科學(xué)與顛覆性技術(shù)研究基金項目“全球大豆生長近實時動態(tài)預(yù)測和貿(mào)易及時決策技術(shù)”(2024-AIRCAS-SDPT-15)、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項課題“基于天基的黑土地數(shù)據(jù)監(jiān)測與感知系統(tǒng)技術(shù)”(XDA28050104)的研究成果。

大豆遙感監(jiān)測預(yù)測

彭代亮 等著

北京 : 科學(xué)出版社, 2025. 10

(信息科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)著作叢書)

ISBN 978-7-03-079074-3

本書共分為7章，第1章緒論，系統(tǒng)地論述遙感技術(shù)在大豆識別、面積測算、產(chǎn)量監(jiān)測預(yù)測以及系統(tǒng)研究方面的國內(nèi)外進(jìn)展；第2章分析大豆貿(mào)易區(qū)域的尺度供需、經(jīng)濟價值等與土地足跡的關(guān)系，以及大豆貿(mào)易對凈土地足跡流出最多國家土地利用的影響；第3章匹配遙感反演大豆物候轉(zhuǎn)變?nèi)掌谂c生理生長期、構(gòu)建地面觀測生育期監(jiān)測預(yù)測技術(shù)及其空間化方法，實現(xiàn)大豆生育期提取、生長季內(nèi)監(jiān)測和早期預(yù)測；第4章基于多源中高空間分辨率的國內(nèi)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)、無人機數(shù)據(jù)，以及時序譜標(biāo)準(zhǔn)曲線、時序譜特征、深度學(xué)習(xí)等構(gòu)建全球大豆主產(chǎn)區(qū)大豆遙感識別與面積測算技術(shù)；第5章構(gòu)建時序譜曲線匹配、因果關(guān)系結(jié)合圖注意力機制的大豆單產(chǎn)動態(tài)預(yù)測方法，并與傳統(tǒng)的基于統(tǒng)計與氣象數(shù)據(jù)的大豆單產(chǎn)監(jiān)測預(yù)測結(jié)果進(jìn)行比較；第6章在我國大豆種植適宜性現(xiàn)狀評價的基礎(chǔ)上，分析未來不同氣候情景模式下我國大豆的種植潛力；第7章在前面各章節(jié)關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，深入分析需求，通過集成研發(fā)，初步搭建全球大豆遙感監(jiān)測預(yù)測空間信息系統(tǒng)。

SMFs-APTT 方法(箱線圖)和NASS CPR 統(tǒng)計數(shù)據(jù)(彩色點)在州級對大豆作物生長進(jìn)展比較

四個局部場景的分類結(jié)果和高清影像

圖中紅、黃、綠色分別表示水稻、玉米和大豆

不同產(chǎn)量預(yù)測模型隨生育期推進(jìn)的精度變化

中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院副院長張兵作序推薦。

《大豆遙感監(jiān)測預(yù)測》以多源中高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)為主，分析全球大豆貿(mào)易隱藏的土地足跡情況，構(gòu)建大豆關(guān)鍵生育期遙感監(jiān)測預(yù)測技術(shù)、以時序譜和關(guān)鍵生育期特征為主的大豆種植區(qū)提取與面積測算技術(shù)、以大豆長勢時序譜-產(chǎn)量映射模式為主的單產(chǎn)動態(tài)預(yù)測技術(shù)，并與傳統(tǒng)方法進(jìn)行比較；深入分析我國大豆的種植潛力，初步建立全球大豆遙感監(jiān)測預(yù)測空間信息系統(tǒng)。該書內(nèi)容豐富，重點突出，條理清晰，是第一本關(guān)于大豆面積遙感測算與產(chǎn)量遙感動態(tài)預(yù)測的科技專著，為全球大豆主產(chǎn)區(qū)大豆種植監(jiān)測預(yù)測提供新思路與新方法，為相關(guān)研究提供重要的參考。

張 兵

中國科學(xué)院院士

中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院副院長

本文摘編自《 大豆遙感監(jiān)測預(yù)測》（彭代亮 等著. 北京 : 科學(xué)出版社, 2025. 10）一書“前言”“序”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

(信息科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)著作叢書)

ISBN 978-7-03-079074-3

責(zé)任編輯：郭 媛 孫伯元

本書在分析全球大豆貿(mào)易土地足跡的基礎(chǔ)上，利用多源遙感數(shù)據(jù)研究大豆關(guān)鍵生育期監(jiān)測、種植面積測算和單產(chǎn)預(yù)測技術(shù)，建立全球大豆遙感監(jiān)測預(yù)測系統(tǒng)。本書可以作為農(nóng)業(yè)遙感相關(guān)領(lǐng)域科研人員的技術(shù)指南，也可以作為全球大豆產(chǎn)業(yè)研究的參考書。

（本文編輯： 劉四旦 ）

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