【问答】发射成功的农林卫星,将如何从作况预测到农户定制服务发挥作用?
农林卫星飞向太空至今已超过半个月(7月 23日 기준)。 农业界对其有很高期待,认为这将成为科学农业政策的开端,但农民们还没有明显的切身感受。 而且,对于农林卫星是否真的能为韩国农业带来诸多变化,想必也有不少疑问。 对此,《韩国农业技术新闻》通过与主导处理农林卫星数据的农村振兴厅国立农业科学院农业卫星中心工作人员进行书面采访,了解了农林卫星的 활용 等情况.
Q. 农林卫星与现有卫星有何不同.
A. 这是由农村振兴厅和山林厅等推进的农业与森林专用观测卫星。 观测幅宽为 120㎞,比 12~16㎞的国土卫星更宽。 重访周期为 3天, 比欧洲航天局的 Sentinel-2(10天)、美国地质调查局的 Landsat8(16天)以及国土卫星(4~5天) 都更短。 空间分辨率也是 5m 彩色。 国土卫星则为 0.5m 黑白·2m 彩色。
Q. 农林卫星的价值是什么.
A. 这是韩国唯一一颗能够每 3天对全国范围国土进行拍摄的国家卫星。 Sentinel-2(欧洲航天局) 相比,可更频繁地拍摄,频次高出 1.6倍。 计划向国民免费提供经过精密校正的影像,, 5m级卫星影像购买成本可因此降低,且在确保数据主权方面也具有意义。 此外,还可利用高频拍摄的数据,对多种地表现象进行解读,学术应用前景也值得期待。
Q. 大蒜·洋葱等主要蔬菜类每年都因作况预测失败而反复出现产地废弃和价格涨跌的情况,因此外界对利用农林卫星信息推动供需调节科学化寄予厚望.
A. 可利用卫星影像和 AI估算作物种植面积,并掌握潜在供应量。 此外,还可通过分时期卫星影像,细致提供地块单位作物出货面积和出货率信息,支持供需管理,并基于卫星影像生产作物生长监测和作况信息。
将从多角度对国内外农田进行精密观测。 在国内,将产出包括农作物观测 42种(种植面积 17种, 收获出货面积 4种, 生长 14种, 产量 7种)在内,以及农地覆盖变化 2种、农业灾害·水资源 7种等多角度数据。
具体而言,将把水稻, 大豆, 玉米等夏季作物,以及小麦, 冬白菜, 大蒜, 洋葱, 大麦, IRG, 大葱, 萝卜, 胡萝卜, 卷心菜, 果树(苹果·梨) 等 17种作物与 AI 分类模型联动,按地块单位估算种植面积。 同时,还将精密探测因气候变化加剧的积水·洪水, 倒伏, 病害, 虫害等 4类灾害,以及土壤水分, 蒸散, 农业干旱等 3类土壤环境信息。 还将实时监测朝鲜地区 11种农作物,以及美国·巴西等主要粮食生产国的玉米, 大豆, 小麦等 10种作物的作况状态。
Q. 3天一次进入的大量数据如何处理.
A. 农业卫星中心配合农林卫星发射,已提前构建可将卫星影像收集·处理·管理全过程自动化的运行系统。 同时,也建设了用于大规模影像处理的高性能处理·存储计算基础设施。
农林卫星搭载了有利于判别农作物和森林资源生长状况的 5个光谱波段,为适应韩国农林业结构的精密观测提供基础。 今后从宇宙航空厅获得一级1 级影像后,农业卫星中心将通过运行系统自动生成农林卫星影像(二级2)和植被指数影像(三级3)。 这一过程计划在接收影像后 1天内完成处理。
在初期运行期间,将通过持续运行·检查运行系统,提升处理性能和稳定性,并为今后服务扩大和用户需求增加,分阶段强化系统性能和运行能力。
Q. 我认为有必要建立确认卫星提供影像与实际现场是否一致的‘现场调查·验证团队体系’。 为将卫星数据从道级顺畅衔接到市郡级、逐步减少误差,具体的实测验证体系是如何建立的.
A. 为对农林卫星的基础产出物——卫星影像(二级2)和植被指数影像(三级3)进行质量管理,计划利用全国 3处正在运行的用于检·校的地面观测(水稻) 站点测量资料,持续评估卫星影像并改进质量。 同时,还将把验证范围扩大到多种作物,提升农林卫星影像质量管理水平,并分阶段扩建·建设用于检·校的地面观测站点。
对于四级4产品,将利用农食品部·国家数据处·农村振兴厅·韩国农村经济研究院·农业政策保险金融院等收集的农业现场调查资料,对卫星影像分析结果进行评估。 已与相关机构签署利用农业现场数据的业务协议,并将基于积累的数据提升卫星信息水平。 此外,还将通过农村振兴厅农村人力资源开发中心的培训课程,强化农村指导员, 市郡农业职系公务员利用卫星信息的能力,并建立可对分析结果进行反馈的体系。
Q. 面向国民、让农民和地方政府能够切实感受到的服务构想是什么?
A. 农民将能够查看从天空俯瞰自己农场的作物生长状态,并进行所需的农事管理。 也就是说,, 当农民在智能手机或 PC上选择‘我的地块’时,, 便可通过基于卫星影像的生长现状和时序植被指数变化,掌握生长进展程度。 随着资料积累,还可以比较‘今年生长情况与去年相比如何, 在同一片田野中我的地块生长处于什么水平’。 首先将于 2027年以青年农民耕作地块为对象优先开展试点应用和服务规划,并反映青年农民意见,自 2028年起分阶段扩大农事信息服务。 将面向农业从业者和地方政府,通过农业卫星信息服务系统提供农作物生长现状,帮助农场管理并应对生长异常。
地方政府同样可通过卫星观测信息与基于网络的地理信息系统(GIS) 联动,以地图为基础对各市·郡农事信息进行空间化管理。 在农业卫星信息服务系统中,地方政府选择本市郡后,可用仪表盘形式管理各作物种植面积, 生长现状;随着资料积累,还可逐年比较·分析本市郡种植作物的作况现状和空间分布,从而为精准地方农业政策作出贡献。
Q. 农户希望获得准确的农业灾害损失调查. 是否会制定利用卫星信息,让人们切实感受到农业灾害相关损失预防或事后补偿收益的方案.
A. 农产品生产对气象条件十分敏感,随着异常天气频发导致农业损失增加,农业经营风险也在加重。 但目前损失评估主要依赖以目测为主的现场调查,因此在大范围地区发生农业灾害时,现场调查存在困难。 因此,有必要提高损失评估方式的效率。
为此,国立农业科学院为开展基于数据的农业灾害风险管理合作,于去年 12月与农业政策保险金融院签署了业务协议(MOU)。 根据协议,双方将合作推进利用卫星影像实现农业政策保险现场检查科学化,以及开发农作物灾害损失评估技术等工作。
Q. 专家表示, 5m 分辨率虽然可以区分地块单位,但若要进一步确认地块内细微的生长差异并据此进行施肥处方等,仍稍显不足. 为解决这一问题,围绕卫星(宏观)-无人机(微观)-露地机器人(超微观) 数据有机结合的融合研究,是如何准备的.
A. 将利用卫星影像,对主产区单位各地块作物生长进行广域, 周期性监测,判别生长异常,并筛选出需要精密诊断的地块。 对筛选出的生长异常地块,将通过无人机影像和现场调查确认生长异常原因及受损面积等。 计划通过卫星-无人机-现场(机器人) 联动体系,支持变量施肥和病虫害防治等现场定制化处方。
Q. 2027年正式执行任务在即,外界提出需要补充人力和扩大预算. 正在如何应对.
A. 为应对农林卫星的正式应用,已于 2024年 5月在国立农业科学院内新设农业卫星中心(14名编制),并持续为卫星影像收集·处理·利用奠定基础。. 2027年起正式运行后,为处理全国范围卫星影像、生产·服务支持政策的应用产出物,以及后续卫星规划·预算·项目管理,还需要进一步补充专业人力。
此外,为确保农林卫星顺利执行任务并实现接续,将与相关部门讨论推进后续卫星开发,并努力 확보相关预算。 随着农林卫星正式应用与观测, 新任务执行, 后续卫星推进等业务不断扩展,补充执行这些工作的人员已十分紧迫,因此将推进增员。
Q. 农林卫星是与宇宙航空厅·山林厅合作的多部门协同项目. 为顺利推进数据共享和共同利用,治理与协作体系是如何协调的?
A. 农村振兴厅正在构建·运行治理体系,以确保在农林卫星运行和利用全过程中,数据共享与共同利用能够顺畅进行。 首先,农村振兴厅(农业卫星中心)与宇宙航空厅(国家卫星运行中心)已建立关于次世代中型卫星 4号接收, 管制等稳定运行的业务协作体系,并正在准备卫星运行。 农村振兴厅与山林厅则通过农林卫星研究·运行协商机制,持续推进制定农林卫星共同运行规定, 共同开发并共享用于卫星影像生产的预处理算法, 制定拍摄计划等实务合作。
此外,在发生农业灾难·灾害时,已建立通过 3家机构协作进行紧急拍摄、迅速 확보影像并共同分析·利用的合作体系。 今后也将扩大基于农林卫星的数据共享和共同利用,强化部门间合作,使其可用于森林火灾·山体滑坡预防, 农地毁损监测等多种灾害应对和农林领域政策支持。
Q. 对于部分人士提出为推进多年期研究和培养核心人才而新设长期项目组织的建议,怎么看.
A. 目前正以正在推进的卫星影像利用技术开发(R&D)和农业卫星信息用户群为基础,推进卫星影像利用产出物开发及核心人才培养。
首先,将通过 ‘面向数据基础农业观测的卫星影像利用技术开发(2026~2030年)’ R&D,开发农业卫星利用产出物并提升算法水平。 在农作物种植·出货面积, 生长, 农业灾害, 农地, 卫星信息系统开发等领域,产·学·研研究人员将通过承担 R&D 课题和组建研究团队,参与多年研究,从而培养农业卫星研究人才。
同时,也将着力通过以用户为中心的协作体系推广研究成果。 为汇集现场多样化需求,并建立基于用户需求的农业卫星信息服务与利用体系,已于今年 5月启动·运行‘农业卫星信息用户群’。 将以此带动农业卫星相关产业生态构建,并扩大专业人才基础。
Q. 今后在进行性能验证和校正阶段时,最重视的技术课题是什么.
A. 最重视的技术课题,是通过对农林卫星原始影像进行预处理和校正,生产并标准化农林卫星影像。 在初期运行期间,将细致验证卫星载荷(相机) 性能,并优化校正算法,为稳定生产卫星影像做好准备。
此外,为做好农林卫星影像质量管理,还将利用全国 3处正在运行的用于检·校的地面观测站点观测资料,持续评估卫星影像并改进质量。 同时,在扩大面向多种作物验证范围的同时,也计划分阶段扩建用于检·校的地面观测站点,以提升影像质量管理水平。
Q. 随着农林卫星成功发射,农业未来将呈现怎样的新面貌.
A. 卫星已经能够以地块单位对全国所有农田进行常态化观测。 过去以样本为中心的现场调查,今后将转变为基于卫星的全数调查,持续积累的各地块观测履历将成为农业数字化转型的核心数据基础。
利用同一地块的累积数据,可与常年生长情况进行比较,更准确地分析异常生长, 作况变化;随着数据不断积累,反映各地块特性的定制化农事管理和农事决策支持水平也将不断提升。 市·郡农业技术中心和民间农事咨询企业等将提供利用卫星信息的定制化农事支持服务,, 并在积累数据基础上,扩展为作物生长诊断、栽培管理、现场咨询等多种数字农业服务。
本文由AI(人工智能)自动翻译。