01  论文基本信息

《智能化农业装备学报（中英文）》2023年第4卷第2期“农业信息感知与控制技术”专题刊载了浙江大学、农业农村部光谱检测重点实验室等单位 聂鹏程, 钱程, 覃锐苗, 邓水光, 孙崇德, 何勇的论文——天空地一体化信息感知与融合技术发展现状与趋势。该研究由国家重点研发计划项目（2022YFD2001801）；浙江省重点研发计划项目（2020C02017,2021C02022）资助。

02  引文信息

03  论文研究内容

摘要：基于卫星遥感、无人机遥感、智能感知终端及物联组网的新型农情监测技术在各自领域内取得了重大进展，然而单一监测手段难以满足现代农业的全面感知需求，亟须发展多源、多尺度天空地协同监测与智能感知体系。本研究首先介绍了我国现代农业发展中的一些问题并指出了发展天空地信息融合技术的必要性；然后对天、空、地传统感知信息技术分别解析，对卫星遥感技术在各个领域的应用进行归纳，再对近地端无人机遥感技术在病虫害检测、表型分析、干旱胁迫检测等细分领域中的数据获取处理方式进行总结，最后概述了地面网络中智能感知终端和物联网络的关键技术与组网方式，并详细分析天、空、地传统感知信息技术的优缺点、关键技术、发展趋势。结合现有监测技术存在的不足，概述了国内外天、空、地感知技术在农情一体化监测中的最新研究成果与应用情况，在此基础上，指出了天空地一体化农业信息融合技术研究与应用中尚未解决的关键技术问题，提出了我国天空地信息感知与融合技术要朝着稳定性、精细化、系统化方向发展，为今后多源信息融合监测技术发展与应用提供新视角新思路。本研究为分析天、空、地信息感知热点动态，突破相关应用瓶颈，以及把握一体化感知与融合技术发展趋势提供了借鉴和参考，以期助力中国农情信息获取立体化、精准化和智能化发展。

关键词：农情感知, 卫星遥感, 无人机遥感, 地面监测, 多源信息融合

Abstract: New agricultural monitoring technologies based on satellite remote sensing, unmanned aerial vehicle remote sensing, intelligent sensing terminals and IoT network have made significant progress in their respective fields. However, it is difficult for single monitoring ways to meet the comprehensive sensing needs of modern agriculture, so it is urgent to develop a multi-source, multi-scale of space-air-ground cooperative monitoring and intelligent sensing system. The study first introduces some problems in China's agricultural development and points out the necessity of using space-air-ground information fusion technology; then analyzes the traditional sensing information technology of space, air and ground respectively. The applications of satellite remote sensing technology in different fields and the data acquisition and processing methods of UAV remote sensing technology in the subdivision fields of pest and disease detection, phenotype analysis and drought stress detection are summarized. Finally, the key technologies and networking methods of intelligent sensing terminal and IoT networks in ground networks are analyzed, and advantages and disadvantages, key technologies, and future development trends of space, air, ground network are analyzed respectively in detail. Combined with the deficiencies of the existing monitoring technology, this study summarizes the latest research results and applications of space, air and ground sensing technology in the integrated agricultural situation monitoring at home and abroad. Based on above analysis, the key technical problems that have not been solved in the research and application of space-air-ground integrated agricultural information sensing and fusion technology are pointed out. In addition, this study proposes that China's space-air-ground information sensing and fusion technology should develop in the direction of stability, refinement, and systematization, which provides a new perspective for the development and application of multi-source information fusion monitoring technology in the future. This study provides a reference for analyzing the hotspots of space, air and ground information sensing, breaking through the bottleneck of their applications, and grasping the development trend of integrated sensing and fusion technology, so as to enhance development of China's agricultural information perception in the way of three'dimension, preciseness and intelligence.

Keywords: agricultural information perception, satellite remote sensing, unmanned aerial vehicle remote sensing, ground monitoring, multi-source information fusion

04  作者简介

第一作者

聂鹏程，博士，研究员；研究方向为数字农业与智能装备、光谱检测技术与新型传感仪器等。E-mail: pcn@zju.edu.cn

通信作者

何勇教授，浙江大学求是特聘教授，浙江大学数字农业农村研究中心主任、农业农村部光谱检测重点实验室主任，曾任浙江大学生物系统工程与食品科学学院院长。国家“双一流”建设学科和全国第四轮学科评估A+序列学科——农业工程学科学术带头人之一、“十二五”国家863现代农业领域“数字农业技术与装备”主题专家、863项目首席专家、国家教学名师、国家百千万国家级人才、国务院农业工程学科评议组成员兼秘书长、教育部高等学校农业工程类教学指导委员会委员、曾先后在日本东京大学、东京农工大学、美国伊利诺斯大学访问和担任Visiting Professor。国际农业与生物系统工程科学院（iAABE）FelloW，入选科睿唯安2016—2018全球高被引科学家，2020—2021年ELSEVIER中国高被引学者，入选2022年斯坦福大学发布的“全球前2%顶尖科学家榜单”。2017年2月26日央视“对话”节目特邀嘉宾。主要从事数字农业、农业物联网、数字乡村和智能农业装备等方面的科研和教学工作。主持国家863、国家自然基金、欧盟地平线2020项目、中国工程院重大咨询研究课题及省部级重点科研项目50余项。发表SCI收录400余篇。出版著作和教材20多本，其中Springer出版英文专著1本，主编国家十五、十一五规划教材各1本。获美国、欧洲等发明专利180多项、软件著作权50多项。享受国务院政府特殊津贴。荣获中华人民共和国成立70周年纪念章、改革开放40年中国农业工程杰出贡献奖。担任ELSEVIER出版公司SCI收录农业工程权威杂志《Computers and Electronics in Agriculture》主编，《Journal of Agriculture and Food Research》创刊主编，《Food and Bioprocess Technology》等10多本国际学术期刊编委、国内《农业机械学报》《农业工程学报》《浙江大学学报》（工学版）、《农业科学学报》等10多本学术刊物的副主编、编委，入选中国科技期刊卓越行动计划2021年度优秀审稿人。担任国际农业与生物系统工程学会(CIGR)第二分会（Equipment Engineering for Plants）和第六分会（Postharvest Technology and Process Engineering）执委，长三角助力创新联盟副主席兼秘书长。负责的《精细农业》课程荣获国家精品课程、国家资源公开课程和国家一流课程。获国家科技进步二等奖1项、浙江省科技进步一等奖5项、二等奖9项、教育部科学科技进步一等奖2项、二等奖4项，广东省科技进步一等奖1项，国家教学成果一等奖1项、省教学成果奖一等奖2项、二等奖2项。荣获大北农智慧农业奖、中国专利优秀奖。

《智能化农业装备学报（中英文）》是经国家新闻出版署批准，中华人民共和国农业农村部主管、农业农村部南京农业机械化研究所主办的农业工程类学术期刊。中国工程院罗锡文院士担任编辑委员会主任委员。

国内统一刊号：CN 32-1887/S2

国际标准刊号：ISSN 2096-7217

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