一、政策背景:耕地用途管控進入“精準化”時代
2026年,我國耕地用途管制政策體系進一步完善,形成了以《永久基本農田保護紅線管理辦法》為核心、中央一號文件為方向、自然資源部“166號文”為細則的“三位一體”管控框架。
《永久基本農田保護紅線管理辦法》明確劃定“紅線”:禁止占用永久基本農田發展林果業、種植苗木草皮等破壞耕作層的植物,將永久基本農田重點用于糧食生產。2026年中央一號文件進一步強調“加強耕地種植用途管控,堅決遏制‘非農化’、防止‘非糧化’”。而自然資源部《關于嚴格耕地用途管制有關問題的通知》(自然資發〔2021〕166號)則細化了“五個不得”“四個嚴禁”的執行標準,明確了一般耕地與永久基本農田的差異化種植目錄。
這些政策文件的落地實施,對耕地數據調查提出了前所未有的精準化、高頻次、全覆蓋要求。如何快速準確地識別“這塊地上種的是什么品種”“是否屬于禁止種植的作物”“是否改變了耕地用途”,成為基層監管部門面臨的核心挑戰。正是在這一背景下,光譜相機技術憑借其“看得見、辨得清、測得準”的優勢,正逐步成為耕地數據調查和品種識別的重要技術支撐。
二、光譜相機技術原理:給耕地做“指紋識別”
光譜相機是一種能夠捕獲地表物體在多個光譜波段反射信息的設備。與普通相機只記錄紅、綠、藍三種可見光信息不同,光譜相機可以獲取從可見光到近紅外范圍內的數十甚至數百個連續波段的光譜數據。
不同作物、不同品種,甚至同一作物在不同生長狀態下的葉片結構、葉綠素含量、水分含量都存在差異,這些差異會形成獨特的光譜反射曲線——就像人類的指紋一樣獨一無二。光譜相機正是利用這一原理,通過分析地物的“光譜指紋”,實現對耕地種植作物種類、品種、長勢乃至健康狀況的精準識別。
三、光譜相機在耕地數據調查中的核心應用
(一)種植結構調查與“非糧化”監測
政策要求“永久基本農田重點用于糧食生產”,并對“非糧化”行為進行嚴格管控。傳統的人工巡查方式成本高、效率低、覆蓋面小,難以滿足動態監管需求。
搭載于無人機或衛星平臺的光譜相機,可以實現對大面積耕地的快速掃描。通過構建作物分類模型,系統能夠自動識別并繪制出地塊級種植結構圖,精準區分水稻、玉米、小麥等糧食作物與果樹、苗木、草皮等“非糧化”作物。
四川省某農業農村局的農業數據調查項目采用中達瑞和提供的耕地用途數據調查方案(包括飛行及數據服務)觀測及識別農田情況。其中,使用MAX-S810無人機多光譜相機對轄區內42.9萬畝耕地種植用途實施了全面、高效、精準的動態監測與管理,識別非農非糧情況,為政府對非農非糧調查提供數據支持與助力。該項目獲得農業農村部大數據發展中心的數創推介,成為值得“全國推廣”的優秀案例。

該設備具備7個光譜通道+RGB同步成像能力,支持實時圖傳與NDVI等植被指數內置算法,實現常態化飛行,系統可精準識別作物種類、監測“非糧化”行為、排查撂荒地,為耕地用途管控提供了快速建模、數據精準、信息多維的技術支撐。

中達瑞和MAX-S810機載高光譜相機
(二)種植用途合規性核查
政策推動建立“一品種、一名稱、一標樣、一指紋”的品種身份制度,打擊“套牌”“假種子”。在田間管理環節,監管部門需要對大面積種植的作物進行品種真實性核查。
高光譜相機能夠捕捉到不同品種間細微的光譜差異。例如,不同水稻品種的葉片光譜在近紅外波段存在顯著差異,同一品種在不同地塊的光譜特征則應保持高度一致。通過建立主要農作物品種光譜指紋庫,結合無人機光譜普查,可以對規模化種植區域的品種一致性進行快速篩查,發現“掛羊頭賣狗肉”的違規種植行為。

湖南湘潭作物覆蓋、分布等
湖南湘潭某農業調查項目使用中達瑞和SKY-W417機載高光譜相機精準劃分作物覆蓋及分布情況。其400-1700nm無縫覆蓋、1200個光譜通道,可精準識別耕地上種的是水稻還是玉米、是否為合規品種、長勢是否健康,并為耕地用途合規性核查提供直接依據,真正實現耕地保護的“精準到品種”。

中達瑞和SKY-W417機載高光譜相機
四、結語:從“人眼巡查”到“機器智能”
2026年的耕地用途管控政策,對耕地數據調查提出了“精準、動態、全域覆蓋”的高要求。光譜相機技術的應用,正在推動耕地監管從“人眼巡查、抽樣調查”向“機器智能、全域感知”轉變。
在政策層面,以《永久基本農田保護紅線管理辦法》為代表的一系列文件,為技術應用提供了明確的法規依據;在技術層面,光譜相機與無人機、衛星遙感、人工智能算法的深度融合,正逐步構建起“天上看、地上查、網上管”的立體化耕地監管體系。
未來,隨著高光譜成像設備成本的下降和光譜指紋庫的不斷完善,光譜相機在耕地數據調查和品種識別中的應用將更加廣泛、更加深入,為嚴守耕地紅線、保障糧食安全提供堅實的技術支撐。
審核編輯 黃宇
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