國家政策背景：耕地保護，國之大者

糧食安全是“國之大者”，耕地是糧食生產的命根子。近年來，國家將耕地保護提升到戰略高度：

嚴守18億畝耕地紅線： 這是保障國家糧食安全的底線要求。

堅決遏制耕地“非農化”、防止“非糧化”： 明確要求對耕地用途實施的管制，確保耕地主要用于糧食和棉、油、糖、蔬菜等農產品生產。

《關于開展第四次全國農業普查的通知》（國發〔2025〕9號）正式發布。根據通知，決定于2026年開展第四次全國農業普查，普查的主要內容包括農業生產條件、糧食和大食物生產情況、農業新質生產力情況、鄉村發展基本情況、農村居民生活情況等，普查工作要求創新方法手段，加強現代化調查手段的應用，利用衛星遙感、無人機和人工智能等技術，準確測量主要農作物播種面積，查清設施農業狀況。

在此背景下，精準、高效、動態地掌握耕地利用現狀，及時發現并制止違規占用耕地（非農化）和在耕地上種植非糧作物（非糧化）行為，成為落實耕地保護制度的關鍵挑戰。傳統依靠人工實地核查的方式，存在效率低、成本高、覆蓋難、時效差等痛點，亟需科技賦能。

多光譜相機的技術優勢

多光譜相機搭載于無人機平臺，能夠捕捉地表物體在多個特定光譜波段（遠超肉眼可見的RGB三色）的反射或輻射信息。這賦予它的優勢：

精細識別地物類型： 不同地物（如作物、樹木、水體、裸土、建筑）具有光譜“指紋”。通過分析這些光譜特征，可精確區分耕地、林地、草地、建設用地、水域等。

監測作物生長狀態： 特定波段組合（如近紅外與紅邊的反射率）可計算歸一化植被指數（NDVI）、葉綠素含量等指標，有效識別作物類型（如區分水稻、小麥、玉米）、評估作物長勢和健康狀況。

大范圍高效覆蓋： 衛星可實現大區域周期性普查，無人機可靈活應對重點區域高頻次、高精度詳查，形成“天-空”一體化監測網絡。

客觀性與可追溯性： 獲取的是客觀的光譜數據，形成可追溯、可核查的電子證據鏈。

多光譜相機在耕地保護中的核心應用

一、高精度耕地面積統計與動態監測：

精準測繪： 利用多光譜數據，結合人工智能圖像分割算法，可自動、精準地勾繪耕地地塊邊界，計算實際耕種面積，遠超傳統統計方法的精度。

二、年度變更調查： 定期獲取影像，自動比對前后時相，高效識別新增或減少的耕地范圍，掌握耕地數量動態變化，為占補平衡、進出平衡提供精準數據支撐。

基本農田核實： 輔助核查基本農田地塊位置、范圍是否準確，是否被占用或改變用途。

三、“非農化”用地智能識別：

1.建設占用監測：清晰識別在耕地上新建的房屋、廠房、道路、硬化場地（如停車場、休閑廣場）、堆場、挖湖造景等。建筑、水泥、瀝青等硬化地表具有與自然土壤和植被截然不同的光譜特征，極易被檢測出來。

2.非法采礦與取土：識別因采礦、挖沙、取土等活動導致的耕地破壞區域。

3.違規“大棚房”與綠化造林： 發現以設施農業為名行非農建設之實的“大棚房”，以及在耕地上違規植樹造林（生態林、經濟林）的行為。

4.“非糧”種植行為精準發現：

作物種類識別： 通過分析不同糧食作物（小麥、水稻、玉米等）與非糧作物（如苗木、果樹、草皮、觀賞花卉、中草藥）或經濟林（如桉樹）在不同生長期的光譜特征差異，準確判斷耕地實際種植類型。

5.撂荒地識別： 利用植被指數（如NDVI）長時間序列分析，識別長期無植被覆蓋或植被覆蓋極低的疑似撂荒耕地。

6.養殖坑塘識別： 發現違規將耕地開挖成魚塘、蝦塘等養殖水面的行為。

應用流程

1. 數據獲取： 根據任務需求（普查/詳查）選擇衛星或無人機平臺，規劃航線和拍攝時間（避開云層，選擇作物特征明顯時期）。

2. 數據處理： 進行輻射定標、大氣校正、幾何精校正、圖像拼接等預處理。

3. 智能解譯：

4. 利用機器學習/深度學習模型，訓練分類器自動識別耕地、非農建設用地、非糧作物等地類。

5. 計算關鍵指標（如NDVI）并設定閾值，識別低活力區域（撂荒）或特定作物類型。

6. 進行多時相變化檢測，自動提取變化圖斑（新增建設、作物類型轉變）。

7. 結果輸出與核查： 生成耕地分布圖、非農非糧疑似問題圖斑分布圖及詳細清單。結合地理信息系統（GIS）精準定位，推送至基層田長或人員開展現場核查舉證。

8. 閉環管理： 核查結果反饋至管理平臺，為整治、耕地恢復、目標責任考核提供依據，形成“監測-發現-核查-處置-反饋”的閉環管理機制核心價值

效率倍增： 大幅提升監測覆蓋范圍、頻次和效率，降低人力成本。

精度提升： 提供客觀、準確、可量化的耕地利用數據，減少人為誤差。

早發現早制止： 對“非農化”、“非糧化”苗頭性問題實現“發現在初始，解決在萌芽”，降低后期整改難度和損失。

科學決策： 為耕地保護規劃、占補平衡、土地整治、農業補貼發放等提供精準數據支撐。

壓實責任： 技術手段使監管“長牙齒”，倒逼地方落實耕地保護主體責任。

在嚴守耕地紅線、保障國家糧食安全的時代使命下，多光譜相機憑借其強大的地物識別與監測能力，已成為耕地保護的“科技天眼”。它賦能管理部門以更高的效率、更準的精度、更快的響應，織密耕地保護網，讓每一寸耕地都得到有效監管，為筑牢大國糧倉、端牢中國飯碗提供堅實的技術保障。擁抱科技創新，是實現“藏糧于地”戰略、落實耕地保護制度的必由之路。