引言

2021年以来，全国耕地总量增加1758万亩，连续3年实现净增加，遏制了耕地持续多年减少的态势。而智慧国土空间规划是新时期国土管理的一项重大创新，它将大数据、云计算、物联网和人工智能等现代信息技术相结合，以提高土地利用效率和精细化管理水平为目标。耕地是我国重要的农业生产要素，对其进行有效的监控和管理，对于保障我国的食物和农户的生活、维持生态平衡和可持续发展都有着重要的意义。开展耕地遥感监测与防护在智慧国土空间规划中的应用研究，是提高耕地管理效率，保障国家粮食安全和生态文明的关键。从理论背景、技术关联、存在问题和实际运用四个层面，综合分析耕地监测和管理在智慧国土空间规划中的关键地位和实现途径，为我国有关部门的理论和实际工作提供借鉴和参考。

1智慧国土空间规划中耕地监测与保护相关理论

1.1智慧国土空间规划中耕地监测与保护的背景

进入新时代新征程，自然资源系统要“严守资源安全底线、优化国土空间格局”，需要利用信息技术手段摸清各类“自然资源—资产—资本”家底，高效精准掌握其动态变化，做到“查得准”。而智慧国土空间规划是以传统的国土空间规划为基础，通过与现代化的信息技术相结合的方式，对国土空间资源进行高效、精确和智能的管理。该模式是针对目前我国土地资源紧缺和生态环境压力不断增加的现实情况而提出的。在智慧国土空间规划框架下，对耕地进行监测和保护具有十分重要的意义。在我国城市化进程加快的背景下，我国耕地资源日益枯竭，质量日益恶化。与此同时由于农业生产方式的转变，环境污染的日益严重，气候变化等因素的影响，使得我国的耕地资源面临着严峻的挑战。因此，通过智慧国土空间规划，加强对耕地的监测和保护，保障耕地的可持续发展，是目前国土空间规划面临的一个重大课题。智慧国土空间规划是一项重要的基础性工作，它是一项重要的基础性工作。

1.2智慧国土空间规划中耕地监测与保护的重要性

利用智能国土空间规划对耕地进行有效的监控是十分必要的。耕地是我国最有价值的一种自然资源，它与粮食安全、社会安全、生态环境等密切相关。农业结构调整，工业化和城市化进程的加快，使农业用地面临严峻的考验。利用遥感监测和大数据分析等现代信息科技手段，实现对我国的农田动态监测和管理具有十分重要的意义。耕地智能监控是实现耕地质量、数量、空间分布和动态的有效手段，是国家对耕地资源管理的重要手段。在此基础上，利用人工智能技术对耕地进行精细的保护，能够有效控制耕地“非农化”和防止耕地“非粮化”，保证耕地质量和耕地红线不被侵占，织就耕地“非农化”防范的“天罗地网”。同时智能农田养护也可以推进农业生产模式的转型，推进智能农业的发展，提升农产品的生产效益与品质，达到土地资源可持续开发的目的。农田动态变化对我国粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。

2智慧国土空间规划中的耕地监测与保护技术的关系

2.1耕地监测技术为保护技术提供基础

耕地监测是实现智慧国土空间规划的重要组成部分，也是实现数字国土规划的重要组成部分。通过研究，可为我国耕地保护政策的制定与执行提供理论基础与决策支撑。耕地监测是实现对耕地资源总量与质量的准确把握。利用卫星遥感，无人机航拍，地面传感器等技术，可以对农田进行全方位的监控，并为耕地保护措施的制订提供精确的数据依据。通过对农田灌溉状况、施肥量等的监测，可以对其进行合理、可持续的评价。同时也为评价耕地保护成效提供了基础数据支撑。在此基础上，通过对不同类型耕地的动态监测与比较，从而可以对不同类型耕地保护措施的执行效果进行评价，掌握不同类型农田保护措施的改进程度及变化趋势，为耕地保护技术的优化和保护成效的提升提供重要支撑。

2.2保护技术推动监测技术的发展

耕地保护技术的推广应用，离不开耕地监测技术的支撑，也离不开土地监测技术的发展。农田保护技术的推广应用，需要更为精确和全面的监测资料做支撑。如精准农业技术的普及，要求对土壤墒情、作物长势等进行实时监测，从而实现精确的水肥管理。因此对监测技术提出了更高的精度、更广的要求。为农田生态环境监测技术的发展提供了新的思路。比如在土壤污染控制方面，要发展更加灵敏、高效的监测仪器与技术，才能实现对土壤中污染物的种类与含量的精确测定。上述新的应用情景与研究趋势，推动着监控技术的持续创新与发展。

2.3协同作用保障耕地可持续利用

在此基础上，提出了一种基于遥感数据融合的方法。这种方法通过对耕地质量的遥感监测，可以为制定和落实耕地保护政策提供科学基础。通过对耕地数量、质量和利用情况的实时监测与评价，能够及时发现耕地利用中存在的问题，并据此提出有针对性的耕地保护措施。监测结果也能对防护技术的执行效果进行评价，并对其进行改进。而耕地保护技术的推广应用，也推动了遥感监测技术的发展与改进。保护技术的普及与使用，对监测资料的要求越来越高，驱动着监测技术的革新与升级。还将为监控技术的发展提供新的应用场景与研究方向，推动监控技术不断发展。

3智慧国土空间规划中耕地监测和耕地保护面临的问题

3.1监测技术的精度和覆盖范围不足

虽然在农田遥感监测技术上有了一些进步，但是在精度、覆盖面等方面还存在很大的局限性。耕地动态监测的基础是高分辨率遥感图像、无人机航拍和地面调查。但是数据采集成本高，处理困难，使得数据的实时性、准确性和完整性都很难得到保障。尤其是在边远、地貌复杂的地区，由于受技术条件的制约，很难做到面面俱到。随着科学技术的进步，人工智能，大数据，云计算等新兴的监控技术应运而生。目前在耕地监测中，由于缺乏有效的手段，使得其在实际工作中的应用并不充分，从而限制了其对土地利用状况的监控。在对耕地进行调查的基础上，提出了一种基于遥感数据、社会经济数据和气象数据的方法。但在实践中，多源异构的数据通常是独立的，缺少有效的融合机制。这就使得利用遥感数据很难准确地反映耕地的真实情况。

3.2耕地监测指标单一

目前耕地质量监控的指标比较简单，以耕地面积和类型为重点，缺少对耕地质量、生态环境和使用效益等多方面的综合考虑。在农业生产中，耕地的好坏直接关系到农业生产的可持续发展。但在现有的耕地质量监控指标中，耕地质量演变的监控与评价较为薄弱，导致耕地肥力、土壤污染、土壤侵蚀等问题的严峻程度较难反映。农田既是农田的根本，又是生态环境的关键。然而现有的农田生态环境监控指标中，缺乏生物多样性、生态系统服务等相关指标，致使对农田生态系统服务的定量评价存在困难。耕地使用效率与农户增收、保障国家食品安全密切相关。但现有的土地资源评价指标中，耕地使用效率评价较为单一，缺少对其进行经济学与效益评价的深度研究，很难为决策提供强有力的支持。

3.3耕地保护政策执行不到位

实施耕地保护制度，对于保障我国耕地资源的可持续发展具有重要意义。但在具体实施过程中，仍然出现了一些不能有效实施的问题。当前一些当地政府及农户对此项制度的认知程度不够，相关知识普及程度不够，致使其实施效果不佳。由于区域和部门的不同，其实施的结果也不尽相同。部分地区出现了“只重视开发而忽视保护”的思想，贯彻落实的力度不够。实施耕地保护制度，必须有健全的制度保证，包括问责制度和监督考核制度。但目前的制度设计还不够健全，使得政府的决策实施很难受到有效的监管与保证。

3.4耕地保护监管力度不够

耕地保护监督工作的开展，不仅影响着政策实施的成效，也影响着耕地的实际保护情况。目前我国耕地保护监督工作仍存在诸多问题，如人工巡查、卫星遥感等，存在效率低、成本高、覆盖面窄等问题。无人机和大数据等新型管制技术的应用尚不深入，制约了管制有效性的提高。不同区域、地域的耕地保护监督不尽相同，造成了耕地保护监督的不均衡。在某些重要、敏感地区管制比较严，其他地区管制较松。虽然我国加强了耕地保护工作，但非法占用耕地现象仍然频繁发生。一些地方政府、企业和个人受经济利益驱使，非法占用耕地，对耕地红线和国家粮食安全构成了严重的冲击。

4智慧国土空间规划中耕地监测技术和耕地保护技术的应用

4.1利用卫星遥感数据检测

在智慧国土空间规划框架下，开展耕地监测和保护技术研究，既能提高土地利用效率，又能提高政策的准确性和可执行性。由于其有覆盖面积大，更新迅速，成本低等特点，使其在耕地监测中得到了广泛的应用。高精度卫星图像（如WorldView、GeoEye等）可为我国耕地类型、作物长势、土地利用变化等方面提供精细的地表信息。通过对遥感图像的定期采集和比对，能够发现耕地占用、违法建设等问题，为耕地保护工作的开展提供了基础数据支撑。为更好地体现耕地资源的真实情况，有必要对多源遥感数据进行融合。比如将雷达遥感（无云干扰）与光学遥感（光谱信息丰富）相结合，可实现不同气象条件下农田动态变化的连续观测。在此基础上，进一步融合地面调查和社会经济数据，构建多尺度的耕地动态监测系统。建立一套自动监控和预警系统，本系统可对耕地面积减少、类型变动等进行自动识别与提取，并设定预先设定的阈值及规则，实现对耕地变动的预警。这样既可以提高监控的效率，又可以及时发现和解决耕地保护中存在的问题。

4.2利用 GIS 技术多指标进行耕地监测

GIS是一种对复杂空间数据进行处理与分析的有力工具。利用地理信息系统可以将耕地面积、类型和质量等多个监测指标有机地结合起来，构建了一个全面、综合的耕地调查数据库。利用地理信息系统强大的空间分析能力，将耕地的空间分布、变化趋势及其与其他因素之间的相互关系显示出来，从而为耕地资源的合理利用和合理利用奠定基础。为了提高耕地质量，必须建立多指标监控系统。在评价耕地质量、生态环境、使用效益等方面，在原有的评价体系基础上，增加了耕地质量评价、生态环境评价和使用效益评价。比如土地的肥沃程度可以通过取样和分析来评价。采用地理信息系统，实现了数据的动态更新与可视化展示。通过对监测资料的定期更新，使其能够及时地反映出耕地的动态变化情况。借助GIS强大的可视化功能，将监测结果以地图、图表的形式显示出来，方便决策者及管理人员及时掌握耕地现状，做出合理的决策。

4.3加大政策激励手段

提出了一系列的鼓励措施，以调动农户和当地政府对耕地的保护热情。比如在耕地保护工作中取得突出成绩的地方，可以在一定程度上实行财政补助和减税等措施。对采取先进种植技术、经营方式的农户进行奖励。在土地流转与规模化经营方面，应采取政策扶持、资金补贴等措施。通过上述政策措施，可以减少耕地保护的成本、减少风险，增强农户和当地政府的积极性。要保证耕地保护政策的顺利实施，必须建立健全相应的法律法规和体系。因此必须加大对耕地保护的宣传力度，使之成为一项重要的工作。同时要完善耕地保护责任制、监督评估体系、公众参与体系等，以保证耕地保护政策的落实。还可以提供技术支援与训练。同时可以组织一支专业队伍，为农户和当地政府开展农田保育技术培训，并将先进的种植技术与经营模式推广到当地。并通过搭建农业科技信息服务平台，实现对农户及当地政府的实时技术指导与咨询。通过以上措施，可以有效地改善农户和当地政府对耕地的保护能力。

4.4建立耕地保护监管长效机制

构建和完善耕地保护监督制度，是保证耕地保护政策顺利实施的根本保证。在此基础上，建立起上下联动、左右协同的监督机制。在此基础上，要加大监督队伍的建设，加大设备的配备，以提高监督的效能和水平。通过对耕地保护的日常监督与专项巡查，及时发现并解决耕地保护中存在的问题，是一种行之有效的方法。要建立和完善耕地保护的经常性巡查和特别检查机制，对耕地保护工作开展经常性的、不定期的抽查。对存在的问题及隐患，要及时采取措施，严肃问责。

要提高耕地保护监察效能，必须将社会监督与公众参与相结合。要构建完善的社会监督体系，构建完善的公共参与平台，使更多的人参与到耕地保护工作中来。开通举报电话和开通监督信箱，以保证举报渠道的畅通。在此过程中，要强化信息的公开与透明，将耕地保护的政策、实施情况等信息及时发布，让全社会都能看到。利用信息化、智能化的方法提高监督的效能与管理水平。构建耕地保护信息管理系统，实现监测、监测、监督等信息的实时传递与共享。利用大数据、人工智能等先进的方法，对监测数据进行深入的挖掘与分析，从而为政府制定相关政策提供理论基础。结合无人机、物联网等智能装备，实现农田动态监测与智能化管理，提升农田管理的精度与效率。

    结语：开展农田遥感监测与防护研究，既是科技进步的重要表现，也是关系到国家粮食安全、生态安全与可持续发展的重要保障。当前，我国面临着耕地资源日趋紧缺的实际问题，亟需不断研究和完善监控方法，保证数据的准确性和全面性，为政府制定科学的政策制定提供有力支持。建立健全的政策鼓励和监督体系，使其成为一种双向动力，不仅能调动全社会的积极性，还能构筑起一张严格的保护网络；土地资源被非法占用和毁坏得到了很好的控制。在科学技术的快速发展以及全系统的协同作用下，土地资源管理系统将向智能化、精细化方向发展，政策系统也将日趋完善和有效。以“智慧国土”为指导，科学合理地利用和保障耕地资源，服务于我国未来的可持续发展战略。

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