遥感在农险应用中的全流程解析——以湖北省孝感市孝南区中稻定标、验标项目为例

文|胡运伟 冷伟 陈淑敏 石玉珍

武汉珈和科技有限公司

一、概述

我国是农业灾害发生频繁且灾情严重的国家之一，农业受灾面积和绝收面积一直处于高位，根据国家统计局公布的数据，2019年国内农作物受灾面积19256.9千公顷，其中绝收面积2802千公顷。农业保险已成为农民灾后恢复生产和灾区重建的重要资金来源，风险保障和经济补偿作用日益重要。2018年我国全年农险保费收入首次突破500亿元，达到572.65亿元。

当前，随着农业保险规模的迅速扩大，农业保险经营过程中的信息不对称、理赔成本高、工作效率低等难题日益凸显。具体表现为政府、保险公司和农户之间信息不对称，监管部门和保险公司无法确定投保标的位置、面积和数量，存在多重投保和骗保现象；勘查定损手段落后，效率低，成本高，协议赔付多有发生，有违保险本质；监管部门对保险公司的监管手段相对滞后，无法及时制止保险公司的违规行为。

遥感数据具有信息量丰富、覆盖面大、实时性强、获取速度快的特征，充分挖掘运用遥感数据的优势，可以有效解决上述问题。卫星、无人机等空间信息技术，结合确权数据和地块分割技术，可将保险标的矢量化、空间化，建立承保标的空间数据库，为承保和理赔工作提供空间数据支持，实现“按图承保”和“按图理赔”。农业灾害发生后，利用遥感技术可快速确定作物受灾范围和受灾程度，并且具体到地块，为灾后理赔工作提供依据。

二、遥感在农业保险中的应用案例

1.项目背景

湖北省孝感市孝南区朱湖农场和毛陈镇地处江汉平原汉江下游北，盛产粮食、棉花、油料等农产品，水稻是其主要农作物。2020年7月，该地区中稻遭受洪涝灾害，武汉珈和科技有限公司应某保险公司的要求，对该地中稻种植承保分布面积进行了定标和验标工作。项目内容主要包括外业调查、遥感监测和实地验证。利用高分辨率多光谱卫星数据，进行地块分割和地物识别，快速、准确地开展定标、验标工作，为保险公司降低成本。同时，利用遥感技术对承保区中稻受灾区域进行监测和受灾等级分级。

2.实施流程

根据农业保险的性质和工作流程，农业保险实施主要分为定标验标和定损理赔两个阶段。如图1所示，采用遥感技术的农业保险项目主要包括七个方面的工作，遥感的主要应用为获取地块信息，快速定标、验标和定损。

图1 遥感农业保险实施流程图

3.前期准备工作

前期准备工作主要包括：1）获取卫星遥感影像，依据项目要求和作业目标，选择不同的卫星遥感影像作为数据源，目前常用的数据多来自高分系列卫星、Planet卫星、Landsat-8卫星、Sentinel系列卫星等。2）收集农险业务数据，获取地块边界信息、权属信息和土地流转信息等，利用卫星遥感影像对数据进行更新。

在孝南区项目中，为快速、准确地做好定标、验标工作，利用卫星遥感影像获取了准确的地块边界信息和地块上的作物种植信息，通过实地调查、室内沟通的方式确定地块与承保农户之间的对应关系。

4.获取地块信息

采用高分辨率卫星遥感数据，利用深度学习和机器算法实现地块分割，以确保地块边界信息的准确性与时效性。通过地块分割成果，可方便快捷地获取地块位置和面积等信息。将成果数据上传至移动APP，开展现场实地调查，实现地块与承保信息的挂接。对于有确权数据和权属变更信息的情况，可以直接进行室内挂接，找出分割地块与确权地块不一致的地方，在移动APP中标记并现场核实，确认后进行更新。此过程解决了农险中合作双方地块和承保信息不对称的问题，省去了传统农业保险中人工查勘地界和测算面积的过程，节省人力物力支出，提高效率。

在孝南项目中，采用0.8m高分辨率卫星影像作为基准影像，制定严格的分割标准，利用深度学习和机器学习算法，实现地块分割（图2）。将分割地块和承保信息进行匹配和整理，分别以移动端APP和纸质文件的形式表现出来，作为实地调查的基础数据。

图2 地块分割成果

5.定标

根据投保项目区域和投保作物品种，确定需要的遥感影像数据源和影像时间，结合实地采样数据解译出目标作物地种植分布情况，与地块数据和承保数据相挂接，得到全面的地块信息、作物信息和承保人信息，实现定标。

在孝南区项目中，利用该地区2020年6-8月的3m分辨率卫星影像，解译出水稻分布范围，并与地块数据挂接，与前期成果结合，对承保地块进行定标（图3）。对于出现不一致的区域，可在移动端APP中标记出，在实地调查时进行确认。

6.验标

图3 孝南区承保区中稻定标成果图

有别于传统验标中的实地走访与勘测，遥感验标利用遥感影像解译的成果与定标数据进行对比，对典型地块和不一致地块开展实地验证并采集样本，实现对所有地块的修正与完善。将成果发给保险公司，通过多次沟通确认无误后，完成验标工作。验标流程如图4所示。

图4 验标流程示意图

利用2020年6月和8月孝南区卫星遥感影像进行验标，利用实地调查数据进行验标精度验证。验标结果如图5所示，整体验标精度为98.09%。局部验标成果（东岳村）如图6所示，验标精度为98.61%。

图5 孝南区承保区中稻验标成果图

图6 孝南区东岳村中稻受灾等级分布图

表1为孝南区东岳村2020年中稻遥感核查受灾情况表，显示了部分保险订单的险种、投保面积和遥感核查的受灾情况，为定损理赔提供了参照和依据。

表1 孝南区东岳村2020年中稻遥感核查受灾情况表

三、遥感在农业保险应用中的优势

在农业保险项目中，遥感监测应用相比于传统方式具有以下几方面的优势：

一是降低实施难度。传统定标、验标需要有熟知地形、地块和农户信息的人到田间地头去一一核查，否则就拿不到准确的数据。但在实际操作中常常会因为天气等不适合到现场，或找不到了解相关信息的人等原因，造成实施难度大、效果差。利用遥感数据可以快速获取准确的地块信息，只需找到了解情况的人员进行确认和核实即可，大大降低了实施难度。

二是提高工作效率。传统的定标、验标工作涉及大量的现场工作，需要调配大量人力、物力，工期往往也拉得比较长。采用遥感技术大大节省了人力、物力、时间，提高了工作效率。

三是迅速作出反应。农业灾害发生时，通常无法及时察觉，或者因天气原因无法及时到现场，导致工作滞后。根据卫星遥感影像，可以快速发现和跟进灾情的变化。

四是保证信息对称和准确。保险公司和投保人关于受灾面积、受灾程度等方面的信息往往不对称，采用遥感技术使保险公司不需要通过投保人即可获取受灾信息。此外，传统方式无法判定地块的边界变化和短期内地块种植作物的变化，采用遥感技术可以实时监测地块边界和作物的变化情况。

四、结语

近年来，农业保险行业蓬勃发展，打破农险信息的不对称，实现农业保险精确承保和精准理赔服务，是目前迫切需要实现的目标。以卫星遥感技术为支持的创新应用，促进了农业保险模式的转变，有利于解决信息不对称、经营成本高、效率低等问题，提升农业保险的风险管理水平，充分发挥农业保险支农惠农的社会职能。