在国家高度重视农业经济作物科学监测的背景下,农业特色经济作物的精准监测与管理的科技创新已成为重点支持领域。2024年中央一号文件《中共中央国务院关于学习运用“千村示范、万村整治”工程经验有力有效推进乡村全面振兴的意见》,首次提出了“推进农业保险精准投保理赔,做到应赔尽赔”。同年11月,金融监管总局、财政部、农业农村部、国家林草局等四部门联合发布《关于推进农业保险精准投保理赔等有关事项的通知》(以下简称《通知》),针对农险经营管理提出10项举措,也要求强化投保精准性管理、完善理赔机制和标准、严格应收保费管理等。科技赋能将为农业保险高质量发展提供重要动力。《通知》提到,鼓励保险公司加大科技创新投入,推进无人机、遥感、物联网等科技手段应用,加快标准化建设,提升承保理赔真实性、准确性和及时性。
在扎实推进乡村全面振兴的进程中,农业保险作为农业现代化的“助推器”、广大农民收入的“稳定器”,发挥着越来越重要的作用,成为推动和服务乡村振兴的重要金融手段。在当前推进农业保险高质量发展的过程中,“精细化管理”“精准”等词汇被频繁提及。目前,我国农业保险体量大、增速快、种类丰富、服务农户众多,我国农业保险规模已跃居世界前列。但在实践中,与“三农”领域日益增长的风险保障需求相比,仍有较大差距,承保理赔不精准的问题影响了投保农户获得感和农业保险功能作用的发挥。
以经济作物农业保险为例,其承保条款与一般农业保险相比更为复杂,常常包含按面积承保、按单株承保和按特定生长期受损理赔的情况,其精准承保与精准理赔更离不开信息与科技的支持。精准承保与理赔能力不足,亟需借助科技赋能等手段来调整业务扩张的方向以及提升承保理赔的准确性与时效性。
在此背景下,以遥感技术与人工智能(AI)深度融合为核心的智慧遥感为经济作物农业保险的转型提供了关键支撑。智慧遥感即以遥感技术实现大范围、高频次的地域监测,获取经济作物分布、经济作物状态等多维度数据,结合人工智能图像识别与数据分析能力,快速精准识别目标作物的区域、单株、生长期情况,实现智能化应用,减少人为误差,提升理赔效率。通过智慧遥感的赋能,不仅能够实现业务研判、精准验标、精准承保、精准理赔,还能有效提升农业风险管理的智能化水平,为农业保险行业注入强大动力。

针对经济作物农业保险条款中按面积承保、按单株承保以及按特定生长期受损理赔的多样化需求,本文针对性地建立了一套智慧遥感监测模型,主要包括区域监测、单株监测与生长期监测三部分。
主要技术流程如下:1)进行实地勘测获得样点,样点信息包括经度、纬度、作物、时期。2)获得样本集,确立解译标志后,对已有样本标签进行扩增,得到最终样本标签:区域样本标签、单株样本标签和生长期样本标签,结合影像预处理后的卫星影像与无人机影像,制作样本,并按照7∶2∶1比例,划分为训练集、测试集和验证集。3)构建算法:区域监测技术部分,根据保险精度要求,使用中高分辨率卫星遥感影像,结合改进的语义分割Deeplabv3+算法;单株监测技术部分,应用亚米级卫星遥感影像(针对禁飞区、限飞区)与无人机遥感影像(针对非禁飞区),结合改进的SegNeXt算法;生长期技术部分,应用无人机遥感影像,结合改进的ShuffleNetV2算法。4)获得模型,经过迭代训练后获得对应的区域、单株、生长期监测模型,精度验证达标后进行结果反演,不达标则继续进行模型的迭代训练。技术流程如图1所示。


为全面提升经济作物农业保险服务质量和效率,智慧遥感监测模型可成为该领域的重要科技支撑。通过卫星遥感、无人机航拍以及人工智能等先进技术,能够为经济作物农业保险的业务扩张、投保承保、理赔验标等环节提供精准、高效的数据支持,为保障农民利益、稳定农业生产作出重要贡献。
1.区域监测:支撑保险承保、验标与业务扩张
在经济作物农业保险中,部分经济作物承保条款(如棉花、油料作物等)注明以种植面积作为承保的主要标的,通过卫星遥感技术可以实现对经济作物种植区的全面监测,能够快速获取作物种植区域、面积分布等基础信息。这些数据不仅可以作为承保基础数据与验标数据,也可以为农业保险的业务扩张方向提供科学依据,帮助保险公司掌握特色作物种植园的分布和生长情况,开发针对特色作物的保险产品,为保户提供风险保障,从而扩大保险标的的种类和范围。
以海南省部分区域作为监测示例,智慧遥感监测模型利用0.3m历史多光谱卫星影像数据,通过构建改进的Deeplabv3+算法,对2024年海南芒果主产区三亚市、东方市、陵水黎族自治县、乐东黎族自治县四市/县部分的芒果种植区域进行识别(图2)。

从图2整体来看,三亚与乐东种植面积在四市/县中占比最大,超过四市/县芒果总种植面积的60%。农险政策或可向这两个市/县进行重点宣传与普及。从细节上看,地块的识别较为准确,与实际地块的边缘十分契合,经评估识别精度可以达到85%以上,可以投入实际项目使用中。从图中的分布来看,芒果园随机分布在不同海拔位置,山脊山谷均可种植,应用卫星监测结果可以有针对性地进行地域性果树农险产品的推广,无须业务人员跑断腿,“天眼”可替代人眼进行位置与面积提取。
通过统计种植区域,对种植区域进行具体分析,形成经济作物种植分布图,可实现承保到户的面积核对,实现无人化智慧验标,结果图可实现验标到户,地块级精准化监督。避免人工测量、计数的误差,提升承保验标精准度。由此可见,
遥感与人工智能技术在经济作物农业保险中的应用,不仅解决了传统模式下信息不对称、理赔效率低等问题,还为经济作物农业保险业务流程的优化、风险评估的精准化以及理赔服务的高效化提供了有力支撑。
2.单株监测:保障农业保险精准验标
在经济作物农业保险中,部分经济作物(例如果树类经济作物)的承保条款一般以单株数量作为承保标的,用单株数量×每株保险金额的方式进行承保,单株作物的计数直接影响承保金额和理赔赔付。
通过卫星遥感影像、无人机航拍和人工智能图像识别技术,可以对目标区域的单株作物进行精准计数。这种单株监测不仅可以提高验标的准确性,还能够减少人工操作的误差和降低成本。但由于各地的情况各异,边境地区经常会存在限飞区与禁飞区,故无人机影像不能覆盖所有保险覆盖地块,高分辨率卫星影像可做上述部分的补充。
(1)卫星影像识别单株结果
禁飞区与限飞区范围内,应用亚米级卫星影像,需要利用实测样本数据与专家经验,建立解译标志并进行适当样本扩增,再对单株作物进行识别。以海南芒果单株监测为例,应用改进的SegNeXt算法结合0.3m的历史卫星影像,不断迭代训练并对比精度,获得卫星单株识别模型,实现单株作物冠层的识别。图3为海南省某地芒果单株遥感监测结果示例。

从图3中可以看出,虽然受分辨率影响,识别结果棱角较为分明,但分类结果较为准确,精度可达到90%以上,株数缺失情况较少,可以将该方法作为经济作物的农险验标辅助工具,通过数据统计分析并结合相应险种条款,快速获取该地块的承保金额概算。
(2)无人机影像识别单株结果
在非限飞区与非禁飞区部分,可以使用分辨率更高、机动性更好、重访频率更高的无人机影像,结合人工智能算法获得单株结果。由于无人机的分辨率更高,单株冠层可识别性较强,可以仅利用少量实测样本数据,确认解译标志后,进行样本的大量扩增,实现对单株作物的识别。应用改进的SegNeXt算法结合0.03m的无人机影像,不断迭代训练并对比精度,获得无人机单株识别模型,实现单株作物冠层的识别(图4)。

图4中可以发现,混杂的芒果生长期、山地阴影、冠层轻度遮盖等现象并没有过多影响深度学习模型对单株冠层的识别精度,花期、果期、未开花期的冠层均取得较好的识别效果,边缘分割清晰,粘连现象较少出现,整体识别精度优于95%,较人工确认的效率提升80%以上,避免了人工估算的不准确现象,识别株数误差不超过±5%。
通过高分辨率遥感与人工智能算法,经济作物单株识别与农业保险标的数据结合,可快速完成经济作物种植规模的精准核验。将单株识别数据叠加农户承保信息,可生成详细的保险验标报告与承保明细表,为后期的按株定损、精准理赔提供基础。保险机构可实时掌握作物分布状况,依图监管投保标的,降低保险欺诈风险,减少理赔纠纷。同时利用动态监测数据开展抽样核查,优化承保流程与风险评估模型,为经济作物农业保险业务提供智能化管理方案,推动经济作物农业保险的服务能力全面提升,保障政策高效落实与农户权益最大化。
3.生长期监测:协助农业保险精准理赔
在经济作物农业保险中,部分经济作物(如一年多熟型的热带果树等)承保条款以受灾所处时期作为理赔的重要衡量标准,并根据受灾生长期阶段划分具体理赔比例。应用智慧遥感模型进行生长期监测,可通过定期获取作物生长阶段数据,为农业保险的分时期精准理赔提供动态支持,根据影像拍摄频次实时监测作物的生长变化。
前述无人机影像监测获得的单株冠层,为生长期的监测做数据基础准备。应用单株监测部分获得的冠层作为监测范围,结合实地勘测样本获取具有明显时期差异的多类生长期样本,输入改进的ShuffleNetV2模型中反复迭代,获得精度评价最高模型,以实现生长期的分类。
如图5所示,实现了某承保农户的三块芒果园内的时期监测。在时期混杂的情况下,监测精度仍超过85%,监测时期超过4种(花期、未开花期、果期、修枝期),日监测亩数超过3000亩,监测效率超过人力勘查十倍。依托高分辨率遥感影像,监测果树类经济作物的全生长周期动态变化,将果树修枝、开花、挂果等关键生长期数据与农业保险标的信息相结合,精准判定灾害发生时果树所处生长时期,实现基于生长时期的差异化承保与精细化理赔。保险机构能够依据作物生长周期数据,开展针对性查勘核验,极大降低人力支出,切实提升经济作物农业保险服务现代农业发展的能力与水平。


智慧遥感将卫星遥感、无人机遥感与人工智能有机结合,根据经济作物农业保险条款针对性地实现了按面积监测、按单株监测、按生长期监测,为经济作物农业保险的业务分析、承保验标、精准理赔提供了强大的技术支撑,展现出显著的应用潜力。
近年来,我国空天遥感技术持续突破,人工智能算法不断优化,多源数据融合分析能力显著提升,在经济作物监测领域已具备成熟的业务应用基础。随着遥感影像分辨率、无人机作业效率及智能识别精度的持续升级,基于空天智能感知的智慧遥感监测技术,必将为经济作物农业保险的高质量发展与国家农业支持政策的精准落地注入新动能,推动整体农业保险服务向智能化、科学化、精细化方向迈进。