【光明日報】“CT” 掃描，給黑土地建“健康檔案”
為精準把脈黑土地質量現狀，監測 “變薄、變瘦、變硬”等退化位置、程度與速率，4月26日-5月5日，依托于中國科學院“黑土糧倉”科技會戰三江示范區項目，中國科學院東北地理與農業生態研究所聯合中國科學院空天信息創新研究院等16家單位，在北大荒集團友誼農場開展了天空地立體監測實驗。通過“大體檢”，收集黑土地全方位“CT”掃描影像，為900平方公里的黑土地建立一份完整的“健康檔案”。
目前，完成了友誼農場近200個樣方的地面調查工作，同時設計了黑土、砂土、白漿土、倒伏地塊、魚眼泡和草甸土六種類型的加密觀測樣方，對黑土地地形、土壤養分、土壤溫濕度、耕地質量等進行全方位精準診斷。
“我們優選了多光譜光學相機、高光譜相機和多維度合成孔徑雷達等一批先進的國產航空載荷，實現了對示范區全區域的多載荷綜合協同觀測，這樣類型的綜合航空遙感試驗在黑龍江，乃至中國黑土研究試驗中尚屬首次。”中科院空天院航空遙感中心主任潘潔研究員說。
本次實驗共組織15顆衛星，過境高達50次。開展航空大飛機高光譜、多光譜、SAR多載荷飛行任務和近地面無人機多載荷飛行觀測，同步開展地面原位測量，組成地面近百人大部隊共同實施黑土地天空地立體監測。實現了土壤有機質、墑情，破皮黃、白漿化、土壤質地、侵蝕溝、魚眼泡及耕地質量米級空間分辨率定量監測，為摸清測區黑土地土壤與耕地質量家底，診斷黑土地土壤與耕地質量及退化狀況獲取了科學數據集。
地面同步采樣
無人機熱紅外數據影像獲取
“東北黑土地耕作土壤春季有裸土窗口期，通過本次天空地立體監測，可以定量監測亞米級、米級土壤理化性質、耕地質量與退化類型、程度，為黑土地種肥水藥智能管控精細處方圖制作、水土流失防控與小流域綜合治理提供科學數據與技術支撐。”中科院黑土糧倉科技會戰三江示范區項目負責人、中國科學院東北地理與農業生態研究所研究員劉煥軍表示，此次實驗成果將摸清測區黑土地土壤與耕地質量家底，診斷黑土地土壤與耕地質量及退化狀況，為黑土地保護技術提供時空精準處方，助力保護黑土資源、促進農業現代化和可持續發展。
黑土糧倉科技會戰三江示范區多要素立體監測與模式應用評價負責人、中國科學院東北地理與農業生態研究所鄭興明副研究員表示，此次黑土區天空地綜合觀測實驗具有航空飛行載荷全、頻次高，衛星充分協同，地面測試參數全的特點，通過融合多尺度、多載荷觀測數據，能夠有效支撐黑土地土壤屬性、地形地貌、耕地質量等米級分辨率空間制圖，服務于農業技術的綜合效益評估和適宜推廣區劃定。
“今年將在作物全生長周期繼續推進多次航空飛行綜合觀測實驗，提高黑土地耕地產能與質量監測能力。預計在未來3年內，‘黑土糧倉’三江示范區將建立時空精準的多要素立體監測技術體系，時空精準推廣黑土地保護‘三江模式’，為我國黑土地立體監測技術體系建設、黑土地保護模式推廣貢獻樣板。”劉煥軍說。
(光明日報全媒體記者 張士英)
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