【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(zhì)量現(xiàn)狀，監(jiān)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(zhàn)三江示范區(qū)項目，中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所聯(lián)合中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院等16家單位，在北大荒集團友誼農(nóng)場開展了天空地立體監(jiān)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(nóng)場近200個樣方的地面調(diào)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(yǎng)分、土壤溫濕度、耕地質(zhì)量等進行全方位精準診斷。
“我們優(yōu)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(chǎn)航空載荷，實現(xiàn)了對示范區(qū)全區(qū)域的多載荷綜合協(xié)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(wèi)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(jiān)測。實現(xiàn)了土壤有機質(zhì)、墑情，破皮黃、白漿化、土壤質(zhì)地、侵蝕溝、魚眼泡及耕地質(zhì)量米級空間分辨率定量監(jiān)測，為摸清測區(qū)黑土地土壤與耕地質(zhì)量家底，診斷黑土地土壤與耕地質(zhì)量及退化狀況獲取了科學數(shù)據(jù)集。
地面同步采樣
無人機熱紅外數(shù)據(jù)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(jiān)測，可以定量監(jiān)測亞米級、米級土壤理化性質(zhì)、耕地質(zhì)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(shù)據(jù)與技術支撐。”中科院黑土糧倉科技會戰(zhàn)三江示范區(qū)項目負責人、中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員劉煥軍表示，此次實驗成果將摸清測區(qū)黑土地土壤與耕地質(zhì)量家底，診斷黑土地土壤與耕地質(zhì)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(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和可持續(xù)發(fā)展。
黑土糧倉科技會戰(zhàn)三江示范區(qū)多要素立體監(jiān)測與模式應用評價負責人、中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所鄭興明副研究員表示，此次黑土區(qū)天空地綜合觀測實驗具有航空飛行載荷全、頻次高，衛(wèi)星充分協(xié)同，地面測試參數(shù)全的特點，通過融合多尺度、多載荷觀測數(shù)據(jù)，能夠有效支撐黑土地土壤屬性、地形地貌、耕地質(zhì)量等米級分辨率空間制圖，服務于農(nóng)業(yè)技術的綜合效益評估和適宜推廣區(qū)劃定。
“今年將在作物全生長周期繼續(xù)推進多次航空飛行綜合觀測實驗，提高黑土地耕地產(chǎn)能與質(zhì)量監(jiān)測能力。預計在未來3年內(nèi)，‘黑土糧倉’三江示范區(qū)將建立時空精準的多要素立體監(jiān)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(jiān)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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