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惠农新质生产力!青岛这位教授利用卫星遥感技术助推智慧农业发展

   2024-04-18 观海新闻2300
导读

青岛日报社/观海新闻4月18日讯 穿着雨靴、背着设备,在天南海北的水田、旱地里“溜达”,这是山东科技大学教授李振海的常态。他背的设备,下地可以随时检测农田的小麦稻米有啥“病”,上天可以下载卫星照片用来分析

青岛日报社/观海新闻4月18日讯 穿着雨靴、背着设备,在天南海北的水田、旱地里“溜达”,这是山东科技大学教授李振海的常态。他背的设备,下地可以随时检测农田的小麦稻米有啥“病”,上天可以下载卫星照片用来分析农田的“喜怒哀乐”。

李振海在国家精准农业示范基地开展定量遥感观测。

李振海是一位具有农学和遥感学科交叉背景的科研工作者。近年来,李振海团队扎根农田,利用遥感卫星等先进设备,让种田很“苦”变很“酷”。团队能够大范围连续快速预报农情,其研究在指导农户调优栽培、企业分类收储、预测期货小麦价格等方面起到重要作用,成果受到农业农村部、教育部等多个部委表彰。在山东滨州,受他指导的种粮大户都亲切称呼他为“现代农民”。

卫星遥感实时呵护粮食生长

4月2日,晚春时节,正是冬小麦管理的关键时期。李振海带着他的研究生在山东邹平市明集镇高标准农田当起了农田“摄影师”。只不过他用的“摄影机”是在麦田飞舞的无人机和千里之外的遥感卫星。

一大早,明集镇的种粮户刘水波在手机上就收到了小麦管理的服务提醒。和普通的农民不一样,刘水波承包了1400亩的良田,是名副其实的种粮大户。“放到以前,这么多地管理可麻烦了。现在手机就能精确地提醒我哪个地块该浇水了、该施肥了,方便太多了。”

这背后正是李振海团队在作物长势、病虫害、产量估算等方面提供的技术支撑。智慧农业是把信息技术与农业生产全方位结合的一种现代高效农业。“遥感卫星经过农田上空可以通过其搭载的传感器进行大面积观测、获取地面物体的光谱信息。我们团队做的就是利用遥感卫星的数据结合农业知识进行运算,保障粮食安全,助力农业生产。”李振海介绍。

农户自己去地里就可以查看麦田是否需要浇地施肥,为何还需要遥感卫星呢?“小块田可以去地头看,但是几百亩甚至上千亩的集中种植的高标准农田,农户基本只能摸清眼前庄稼的长势,远一点的庄稼用眼并不能看清楚,单靠农户自己观察很难掌握全局。遥感卫星实时数据可以更快速精准分析出大面积农作物长势的细微变化;田间设备则更像给植物拍X光片,从内部观测整体粮田的情况,观测农情更加精准。”

李振海在烟台开展花生表型无人机飞行试验。

作为山东省的科技特派员,李振海2021年以来承接了多个省科技厅、教育厅的相关研究项目,团队分别在青岛、滨州、淄博、东营等地开展遥感技术在冬小麦、玉米和花生智慧农业信息感知方面的理论研究与技术示范,助力乡村振兴。

上大学时有个智慧农业梦

年仅35岁的李振海已是泰山学者青年专家、北京市优秀人才、北京市托举人才、山东省青创团队负责人,其主持的有关农业遥感方面的国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金、农业农村部项目成果多次获得专家高度认可。

读到博士就为了种田后悔吗?“不后悔。”李振海说,他在上大学时是自愿选择的农学。

时针拨到18年前,高考后选择农学的李振海受到了来自亲戚朋友的很多质疑:“为啥要学农呢,不得天天下地么?”

李振海告诉记者:“我小时候的偶像是袁隆平,感觉科学种田是一件很有意义的事情。”自小生活在东营农村的李振海对田野满怀感情,加之他的父母比较开明,他做事情向来会得到父母支持,于是大学填报志愿时,他就选择了农学专业。

然而,理想与现实仍相距较远。大二时,他开始学习遗传学、植物病理等课程。他隐隐觉得,传统的种植并不是自己感兴趣的方向,他的目标是科学种田,让科技为农业服务。如何突破呢,难道要放弃农业么?这时候,他接触到一门课程《农业信息学》,讲到了如何利用机器人遥感、利用计算机信息化种田,他一下子感觉找到了方向。

从农业到农业遥感,说起来简单做起来难。农业、遥感是两个的截然不同的领域。本科毕业后的李振海开始硕博连读,专攻遥感。很快就遇到了一个大难题。“当时我做的是数据同化,这是一个比较难啃的骨头。就像发射炮弹,你得跟踪计算它的抛物线,但有风有雨就要重新计算,要不停调整,复杂变化的情况太多。遥感中的数据同化类似,面对复杂的变化情况,需要不停地调整模型算法。这样搞了三年,一直没搞出什么成果,只能硬着头皮狠狠地啃下去、坐冷板凳,当时也比较沮丧。”

积累了厚厚的一人多高的材料、几乎把大量时间都耗在了位于北京昌平的国家精准农业示范基地上……功夫不负有心人,他的成果陆续刊发,在农业遥感上走出了一片天地。自2012年以来,李振海在国家精准农业示范基地连续开展了10年的遥感定位观测试验;2019年至2021年,服务对接农业农村部全国农情调度工作,实现由传统单点统计上报到点+遥感数据结合的区域农情调度模式转变,提供农业农村部内参报告68份;相关工作得到农业农村部种植业管理司高度认可。

新质生产力让种田很苦变很酷

怎样把“有论文”变成“干点事”?

李振海的回答是——到农村去。在他的带领下,李振海的团队遍布大江南北的田间地头。“农业遥感需要依赖田间试验,在四季追寻作物的生长轨迹。在严寒的冬季,观察小麦越冬的坚韧;渐暖的春日,见证作物复苏的脆弱。”在李振海所带的博士生赵钰眼里,“务农”也可以是另一种浪漫。

她告诉记者一件事:“2020年8月,我们和李老师一起人前往江苏省扬州市进行水稻遥感定量试验。夏天特别热,每个人都艰难地行走在水稻田里,李老师扛着30多斤重的地物高光谱仪。有的人穿着不合脚的靴子,有的人背着各种不同的设备。我们全副武装,努力攻克这场试验,但每一件防护和设备都好像在拼命压垮我们,不到半个小时,我们全员中暑。在野外,我们依靠几瓶水和几管藿香正气水来缓解中暑症状。最后坚持完成了实验数据采集。”

尽管汗水经常会模糊双眼,但用天上的遥感卫星来“照看”农田、用现代化设备为农作物“问诊”、让农户能足不出户了解粮田、让智慧农业遥感精准扶贫——这些都让李振海团队成员们和新农人觉得种田是很“酷”的一件事。用科技的新质生产力作答乡村振兴的时代之问,李振海团队也交出了自己的答卷。(青岛日报/观海新闻记者 王世锋 通讯员 任波)


 
(文/小编)
 
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