友谊农场用科技守护黑土粮仓:为黑土地做“CT”“建立健康档案”

位于三江平原腹地的黑龙江省友谊县境内的一处农场地块,伴随引擎的轰鸣声,一架印有“中国科学院”标识的新舟60遥感飞机正掠过郁郁葱葱的农田,借助搭载的多波形激光雷达和高光谱成像仪等设备,对900平方公里的黑土地进行天空地立体监测。

友谊农场用科技守护黑土粮仓:为黑土地做“CT”“建立健康档案”

北大荒集团友谊农场用科技守护黑土粮仓

“我们的工作就是给黑土地做‘CT’,通过多波段、多频次扫描形成米级影像,可以了解哪里的土壤出现了破皮黄、白浆化和鱼眼泡等情况,以全面了解黑土地的健康状况。”在航空飞行综合观测试验现场,中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员刘焕军密切关注飞机的信息采集情况。

友谊农场用科技守护黑土粮仓:为黑土地做“CT”“建立健康档案”

2021年7月,中国科学院联合东北三省和内蒙古自治区启动“黑土粮仓”科技会战。刘焕军是“黑土粮仓”科技会战三江示范区项目负责人。自那时起,中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员刘焕军便和团队成员扎根三江平原这片广袤的黑土地开展科研攻关。

友谊农场用科技守护黑土粮仓:为黑土地做“CT”“建立健康档案”

北大荒集团友谊农场数字信息中心

北大荒集团友谊农场、分公司针对黑土地保护天空地立体监测时空大数据构建,通过多平台、多尺度、多源异构数据融合与传统建模方法、人工智能算法相结合,遥感反演与耕地质量多要素地学模拟相协同,生成耕地质量大数据集,对友谊农场进行了全面“CT扫描”,包括土壤养分、土壤质地、黑土层厚度定量监测与制图;二普数据、三普数据、横坡垄、顺坡垄、高精度地形地貌;水文,水分、水资源、水利工程现状、排水沟、截流沟等分布;作物类型、长势、灾害、退化类型、退化程度、结构特征、侵蚀沟、破皮黄、白浆化、鱼眼泡等分布、耕地林地草地水域居民点等遥感监测;国土三调数据等数据,数据采集集成了卫星、航天*飞机打**、无人机遥感、探地雷达、三维激光扫描、地面传感器、原位观测和传统调查与分析等立体监测手段,对土壤、生产利用、产能、土壤退化、土地利用等方面进行数据采集分析,构建友谊“土壤画像”,为今后友谊农场、分公司黑土地保护工作更加精准高效提供数据支持。

“加强黑土地保护的科技支撑能力建设,是我们科研工作者的职责所在。”中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员刘焕军说,他们要继续深入田间地头开展技术攻关,用科技手段解决农业生产中的实际问题,将科研论文写在大地上。