【光明日?qǐng)?bào)】“CT” 掃描，給黑土地建“健康檔案”
為精準(zhǔn)把脈黑土地質(zhì)量現(xiàn)狀，監(jiān)測(cè) “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(guó)科學(xué)院“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)三江示范區(qū)項(xiàng)目，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院等16家單位，在北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場(chǎng)開展了天空地立體監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)。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(chǎng)近200個(gè)樣方的地面調(diào)查工作，同時(shí)設(shè)計(jì)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(cè)樣方，對(duì)黑土地地形、土壤養(yǎng)分、土壤溫濕度、耕地質(zhì)量等進(jìn)行全方位精準(zhǔn)診斷。
“我們優(yōu)選了多光譜光學(xué)相機(jī)、高光譜相機(jī)和多維度合成孔徑雷達(dá)等一批先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)航空載荷，實(shí)現(xiàn)了對(duì)示范區(qū)全區(qū)域的多載荷綜合協(xié)同觀測(cè)，這樣類型的綜合航空遙感試驗(yàn)在黑龍江，乃至中國(guó)黑土研究試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)共組織15顆衛(wèi)星，過境高達(dá)50次。開展航空大飛機(jī)高光譜、多光譜、SAR多載荷飛行任務(wù)和近地面無人機(jī)多載荷飛行觀測(cè)，同步開展地面原位測(cè)量，組成地面近百人大部隊(duì)共同實(shí)施黑土地天空地立體監(jiān)測(cè)。實(shí)現(xiàn)了土壤有機(jī)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(jí)空間分辨率定量監(jiān)測(cè)，為摸清測(cè)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(xué)數(shù)據(jù)集。
地面同步采樣
無人機(jī)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(cè)，可以定量監(jiān)測(cè)亞米級(jí)、米級(jí)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(xì)處方圖制作、水土流失防控與小流域綜合治理提供科學(xué)數(shù)據(jù)與技術(shù)支撐。”中科院黑土糧倉(cāng)科技會(huì)戰(zhàn)三江示范區(qū)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國(guó)科學(xué)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(shí)驗(yàn)成果將摸清測(cè)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(hù)技術(shù)提供時(shí)空精準(zhǔn)處方，助力保護(hù)黑土資源、促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和可持續(xù)發(fā)展。
黑土糧倉(cāng)科技會(huì)戰(zhàn)三江示范區(qū)多要素立體監(jiān)測(cè)與模式應(yīng)用評(píng)價(jià)負(fù)責(zé)人、中國(guó)科學(xué)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(cè)實(shí)驗(yàn)具有航空飛行載荷全、頻次高，衛(wèi)星充分協(xié)同，地面測(cè)試參數(shù)全的特點(diǎn)，通過融合多尺度、多載荷觀測(cè)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(jí)分辨率空間制圖，服務(wù)于農(nóng)業(yè)技術(shù)的綜合效益評(píng)估和適宜推廣區(qū)劃定。
“今年將在作物全生長(zhǎng)周期繼續(xù)推進(jìn)多次航空飛行綜合觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，提高黑土地耕地產(chǎn)能與質(zhì)量監(jiān)測(cè)能力。預(yù)計(jì)在未來3年內(nèi)，‘黑土糧倉(cāng)’三江示范區(qū)將建立時(shí)空精準(zhǔn)的多要素立體監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，時(shí)空精準(zhǔn)推廣黑土地保護(hù)‘三江模式’，為我國(guó)黑土地立體監(jiān)測(cè)技術(shù)體系建設(shè)、黑土地保護(hù)模式推廣貢獻(xiàn)樣板。”劉煥軍說。
(光明日?qǐng)?bào)全媒體記者 張士英)
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