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春耕和移栽都很忙，秋收稻香扑鼻。位于贵州省岑巩县的国家杂交水稻种子生产基地呈现出一派生机勃勃的景象。这些生动的图像通过卫星遥感和视频监控传输到数千里之外的四川成都，让电子科技大学资源与环境学院定量遥感团队的师生们有了清晰的视野。

打开电脑，你可以在遥感地图上看到不同作物的种植面积。山谷中的稻子、山坡上的泗州葡萄柚和山顶上茂密的森林清晰可见。当地天气和水稻种植的详细数据也立即传输，变成一个可视化的“决策参考地图”。

岑巩县生产杂交水稻已有40多年历史，常年种植面积达4万亩。它每年可以向市场提供800万公斤的优质水稻品种。与往年不同的是，今年是岑巩县首次真正应用电子科技大学开发的“天地一体化水稻农业形势监测”系统。

“大数据可以为水稻生长监测、病虫害防治、精确施肥和农药应用、农业材料和农业机械服务等提供科学依据。以保护生态环境，同时确保增加生产和收入。”该小组组长何斌斌教授说：“推进农业信息化、智能化、精细化，将为岑巩县发展生态农业、消除贫困做出更大贡献。”

深入田间地头：信息化技术更加“接地气”

2018年上半年，定量遥感小组获准成立国家重点研发项目，在西南八省市开展水稻精准施肥大数据集成示范和应用研究。这是中国“十三五”期间水稻种植区精准施肥和农药施用重大科学研究项目的一部分。

2019年春节，应电子科技大学指定扶贫办公室的邀请，定量遥感小组决定将项目的大数据技术应用于岑巩县杂交水稻种植情况监测。资源与环境研究所和定量遥感小组多次访问岑公，进行现场视察。不久，学校签署协议，正式开始建设“天地一体化水稻农业形势监测”系统。

该团队派遣了30多名教师和学生到岑巩进行实地研究和实地工作，开展实地实验，开发核心算法和构建硬件平台。他们在田间安装并调试了物联网设备，并将气象监测、苗木监测、病虫害监测等所有相关数据连接到大数据系统。

为了提高水稻种植监测的精度，他们不仅及时获取卫星遥感数据，还利用无人机对大面积稻田进行“扫描”。当时，因为用高铁或飞机运输无人机不太方便，所以队里的老师们自己开了几千英里的车，把无人机从成都运到岑巩的稻田。后来，他们工作了两个多月，从杂交水稻种子生产基地获得了大量数据。

卫星遥感、无人机遥感、地面多源遥感和稻田物联网数据相结合，形成了一个从卫星到地面、从宏观到微观的综合实时水稻种植监测系统。经过综合测试，专家组于2019年10月初正式批准了"天地一体水稻种植监测"系统的第一阶段。

打造最强大脑：大数据管理更加“精准化”

有了“稻田天地一体化监控系统”，农业生产就像一个“超级大脑”。这是岑巩县农业产业从“传统农业”向“智能农业”迈出的重要一步，也是电子科技大学自2013年在岑巩县开展扶贫工作以来取得的又一重要成果。

据报道，该系统有八个水稻种植情况的数据库

“过去，人们想知道水稻是如何生长的，需要在稻田里进行检验。如果只种了几亩地或十几亩地，人工检查还是可以看到的，但如果种了几万亩地，你怎么能检查呢？”李世华教授说，通过卫星遥感和无人机遥感相结合，可以进行大规模的监测，而且“营养不良”或“营养不良”在哪里一目了然。

以前，有经验的农民可以通过叶片颜色的明显变化来判断大米的“营养状况”，但很难量化“过剩”或“不良”的程度。现在，利用高光谱成像仪、植物养分分析仪等仪器进行监测，并通过智能计算平台，可以“看到”水稻营养的准确值，为精确施肥提供依据。

“如果施肥太少，产量就无法保证。如果施肥过多，就会造成化肥污染。”周吉教授说，“通过大数据农业形势监测系统，施肥可以做到不多不少，恰到好处，不仅保证水稻生产，而且保护绿色水和山区，使农业可以发展绿色和可持续发展。”

实现智能预警：病虫害防治更加“智能化”

稻田里还有许多捕虫灯、昆虫情况监测灯和照相机。博士生张介绍说，这些诱虫灯、虫情监测灯和摄像机在害虫防治中发挥着非常重要的作用。晚上，当稻田里的灯亮了，昆虫会被灯光吸引，扑向光源并被杀死。虫情监测报告灯将自动拍照，识别害虫种类，计算害虫的“密度”，判断害虫的隐患和发展趋势。照相机可以定期拍摄稻田照片，以识别是否有害虫。

在更大范围内，该团队可以通过遥感数据判断病虫害的受灾区域，预测病虫害的传播趋势，加强病虫害防治的协同联动。"蝗虫和稻飞虱等害虫可以周期性地从一个地方飞到另一个地方."张说，“没有稻田是绝对安全的‘孤岛’，病虫害的防治需要大面积的协调配合。”

此外，该团队还加入了该项目合作伙伴华南农业大学和南京农业大学的科研团队，对该地区水稻的耐药性和农药残留进行诊断，并为“精确应用”提供科学依据。所谓“精确用药”，不仅包括“对症下药”，还包括精确的用药范围和剂量。据了解，不同的害虫需要不同的杀虫剂。即使是同一种农药，也不能在同一地区长期使用，以免形成害虫抗药性。还需要基于高光谱遥感数据反演精确计算应用面积和剂量。只有这样，我们才能尝试“使用正确的药物”和“少用药物”，减少或避免农药残留。

诊断出“疾病”后，系统还会好心地推荐相应的“医生”——专业农业技术公司，并提供相应的联系信息，甚至服务价格。通过这种方式，农民可以很容易地联系公司，使用无人驾驶飞行器进行精确的农药施用，从而节约成本并提高效率。

开展用户培训：用得越多系统越是“聪明”

目前，该团队已经开发了不同类型的终端产品，如网站版、应用版、微信公众号等。根据不同用户的特点。用户可以非常方便地使用该系统，只要他们下载并在手机上安装APP。为了让岑巩县的农业部门、农业技术人员和农民更好地理解和掌握这些产品，该小组还制定了详细的“操作指南”。

该队原本计划今年春节后去岑巩进行线下训练，但由于新一轮冠状肺炎疫情的影响，训练不得不暂停。目前，形势有所好转，岑巩县已逐步恢复生产和工作。该小组组长何斌斌教授表示，疫情结束后，有必要尽快与岑巩县开展人员培训，以获得bac

“如果每个用户都能熟练地使用它，在野外随时用手机拍照和上传系统，那么每个用户就相当于一个‘地面运动监测站’。”何斌斌说：“大数据系统的一个特点是，用户使用的越多，他们积累的样本数据就越多，系统就越智能、科学、准确。定量遥感小组的教师和学生将继续努力，这不仅是为了岑公的利益，也是为了该系统在中国西南八省市乃至全国的广泛应用。”(贾，电子科技大学摄)

责任：张洋