【農科先鋒】引領數字技術創新 數據賦能農業現代化
編者按:2017年5月26日,習近平總書記致中國農業科學院建院60周年的賀信給予全院農業科技工作者極大的鼓舞和鞭策,全院廣大干部職工深入貫徹“三個面向”重要指示精神,以深厚的“三農”情懷,扎根一線,艱苦奮斗,銳意進取,無私奉獻,充分發揮科技創新、服務“三農”的主力軍作用,為新時代農業科技創新、鄉村振興和脫貧攻堅作出重要貢獻。
為大力弘揚新時代農科精神,現陸續推出“農科先鋒”專題報道,宣傳2019年度優秀創新團隊和優秀科學家的先進事跡,供學習交流。
智慧農業(農業遙感)團隊現有在編科研人員19人,多年來在中國工程院院士唐華俊的指導下,緊緊聚焦“三個面向、兩個一流”的目標,依托國家智慧農業科技創新聯盟、國家數字農業創新中心、農業農村部農業遙感重點實驗室、中國農業科學院智慧農業科學技術中心等平臺,進行智慧農業的核心理論、技術、裝備和平臺系統科技創新,推進數字技術、裝備和系統的組裝、集成、熟化與示范應用,引領驅動賦能農業農村現代化。
近年來,該集體先后主持國家973計劃項目、國家科技支撐計劃項目、國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金創新群體和重點項目等國家級項目12項;在PNAS、GCB、GEB、RSE等國際期刊發表SCI論文100余篇,2篇論文入選中國農科院年度頂尖論文,授權專利10余項,制定國家標準5項;獲國家科技進步二等獎1項,省部級科技獎勵7項,中國政府“友誼獎”1項;成員先后入選國家級高層次人才和中國農科院青年英才計劃,獲得中國農業科學院2019年“青年文明號”稱號。這一個個獎項和榮譽背后,凝聚著初心使命,詮釋了責任擔當。
科技創新 搶占科技前沿
迅速搶占智慧農業國際科學前沿、實現“頂天”,是團隊的首要目標。團隊針對目前農田信息獲取的要素不全、精度不足、效率不高的瓶頸問題,集成衛星遙感、無人機遙感和地面傳感網,突破了天空地一體化的農田信息感知與獲取關鍵技術與裝備,建立的“車載天空地一體化農情監測與分析系統”入選中國農科院建院60周年重要成果,“國家級農作物遙感監測系統”被國際地球觀測組織(GEO)列為向全球推廣的主要農業遙感監測系統之一,獲得國家科技進步二等獎。
雖然我國果園面積和水果產量均居世界第一,但目前果園生產總體粗放,數字化、機械化水平低,水肥藥沒精準施用,生產成本逐年增加,嚴重制約果農收入增加與水果產業綜合競爭力提升。認識到這個產業痛點后,團隊研發出一套天空地遙感大數據驅動的果園生產精準管理技術和裝備,構建了果樹長勢、病蟲害、水肥、產量等監測專有模型和算法,實現果園生產的快速監測與診斷;結合自動控制、傳感器、農機裝備等,研制了智慧果園精準生產服務平臺、無人植保機器人、無人除草機器人等云邊端一體化大數據賦能的果園精準作業裝備,實現果園生產的精準和無人作業。研發的天空地大數據智能處理服務一體機,該技術在國內率先實現了農業信息、農藝與農機的融合應用,被認定為我國智慧農業領域的原創性重大突破,建立了我國果園生產精準管理與智能作業的新模式。
科技支撐 服務重大需求
針對國家對農情和災情信息的重大需求,團隊利用研發的“國家級農作物遙感監測系統”開展業務化監測,已經連續運行超過15年,每年提供全國主要糧食產區的小麥、水稻、玉米、大豆等主要農作物種植面積、長勢、產量和土壤墑情的監測信息,為掌握國家糧食生產形勢、指導農業生產、進行宏觀決策提供了大量的信息服務,實現靠數據決策、靠數據管理和靠數據服務,先后獲國家領導人和部級領導肯定性批示8次。
圍繞國家農業發展重大行動和戰略提供數字技術支撐服務。團隊協助農業農村部完成《數字農業農村發展規劃(2019-2025年)》,這將對推進我國數字農業農村全面發展、服務數字鄉村戰略和提高農業國際競爭力產生重要影響。圍繞農業綠色發展,團隊牽頭完成了農業綠色發展先行區長期固定觀測試驗站建設方案,用于指導全國80多個試點縣建設工作;牽頭完成了全國農田建設綜合監管信息化平臺建設方案和全國農村宅基地管理信息化建設方案,服務國家加強全國高標準農田建設、推進農村閑置宅基地和閑置住宅盤活利用的重大需求。同時,團隊將遙感技術應用于國家農業重大政策與工程實施效果評價,如休耕輪作核查、東北玉米調減核查、農業綠色發展監測、全國高標準農田建設績效評價等。
成果轉化 賦能主戰場
實現成果“立地”是智慧農業團隊的責任。本著“現代農業建設主戰場在哪里,就去哪里”的勁頭,團隊積極推進科技成果轉化落地,實現論文寫在大地。依托國家智慧農業科技創新聯盟,聯合有關科研單位、高校和企業,2018年和2019年分別在黑龍江哈爾濱、四川成都舉辦了智慧農業農業技術集成示范觀摩會,分享智慧農業應用案例和經驗,開展智慧農業關鍵技術、裝備和系統集成交流,推動科技成果的實際轉化落地。
團隊積極推動數字信息技術與區域產業深度融合應用,先后為四川、江蘇、湖南、寧夏等12個省區的各級地方政府和企業提供數字信息技術咨詢服務,服務鄉村振興和數字農業建設;在山東棲霞、四川三臺、陜西洛川、河南鄭州、貴州湄潭、福建南平等市區縣,圍繞天空地一體化數字技術在大田種植、果園生產、食用菌等產業應用進行試點示范建設,推進數字技術的產業應用和服務,有利地推動了我國區域農業產業數字化轉型的實踐發展,實現科技成果轉化和技術服務收入約2600萬元。團隊在洛川縣建設智慧果園示范工程,2019年為洛川縣的178戶種植戶開展服務,總覆蓋面積約1300畝,實現量、質、收入同步提升。智慧果園平均畝產量2.16噸,相比傳統果園多年平均畝產量提高14.5%,一級果平均提高11%;同時,平均農資畝投入減少17.3%,平均每畝增收約1280元,樹立了科技助力脫貧攻堅新模式,為脫貧攻堅插上“科技翅膀”起到良好示范作用。
歷史照亮未來,征程未有窮期。團隊將繼續秉持信念不動搖、方向不偏離、精神不懈怠的原則,讓智慧農業在科技創新中跑出速度、力度和溫度,跑出戰果、成果和效果,繼續創造智慧農業新的輝煌!
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