给农田装上“智慧眼”
作者: 许宵雪在建设美丽中国的道路上,我愿发挥专业优势,以科技之力助力续写一个又一个绿色奇迹。
——郑玥
越来越多科技利器的出现,给美丽中国建设增添了越来越多的智慧成色。近年来,盐城工业职业技术学院技术转移中心副主任、工程师郑玥,正在运用地理信息系统专业知识,以科技的力量赋能绿色发展,守护盐城沿海地区的美丽生态。
为农业添“智慧”
2019年9月,郑玥放弃央企优厚待遇,作为高层次人才返乡回盐,前往盐城工业职业技术学院从事地理信息技术在智慧城建领域的应用研究工作,致力于运用地理信息系统赋能传统行业,加速数字化转型。
盐城位于沿海地区,地势平坦,集中连片,对于发展大规模的智慧农业有得天独厚的条件。作为省科技厅苏北专项项目技术负责人,郑玥关注到响水农业企业西兰花规模种植现代化程度不高的问题,便利用休息时间,多次前往响水县南河镇等西兰花种植基地调研。“许多农户已经搭建起较为现代化的农业大棚,配备了能够测量温度、土壤和空气湿度的基础功能传感器,但由于农户大多缺乏专业知识,安装的传感器只能起到基本的监控作用,没有形成融会贯通的精细化管理系统。”
郑玥综合考虑了西兰花的生长需求、当地土壤和气候特性等多种因素,设计了一套可快速安装使用、成本低廉、稳定高效的农情信息智能监测与控制系统。对于农户来说,升级后的控制系统能够根据土壤酸碱度、干湿度实现水肥精准配比、自动喷淋,同时还能够通过控制箱远程手动操控,大大解放了人力。目前,郑玥设计的这套系统已在响水县春秋园农副产品有限公司等1000余亩西兰花种植基地推广,为企业带来300余万元经济效益,帮扶二十余人实现就业。郑玥先后获得“江苏省技术转移工作先进个人”“盐城市三八红旗手”等荣誉。
看到智慧信息系统为农业带来的显著成效,郑玥畅想着,未来能在大棚之外,比如小麦、水稻等大范围的农田实施智慧监测与控制系统,运用遥感卫星监测农作物生长情况,为大面积、管理难的农业提供全面的视角来指导管理决策。
以科技守护生态
郑玥所学的专业地理信息系统是个交叉学科,社会经济生活中方方面面产生的数据都离不开地理位置,这些数据可以用地理信息系统来展示并分析,不仅在智慧农业领域大有作为,还能助力守护生态环境。
工作中,郑玥发现,黄海湿地的生态监测体系尚不完善,她想,大数据时代,如何实现生态保护与管理工作的信息化、数字化、智慧化?2020年下半年,郑玥通过学校的省级平台开放课题,引进国外专家,组建了一支专业团队,就生态环境遥感监测方向展开协同研究。通过遥感卫星监测数据,团队解译出8年时间中盐城沿海地区的风电场建设、湿地面积演变等情况,结合鸟类活动情况数据,团队分析在湿地保护区内,风电设备会对鸟类造成一定影响。郑玥解释道:“例如涡轮机转动时,巨大的风叶可能会导致鸟类被撞死,无线电波则可能干扰迁移中的候鸟。”
为了更好地监测、保护沿海地区的环境和生物,郑玥给团队定了一个计划:以资源综合管理和空间分析预测为目标,构建实时在线、天地一体、信息共享的智慧平台,为湿地的管理、保护、科研、灾害监测、预警评估等工作提供全新的技术手段。
“如此庞大的智慧信息系统需要大量的生态环境数据支持,最好是建立在多部门协作的基础上。”在完成基础方案后,郑玥怀抱着一腔热情拜访了多家企事业单位寻求合作,但大多都碰了壁。郑玥能够理解,因为科研数据是非常珍贵的资源。遗憾之余,她带领团队埋头于开源数据库和手头已有的观测数据进行研究分析,基于研究成果,目前已初步建成平台,并在部分区域试运行。它就像一只灵敏的“智慧眼”,监测和守护湿地。基于该核心技术,作为主持人的郑玥,先后承担了国家科技部和省科技厅的攻关项目,在《地球信息科学学报》等国内外期刊发表学术论文数十篇,授权多件发明专利及软件著作权。
怀抱赤子之心
作为学校技术转移工作的具体负责人,郑玥积极创新拓展工作模式,3年来组织教师团队深入企业走访调研五十余次,为技术转移、成果转化搭建供需对接桥梁。
2022年,郑玥和一家民营科技企业合作,开展河流水质监测项目。运行在河流中的走航式无人船,根据预设的路径航行,自动在线实时检测河流水质参数,并上传到系统中。郑玥和团队便根据数据分析出水质情况,在地图上渲染出整个河流流域的水质情况。“依照地图,我们便能进行导致水源污染的深层原因分析,例如标识为红色的河流旁边有工厂、养鸡场等,便可能存在违规排污行为,需要重点关注。”郑玥表示,河流生态系统复杂而脆弱,水质恶化会直接导致水生生物死亡、生物多样性下降,进而破坏整个生态系统的平衡?。通过河流水质监测,可以为制订科学的生态保护措施、准确治污提供数据支持。
今年9月,郑玥来到南京师范大学地理科学学院就读博士,刚一入学,就加入王桥院士牵头的“地表异常遥感探测与即时诊断方法”课题。她解释道,现在,当遥感卫星拍摄到地面火灾、洪水等自然灾害后,需要先将照片传送到地面,再通过一定的手段进行分析处理,逐级汇报,再形成警示信息向群众播报,不仅耗费人力物力,更有可能延误最佳灾害控制的时机。郑玥所在的团队,则着力攻克卫星在太空中算力不足的难题,让其在有限的带宽条件下立即播报灾害的发生位置、影响范围、发展趋势等空间信息和语义文本信息,形成播报直接传送给地面上的群众,对于灾害发生后的救援乃至对环境的影响评估具有重要意义。
如今,重返高校继续深造的郑玥满怀憧憬,她认为,作为科研人员,依然需要怀抱不求回报的科研初心,扎根科研一线,运用科技力量守护美丽自然、守护人类共同的家园。