耕地監(jiān)測保護(hù)體系中的現(xiàn)代化科技應(yīng)用研究

廣州市華南自然資源科學(xué)技術(shù)研究院 張飛揚(yáng)

一、前言

在全面建成小康社會和社會可持續(xù)發(fā)展的背景下，扎實(shí)推進(jìn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，保障糧食生產(chǎn)安全，是當(dāng)前非常重要的一項(xiàng)任務(wù)，同時也是落實(shí)六保六穩(wěn)的關(guān)鍵所在。而耕地作為糧食生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，也必須要不斷夯實(shí)耕地監(jiān)測保護(hù)機(jī)制，積極采用現(xiàn)代化技術(shù)手段，嚴(yán)守耕地保護(hù)紅線的同時，確保我國土地資源合理開發(fā)利用，從而為我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展作貢獻(xiàn)。

二、我國耕地的現(xiàn)狀分析

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，一方面推動了我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，另一方面也帶來了諸多問題，尤其是大量的農(nóng)村勞動力向城市聚集，使得城市人口規(guī)模越來越大，并由此出現(xiàn)許多空心村。這一結(jié)果導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)出現(xiàn)大量的荒廢耕地。另外，由于我國人口老齡化程度愈發(fā)加劇，也使得年輕力壯的勞動力不足，難以為有效耕作提供可靠的勞動力支持，長時間下去，使得耕地?cái)?shù)量逐步減少，耕地質(zhì)量逐步降低，這并不利于我國農(nóng)業(yè)與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。由此可見，目前我國國耕地總體呈現(xiàn)出耕地質(zhì)量下降、退化嚴(yán)重、后備不足的態(tài)勢，也使得我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨著較為嚴(yán)峻的形勢。

三、耕地監(jiān)測保護(hù)體系中現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用

就我國耕地的現(xiàn)狀來看，要想實(shí)現(xiàn)耕地的合理利用和有效保護(hù)，就必須要落實(shí)嚴(yán)格的耕地監(jiān)測保護(hù)機(jī)制。而在此之前，需要全面摸清耕地的本底，應(yīng)充分利用各種先進(jìn)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對耕地的有效監(jiān)測和保護(hù)。以下主要就耕地調(diào)查和監(jiān)測工作中，所應(yīng)用的現(xiàn)代化技術(shù)手段進(jìn)行分析。

（一）3S技術(shù)

3S技術(shù)是RS技術(shù)、GIS技術(shù)和GPS技術(shù)這三項(xiàng)技術(shù)的統(tǒng)稱，是空間、傳感器、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航、計(jì)算機(jī)、通訊等多個學(xué)科高度集成的體現(xiàn)，是用于對空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。隨著3S技術(shù)的不斷發(fā)展，目前也廣泛運(yùn)用到了耕地監(jiān)測保護(hù)工作中。

其中，RS技術(shù)，也可稱其為遙感技術(shù)，其主要是通過衛(wèi)星、無人機(jī)等拍攝實(shí)時高清的影像，然后通過分析影像的光譜特征，從客觀準(zhǔn)確地反映出耕地的地理環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、耕作分布情況、耕地類別、耕地狀態(tài)等信息。同時，在地理信息系統(tǒng)的作用下，利用遙感技術(shù)可對耕地面積進(jìn)行監(jiān)測和估算，可監(jiān)測耕種作物的長勢及估算其產(chǎn)量，也可實(shí)時對耕地的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測及災(zāi)害預(yù)警等。目前，隨著高分六號衛(wèi)星與高分一號衛(wèi)星的組網(wǎng)運(yùn)行，也使得耕地資源的監(jiān)測能力大大提升。另外，隨著無人機(jī)技術(shù)與智能化傳感設(shè)備的發(fā)展和普及，也進(jìn)一步提升了RS技術(shù)在耕地監(jiān)測中的應(yīng)用效果，尤其是在無人機(jī)智能化平臺構(gòu)建后，可讓RS在一些地理位置較高的監(jiān)測主體或是無法通過實(shí)地舉證拍攝出整個監(jiān)測主體的完整狀態(tài)中表現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果，除了能夠擴(kuò)大調(diào)查監(jiān)測的范圍和提升監(jiān)測的頻率，還能夠有效保證調(diào)查監(jiān)測的精準(zhǔn)度，以及降低監(jiān)測成本。

GIS技術(shù)也稱作地理信息系統(tǒng)，將這一技術(shù)應(yīng)用在耕地調(diào)查監(jiān)測中，主要是為耕地監(jiān)測調(diào)查提供信息查詢、耕種作物生長態(tài)勢分析、產(chǎn)量預(yù)測分析、數(shù)據(jù)采集編輯、數(shù)據(jù)管理與分析等服務(wù)，同時結(jié)合RS技術(shù)和GPS技術(shù)，可在整合各類屬性信息、空間數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)上構(gòu)建相應(yīng)的模型，并由此對耕地長勢圖、各類產(chǎn)量圖、農(nóng)田土壤信息圖等專題圖的制作，如此便可全面地反映出各類耕地耕種的狀態(tài)及分布情況，進(jìn)而為制定耕地保護(hù)政策和措施提供依據(jù)。

GPS是全球定位系統(tǒng)的簡稱，將這一技術(shù)用于耕地的調(diào)查與監(jiān)測中，主要是利用實(shí)時差分定位技術(shù)以及海拔、氣象等信息，實(shí)現(xiàn)對耕地實(shí)地位置實(shí)時準(zhǔn)確的定位，同時在實(shí)地調(diào)查和監(jiān)測中，也能為外業(yè)調(diào)查人員提供被調(diào)查主體準(zhǔn)確的位置信息，如此一來便可有效提升外業(yè)調(diào)查的效率。目前我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已完成全球組網(wǎng)運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)全天候、全天時的高精準(zhǔn)定位、導(dǎo)航，因此若能將這一系統(tǒng)應(yīng)用在耕地監(jiān)測保護(hù)體系中，不僅能夠有效降低監(jiān)測的成本，而且能夠也能夠有效提升耕地調(diào)查與監(jiān)測工作的精準(zhǔn)性、實(shí)時性及快捷性。

（二）高精細(xì)傳感器+互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的加快，意味著全面信息化時代即將到來。同時隨著平板、手機(jī)等移動終端的快速發(fā)展和普及，將這些移動設(shè)備應(yīng)用在耕地監(jiān)測保護(hù)體系中，不僅能夠?qū)崟r對耕地的耕作狀態(tài)、位置、環(huán)境等信息進(jìn)行采集和監(jiān)測，也能夠有效進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的對比分析，可大大提升耕地監(jiān)測保護(hù)的準(zhǔn)確性、時效性。在具體的應(yīng)用過程中，主要是利用平板、手機(jī)等移動設(shè)備進(jìn)行實(shí)地拍攝舉證，由于移動設(shè)備自帶有GPS模塊和方位傳感器的功能，調(diào)查人員到實(shí)地位置拍照在線舉證時，可通過無線網(wǎng)絡(luò)連接的方式，便可實(shí)現(xiàn)對耕地的實(shí)地狀況的全方面記錄。隨著科技的進(jìn)步，目前也出現(xiàn)了一種高精細(xì)的傳感器，將其應(yīng)用在土地監(jiān)測保護(hù)體系中，可實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測信息的全方位、全天候的采集。在具體的應(yīng)用過程中，需要合理進(jìn)行攝像頭、大氣溫濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、光照傳感器、土壤傳感器等設(shè)備的安裝，之后利用AI智能設(shè)備對耕地環(huán)境影響因子轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)可識別的電信號，最后再通過無線電的方式將信號傳送至終端服務(wù)器中，由此形成監(jiān)測影響因子數(shù)據(jù)庫，從而為耕地監(jiān)測保護(hù)提供可靠的參考依據(jù)。在這一過程中，互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的搭建必不可少，主要用于實(shí)現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)查詢分析等功能，以此對耕地耕種狀態(tài)、耕地保護(hù)和利用情況等進(jìn)行實(shí)時地監(jiān)測分析。

四、進(jìn)一步加強(qiáng)耕地保護(hù)的建議

（一）加強(qiáng)現(xiàn)代化高科技技術(shù)的應(yīng)用

要想進(jìn)一步加強(qiáng)耕地保護(hù)力度，必須要加強(qiáng)現(xiàn)代化高科技技術(shù)的應(yīng)用，尤其是目前現(xiàn)代化科技技術(shù)快速發(fā)展，如5G技術(shù)、人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)全面發(fā)展，運(yùn)用這些高科技技術(shù)推動耕地監(jiān)測保護(hù)體系朝著更加精細(xì)化、高效化、智能化的方向發(fā)展已經(jīng)是必然的趨勢。因此，必須要加強(qiáng)現(xiàn)代化高科技技術(shù)應(yīng)用，以此實(shí)現(xiàn)對耕地有效的保護(hù)和高效利用，同時進(jìn)一步推動農(nóng)村農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

（二）加大政策支持力度

就我國耕地監(jiān)測保護(hù)工作開展的情況來看，除了要在技術(shù)層面給予有力的支持，也要在政策方面給予支持。不同區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r不同，其耕地條件也有所差異，因此應(yīng)在遵循因地制宜原則的基礎(chǔ)上制定針對性的政策制度，同時要加大財(cái)政支持力度，就各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際和耕地條件，制定相應(yīng)的耕地耕種補(bǔ)助制度，并按照耕地耕種面積發(fā)放貨幣補(bǔ)助，確保貨幣補(bǔ)助能夠切實(shí)落實(shí)到戶，從而有效保障耕地的數(shù)量和質(zhì)量。

（三）強(qiáng)化鄉(xiāng)村規(guī)劃建設(shè)

為實(shí)現(xiàn)對耕地的有效保護(hù)，還需進(jìn)一步加強(qiáng)鄉(xiāng)村的規(guī)劃建設(shè)，一方面要因地制宜地進(jìn)行水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與布局，同時集中力量進(jìn)行耕地整治與開發(fā)工作，為農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)；另一方面需要加快綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，可將農(nóng)業(yè)與旅游業(yè)有機(jī)結(jié)合，同時加快農(nóng)村土地的流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)耕地的集中管理與耕作。在這一過程中，也要充分利用現(xiàn)代化技術(shù)，構(gòu)建農(nóng)村農(nóng)業(yè)信息化網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)耕地的監(jiān)測，嚴(yán)禁各種以發(fā)展綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的名義搞非農(nóng)化建設(shè)，以此有效保護(hù)耕地的同時，促進(jìn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

五、結(jié)語

總的來說，耕地是糧食生產(chǎn)的重要的基礎(chǔ)，但隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，使得城市人口聚集，農(nóng)村勞動力不足，進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)村耕地?cái)?shù)量和耕地質(zhì)量不斷下降，這對保障糧食生產(chǎn)安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展而言，并不是一件好事。因此，必須要重視耕地監(jiān)測保護(hù)工作的開展，在實(shí)踐工作中，應(yīng)積極應(yīng)用各種現(xiàn)代化技術(shù)手段，構(gòu)建起高效的耕地監(jiān)測保護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)對耕地的高精準(zhǔn)、實(shí)時、全面的監(jiān)測保護(hù)。另外，除了要在技術(shù)層面給予，也要在政策制度方面加大支持力度，應(yīng)緊緊圍繞耕地保護(hù)這一主題，整合各方力量，搭建完善的監(jiān)管平臺和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對耕地有效保護(hù)的同時，合理進(jìn)行土地資源的開發(fā)利用，從而推動我國農(nóng)村農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。