耕地监测保护体系中的现代化科技应用研究

广州市华南自然资源科学技术研究院 张飞扬

一、前言

在全面建成小康社会和社会可持续发展的背景下，扎实推进农业稳定发展，保障粮食生产安全，是当前非常重要的一项任务，同时也是落实六保六稳的关键所在。而耕地作为粮食生产的重要基础，也必须要不断夯实耕地监测保护机制，积极采用现代化技术手段，严守耕地保护红线的同时，确保我国土地资源合理开发利用，从而为我国农业可持续发展作贡献。

二、我国耕地的现状分析

随着城镇化进程的不断加快，一方面推动了我国经济的快速发展，另一方面也带来了诸多问题，尤其是大量的农村劳动力向城市聚集，使得城市人口规模越来越大，并由此出现许多空心村。这一结果导致农村地区出现大量的荒废耕地。另外，由于我国人口老龄化程度愈发加剧，也使得年轻力壮的劳动力不足，难以为有效耕作提供可靠的劳动力支持，长时间下去，使得耕地数量逐步减少，耕地质量逐步降低，这并不利于我国农业与经济的可持续发展。由此可见，目前我国国耕地总体呈现出耕地质量下降、退化严重、后备不足的态势，也使得我国农业可持续发展面临着较为严峻的形势。

三、耕地监测保护体系中现代化技术的应用

就我国耕地的现状来看，要想实现耕地的合理利用和有效保护，就必须要落实严格的耕地监测保护机制。而在此之前，需要全面摸清耕地的本底，应充分利用各种先进技术手段，实现对耕地的有效监测和保护。以下主要就耕地调查和监测工作中，所应用的现代化技术手段进行分析。

（一）3S技术

3S技术是RS技术、GIS技术和GPS技术这三项技术的统称，是空间、传感器、卫星定位与导航、计算机、通讯等多个学科高度集成的体现，是用于对空间信息进行采集、处理、管理、分析、传播和应用的现代信息技术。随着3S技术的不断发展，目前也广泛运用到了耕地监测保护工作中。

其中，RS技术，也可称其为遥感技术，其主要是通过卫星、无人机等拍摄实时高清的影像，然后通过分析影像的光谱特征，从客观准确地反映出耕地的地理环境、生态环境、耕作分布情况、耕地类别、耕地状态等信息。同时，在地理信息系统的作用下，利用遥感技术可对耕地面积进行监测和估算，可监测耕种作物的长势及估算其产量，也可实时对耕地的生态环境监测及灾害预警等。目前，随着高分六号卫星与高分一号卫星的组网运行，也使得耕地资源的监测能力大大提升。另外，随着无人机技术与智能化传感设备的发展和普及，也进一步提升了RS技术在耕地监测中的应用效果，尤其是在无人机智能化平台构建后，可让RS在一些地理位置较高的监测主体或是无法通过实地举证拍摄出整个监测主体的完整状态中表现出良好的应用效果，除了能够扩大调查监测的范围和提升监测的频率，还能够有效保证调查监测的精准度，以及降低监测成本。

GIS技术也称作地理信息系统，将这一技术应用在耕地调查监测中，主要是为耕地监测调查提供信息查询、耕种作物生长态势分析、产量预测分析、数据采集编辑、数据管理与分析等服务，同时结合RS技术和GPS技术，可在整合各类属性信息、空间数据等基础上构建相应的模型，并由此对耕地长势图、各类产量图、农田土壤信息图等专题图的制作，如此便可全面地反映出各类耕地耕种的状态及分布情况，进而为制定耕地保护政策和措施提供依据。

GPS是全球定位系统的简称，将这一技术用于耕地的调查与监测中，主要是利用实时差分定位技术以及海拔、气象等信息，实现对耕地实地位置实时准确的定位，同时在实地调查和监测中，也能为外业调查人员提供被调查主体准确的位置信息，如此一来便可有效提升外业调查的效率。目前我国北斗卫星导航系统已完成全球组网运行，可实现全天候、全天时的高精准定位、导航，因此若能将这一系统应用在耕地监测保护体系中，不仅能够有效降低监测的成本，而且能够也能够有效提升耕地调查与监测工作的精准性、实时性及快捷性。

（二）高精细传感器+互联网技术

随着5G网络建设的加快，意味着全面信息化时代即将到来。同时随着平板、手机等移动终端的快速发展和普及，将这些移动设备应用在耕地监测保护体系中，不仅能够实时对耕地的耕作状态、位置、环境等信息进行采集和监测，也能够有效进行监测数据的对比分析，可大大提升耕地监测保护的准确性、时效性。在具体的应用过程中，主要是利用平板、手机等移动设备进行实地拍摄举证，由于移动设备自带有GPS模块和方位传感器的功能，调查人员到实地位置拍照在线举证时，可通过无线网络连接的方式，便可实现对耕地的实地状况的全方面记录。随着科技的进步，目前也出现了一种高精细的传感器，将其应用在土地监测保护体系中，可实现对监测信息的全方位、全天候的采集。在具体的应用过程中，需要合理进行摄像头、大气温湿度传感器、风速传感器、光照传感器、土壤传感器等设备的安装，之后利用AI智能设备对耕地环境影响因子转变为系统可识别的电信号，最后再通过无线电的方式将信号传送至终端服务器中，由此形成监测影响因子数据库，从而为耕地监测保护提供可靠的参考依据。在这一过程中，互联网监测网络的搭建必不可少，主要用于实现动态监测、数据采集、数据查询分析等功能，以此对耕地耕种状态、耕地保护和利用情况等进行实时地监测分析。

四、进一步加强耕地保护的建议

（一）加强现代化高科技技术的应用

要想进一步加强耕地保护力度，必须要加强现代化高科技技术的应用，尤其是目前现代化科技技术快速发展，如5G技术、人工智能、云计算、大数据、物联网等技术全面发展，运用这些高科技技术推动耕地监测保护体系朝着更加精细化、高效化、智能化的方向发展已经是必然的趋势。因此，必须要加强现代化高科技技术应用，以此实现对耕地有效的保护和高效利用，同时进一步推动农村农业的现代化发展。

（二）加大政策支持力度

就我国耕地监测保护工作开展的情况来看，除了要在技术层面给予有力的支持，也要在政策方面给予支持。不同区域的经济发展状况不同，其耕地条件也有所差异，因此应在遵循因地制宜原则的基础上制定针对性的政策制度，同时要加大财政支持力度，就各地区经济发展实际和耕地条件，制定相应的耕地耕种补助制度，并按照耕地耕种面积发放货币补助，确保货币补助能够切实落实到户，从而有效保障耕地的数量和质量。

（三）强化乡村规划建设

为实现对耕地的有效保护，还需进一步加强乡村的规划建设，一方面要因地制宜地进行水利基础设施的建设与布局，同时集中力量进行耕地整治与开发工作，为农村农业发展夯实基础；另一方面需要加快绿色生态农业的发展，可将农业与旅游业有机结合，同时加快农村土地的流转，实现耕地的集中管理与耕作。在这一过程中，也要充分利用现代化技术，构建农村农业信息化网络，加强耕地的监测，严禁各种以发展绿色生态农业的名义搞非农化建设，以此有效保护耕地的同时，促进农村农业的经济发展。

五、结语

总的来说，耕地是粮食生产的重要的基础，但随着城镇化进程的加快，使得城市人口聚集，农村劳动力不足，进而导致农村耕地数量和耕地质量不断下降，这对保障粮食生产安全和农业可持续发展而言，并不是一件好事。因此，必须要重视耕地监测保护工作的开展，在实践工作中，应积极应用各种现代化技术手段，构建起高效的耕地监测保护体系，实现对耕地的高精准、实时、全面的监测保护。另外，除了要在技术层面给予，也要在政策制度方面加大支持力度，应紧紧围绕耕地保护这一主题，整合各方力量，搭建完善的监管平台和网络系统，实现对耕地有效保护的同时，合理进行土地资源的开发利用，从而推动我国农村农业的进一步发展。