虽然省下了20张就要1亿韩元的卫星费用……“宇宙科学农业”落地一线还面临哪些课题?
首颗农林专用卫星发射,期待确保数据主权、强化农业观测与灾害应对 增设农食部内科级组织等扩大机构编制、衔接现场数据、培养融合型人才等后续工作刻不容缓
随着我国首颗农林专用卫星发射升空,真正意义上的“宇宙科学农业时代”拉开了帷幕。一直以来,韩国农业依赖外国卫星或国防等非专业卫星影像,只能停留在有限研究层面,如今终于被评价为获得了“数据主权”。此次发射的农林卫星将以3天为周期对韩半岛进行精密观测,预计将持续输出农业、森林观测以及灾难、灾害应对领域的数据。政府正借此瞄准露地智慧农业扩散和精准农业落地。
专家建议,要让农林卫星数据被加工成高附加值信息并与农业现场联动,必须解决△大规模强化组织与人力 △微观(机器人、无人机)—宏观(卫星)数据的有机衔接 △培养AI与卫星融合型人才等课题。
5米分辨率之眼,从宏观供需调控到地块级精准农业
韩国农村振兴厅、山林厅和宇宙航空厅表示,次世代中型卫星4号(农林卫星)在发射约6小时38分钟后的7月7日韩国时间晚上10时50分,已成功与位于大田的韩国航空宇宙研究院地面站完成首次通信。随着农林卫星发射成功,农业界的期待感正在升温。
农林卫星将以5米分辨率、每3天一次对整个韩半岛进行常态化观测,提供农业、森林观测和灾难、灾害应对领域的数据。借此不仅能够推动国家供需调控政策科学化,也使农户单位层面的精准农业扩散成为可能。
忠南大学教授、韩国农业机械学会会长郑善玉表示:“此前若想从美国、法国等获取卫星影像,20张就要支付高达1亿韩元的巨额费用,因此民间很难接触。国家机构也只在国防等部分领域才能使用。”她接着评价称:“农林卫星作为我国首颗面向农林领域研究及面向国民服务的卫星,具有迈出真正第一步的重大意义。通过确保专用数据主权,韩国农业得以开展更符合本国农业环境的活跃研究与应用。”
庆北大学教授河有信也关注到农林卫星在宏观层面的利用价值。河教授解释说:“如果卫星绕行全球,不仅能实时掌握韩国国内,还能掌握海外据点的作况情况,那么在农产品进出口及流通过程中,就能实现前瞻性、宏观性的供需调控。”实际上,现场普遍期待卫星数据能够在一定程度上解决大蒜、洋葱等主要蔬菜每年反复出现的供需预测失败、价格暴跌和产地废弃问题。
从微观视角看,其现场应用性也很高。此次农林卫星具备5米分辨率,适合韩国农户按地块进行管理。对农户而言,可借助卫星服务提高生产率,用于判断过去依赖经验的异常征兆、决定播种及出货时机,以及提前应对干旱、降雨等灾难灾害损失。
扩充人力与预算……应确立“农食部新设科级组织、自动化验证体系”
然而,也有指出称,要消化每3天涌入的海量数据,现有基础设施远远不足。目前,统筹卫星数据采集与加工的国立农业科学院农业卫星中心,在人力和预算方面都存在局限。专家建议,鉴于其将从2027年起正式执行任务,剩余时间内必须着手完善预算和制度。
郑善玉教授担忧称:“如果想在短时间内追赶发达国家数十年来积累的卫星精准农业足迹,说白了就是必须‘补课’。如果没有大规模组织强化和R&D预算投入作支撑,这颗卫星最终可能只会沦为一次性事件。”
首先,必须建立“3天周期数据的自动化处理流程”。因为如果卫星影像每3天提供一次,而数据处理速度跟不上卫星观测周期,数据就可能沦为无用之物。
此外,还必须建立在现场直接用肉眼确认影像分析结果是否准确的“调查·验证团体系”。因为要让政府的农产品供需政策真正发挥作用,影像分析与现场实测必须实时咬合。
郑善玉会长建议称:“要确保农林畜产食品部所推进的智慧农业、精准农业项目顺利实施,首要任务是大规模补强人力并扩大项目预算。必须把判断处理后数据真伪的实测验证体系,从道级联动到市、郡级,同时尽快构建能够处理手工作业无法应对的海量数据的自动化系统。”她还补充说,为了提供行政支持,“必须在农林畜产食品部内新设能够承担与宇宙航空厅、山林厅协作等工作的‘科级组织’,有机的验证体系才能运转起来。”
与无人机、露地机器人联动的“微观—宏观融合数据”不可或缺
作为现场精准农业核心的“施肥(肥料施用)推荐公式”改进,以及数据的多角度联动,也是课题。卫星的5米分辨率虽然可以实现地块单位管理,但要捕捉单一地块内部细微的生长差异仍有局限。
河有信教授强调:“如果卫星负责宏观观测,那么无人机就应承担更进一步的微观观测,而露地机器人则应负责直接确认病虫害或作物成熟度(成熟程度)。不能只看卫星数据,而应推动与机器人和无人机获取的现场数据联动、从而作出精准判断的融合研究,只有这样才能真正帮助农户。”
郑教授也解释说:“通过土壤检测确定基肥(底肥)仍应依赖农业技术中心的分析,而追肥则应朝着结合卫星影像与无人机影像、测定地块内不同位置差异并进行精准施肥推荐的方向发展。为确立按作物、按区块单位的养分管理标准,基础研究必须先行。”
“AI+卫星+农业”融合型人才培养体系迫在眉睫……也有建议新设长期研究事业团
缺少能够把尖端数据加工成高附加值信息的“人”,也让智慧农业的前景亮起了警示灯。目前,韩国国内相关专业人才仍停留在研究生实验室或中心层面的基础研究水平,数量非常不足。有人指出,现有教育体系被学科单位的壁垒所束缚,跟不上卫星、AI农业这种必须依赖融合技术的发展速度。
河有信教授指出:“要从农业视角把卫星、AI和机器人技术落地为服务,就必须引入融合型人才培养体系。不能像过去那样只零散支持研究生课程,而应由农食部向大学提供项目经费并匹配相关项目,使其从本科阶段起就能设计特色化课程,这样才能形成自然的人才流入结构。”
郑会长则提出了更具体的替代方案,以形成真正的专业人才后备群体:“政府应组建类似‘农林卫星融合研究事业团’这样的组织,在至少10年时间里每年持续投入20亿韩元以上预算。”也就是说,应以牵头大学为中心,让地理学、计算机工程、农业机械等专业教授参与事业团,承担多年期研究课题,并借此大规模培养融合型硕博人才,输送到农业卫星中心或民间农业科技企业就业,构建长期的良性循环生态。
文中还提到,有必要与市郡农业技术中心等联动提供数据,让农民能够切身感受到农林卫星的作用。因为即便中央政府或农村振兴厅提取出高度化数据,如果面对以高龄农民为主的一线农户,只是说“有数据了,你们自己去用”,那也可能毫无意义。
郑善玉会长表示:“例如,如果提供今年全国白菜种植面积激增的数据,农户就可以将其作为农业经营决策的参考资料。只有这些部分也实现了,卫星的价值才能真正显现出来。”
本文由AI(人工智能)自动翻译。