从10年前研究低空遥感技术时的蹒跚起步，到10年后技术成果领先国际水平的顶尖专家，白由路用10年的时间完成了中国农业低空遥感技术，从开始时的航模飞行30%的成功率再到今天90%以上的成功率，中国农业低空遥感技术创造了中国农业发展历程上的一个传奇。
中国农业低空遥感第一人白由路（3sNews 配图）
白由路，中国植物营养研究室主任、中国植物营养学会秘书长、国家测土施肥中心实验室主任、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员、博士生导师。
“你们非常了不起，你们的技术远远领先国际先进水平。”2009年7月20日，瑞典农业和环境工程研究院智能农业研究组一行，来到位于中国农科院的中国植物营养研究室，在听取和观看了白由路研究员的相关介绍后，发出由衷地称赞。随后的一年多时间里，来自欧美的一些农业专家相继来到白由路研究员所在的研究室，进行观摩、交流学习。 2011年新春伊始，北京周报网记者来到中国农科院植物营养研究室，对“中国农业低空遥感技术”的带头人——白由路研究员进行了专访。
灵感源于一家“航模店”
现代遥感技术应用于农业生产已经有20多年的历史，它在作物认别、面积量算、作物长势监测、灾害评估和产量估计等方面取得了较大的成绩，然而在10年前的中国，对该领域里的研究却几乎是一项空白。
2000年春节刚过，正在潜心研究农业低空遥感技术适用与精准农业课题
的白由路像往常一样来到离家不远的皂君庙街边散步，在过路口的时候，他无意间发现了路边有一家航模店。稍作停顿后，他走进这家航模店，并热情地与店主攀谈起来。在这刹那间，这家航模店给了他研究的灵感。
当时，国际上用于1000米以下的低空遥感的运载工具主要有轻型飞机、航模、飞艇和气球等。由于轻型飞机受航空飞行管制、起降条件、飞行安全等因素的影响，作业费用一般较高，很少用于农业遥感研究;飞艇和气球由于其受气象条件和自身稳定性的影响，不能用于农业作业。在西方一些发达国家，低空遥感中经常使用的是航模，或称微型无人飞机。在微型无人飞机中，主要有固定翼和直升机两种，由于直升机飞行高度低，距离短，所以，以固定翼型无人飞机使用较为普遍。固定翼型无人机操作简单、造价低，能有一定的飞行高度和距离，是低空遥感较为理想的运载工具。
在路边小店看到航模后，白由路决心让飞机航模成为中国农业低空遥感的运载工具。
农业低空航模的研究刚开始，白由路和他的助手们就遇到了难题。原来，普通的飞机航模由于自身载重等问题，遥感技术的传感器不能和航模一起飞上天，从而就无法获取各种监测图像和数据。
科研还要继续，如何解决飞机自身载重问题?白由路和科研组的成员首先想到了从相关科研机构聘请专业人士帮助设计所需要的飞机器，可就光设计费用这一块就让他们没有了底气，设计出能达到飞行要求的飞行器少则几万，多则十几万、几十万，这些钱从哪里来?最后，他们决定自己来设计飞行器，解决航模载重作业问题。
为了能早日制造出自己设计的飞行器，白由路找来了很多关于制造飞机航模的理论书籍，潜心学习。“现在想起来都觉得不可思议，从来没有接触过类似的研究，那时候竟能静下心来一点一点地学习。”白由路说。功夫不负有心人，经过一段时间的学习和反复实践后，白由路和他的助手们设计的飞行器终于能载着传感器工作系统装置飞上天了。
自己动手设计的航模飞上天，这并没有给白由路和他的科研团队带来太多的兴奋，因为航模只是带着传感系统飞上了天，不能正常飞行和系统不能正常开展监测工作又给了他们一次打击。
“面对一次次的失败，有时也很沮丧，可再反过头来想想，从一个完全不懂航模技术的门外汉到自己设计制造的东西飞上天，这就是一次很了不起的尝试。”在接下来的日子里，白由路和助手们再一次向困难发起挑战，经过3年多的研究和锤炼，他们研制的无人低空遥感技术获得了成功。并且他们设计的航模无跑道弹射起飞技术还获得了国家专利。
从手动飞行控制到自动飞行控制
据白由路研究员介绍，为了提高飞行器的地面控制精度，目前他们用于低空遥感的飞行器由两套系统组成。一套是手动比例遥控系统，另一套是自动飞行控制系统。在2005年以前，他们使用的就是手动比例遥控系统，虽然手动系统可以单独使用，但由于其操作控制只能靠人眼进行判断，特别是在高度控制、速度控制和航线控制方面都有较大的局限性，所以很难达到预期目的。
“当时从手控到自控的转变我们也费了很大的力气，买来的自控系统达不到我们的要求，这就要求我们对其进行整体的改造，现在可以灵活运用的自控系统完全是靠我们自己一点一点的钻研出来的。”说到这里，白由路研究员满腹的感慨。
随着数码照相机和CCD技术的发展，白由路和他的科研组把数码照相机作为了低空遥感的传感器。他告诉记者，这种数码相机传感器更易于地面的监控，可以将数码相机的取景器用PAL或NTSC制式传送到地面，避免了普通相机以前经常出现的盲拍，使空中拍摄成功率大为提高;其次，数码照的照片易于计算机处理，减少了胶片在洗印过程中产生的色偏等问题;另外，由于CCD的感光范围在可见光到红外波段，数码相机稍加改造即能进行红外波段的反射光谱研究。数码相机的使用大大提高了他们工作的效率，这也是他们在研究中的又一次新的突破。
在2010年年底的中央农村工作会议上，稳定发展粮食生产被作为今年“三农”工作的首要任务。在谈到低空遥感技术应用于中国农业的发展前景时，白由路说：“目前，粮食播种面积不可能再扩大，只能在提高单产上下力气，而我们的低空遥感技术恰恰能解决这一问题，因为在我国高产粮田里有20%至30%的作物会受到营养和生长方面的影响，严重时甚至可能使作物绝收，通过低空遥感技术我们可以及时方便地发现作物生长异常，采取补救措施，从而达到粮食作物增产的目的，可以说低空遥感技术是提高中国土地单产的制胜法宝。”
精准农业：
精准农业是按照田间每一操作单元(区域、部位)的具体条件，精细准确地调整各项土壤和作物管理措施，最大限度地优化使用各项农业投入，以获取单位面积上的最高产量和最大经济效益，同时保护农业生态环境，保护土地等农业自然资源，精准农业的基础是地块内的空间变异。所以，利用低空遥感是最快速和最实时的监测土壤和作物地块内空间变异的方法之一。
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