在不久之前舉辦的第五屆植被病蟲害遙感大會上，我國首個自主研發的“慧眼”天空地植被病蟲害智能監測預警系統正式發布。作為這一系統的重要開發者，杭州電子科技大學自動化學院博士生導師張競成教授以其獨特的研究成為了智慧植保領域的“守護使者”。本文將帶領讀者走近這位在智慧農業領域耕耘多年的科技工作者，講述他如何利用科技的力量守護植物健康。

農作物生產的“守護者”

當前，農業病蟲害頻發，被認為是農作物的“疫情”，對農業生產造成了嚴重威脅。農作物病蟲害能否像天氣預報一樣被預測？在我們的認知里，天氣預報已經成為日常生活不可或缺的一部分，其準確性和時效性不斷提高。因此，是否有可能在重大病蟲害暴發前，像天氣預報那樣提前發出預警信號？

張競成教授正是這一領域的資深研究者。擁有生物學、生態學與自動化及遙感技術交叉學科背景，15年來，一直深耕病蟲害智慧監測和預警領域。

“病蟲害智慧測報技術如果能夠更精細和準確，對病蟲害的防控和農作物種植的保護就會有非常大的幫助。”談及此，張競成憧憬著未來：

“農業病蟲害的發生受到氣候、土壤等自然條件的影響，還與作物的生理特性、病蟲源分布等因素密切相關，是一個比較復雜的過程。我們的工作，便是通過借助遙感、傳感等技術進行觀測和建模分析，致力于提高監測和預測的準確性和可靠性。”

智能測報技術的“研究者”

植物病蟲害作為全球生物安全的系統性問題，根據災害發生規模、影響范圍，其測報工作涉及“全球—洲際—全國—熱點區域”等多個不同尺度，同時也包括近地（冠層）-地塊-區域等不同觀測水平。

在全球尺度的監測上，基于多源遙感信息和病蟲害發生發展規律的綜合分析，能夠提前預警潛在的病蟲害威脅。張競成曾和中國科學院空天信息創新研究院的同行一起，參與沙漠飛蝗生境監測和評價，對蝗蟲遷飛軌跡和入境風險進行預測。

在區域和地塊尺度上，張競成及其團隊開發了一系列基于無人機、衛星遙感影像的作物病蟲害監測模型，能夠根據病蟲害的發生規模、特點，選擇合適的數據源，生成病蟲害危害分布和程度的熱力圖，從而為病蟲害統防統治提供重要的參考和指導。

在近地尺度上，張競成團隊近年研發了病蟲害智能檢測傳感器，通過病蟲害檢測多模態專用傳感器研制和圖譜融合的輕量化自構建網絡及低資源消耗芯片級邊緣計算單元開發，形成一套傳感與計算端融合的低成本高可靠的病蟲害專用智能傳感器，為復雜農田環境病蟲害快速調查提供有力手段，同時后續有望與無人機飛防變量噴灑作業結合，為精準按需變量防控提供支撐。

用初心守護農業的“堅守者”

張競成并不是一開始就研究遙感和病蟲害測報技術，他本科和碩士的專業是生物和生態，與遙感技術有相當的距離。但那個時候，他在生態學的研究工作中偶然接觸到了遙感技術，并對此產生了濃厚的興趣。因此，博士階段他選擇了農業病蟲害遙感為自己的主攻方向。這樣一來，自身生物方面的背景和對遙感方向的興趣使他沉醉于這一方向的研究中，并一直工作至今。“在接觸農業遙感之后，就感受到自己的研究工作有著廣闊的應用場景，能夠將一些先進的技術應用到生產實際中，能夠改變現階段農業在很多方面相對落后的現狀，因此被激發起一種強烈的興趣和熱愛。”張競成告訴記者。

張競成團隊重點關注浙江地區最普遍的經濟作物——水稻和茶葉。他們的工作不僅限于病蟲害測報，還包括作物分布監測、生長監測、災害預警與評估等。團隊成員具有生物和信息學背景，致力于研發農業所需要的智能傳感器及監測預警模型、系統，培養高素質的專業人才，推動智慧農業的發展。

“現在我們在一些問題上進行了0到1的探索，接下來，要繼續把技術做得更精、更穩定，開展1到10的研發和技術示范，為技術的推廣創造有利條件。”他們計劃接下來1-2年的時間，進一步在田間復雜場景中深入研究、測試技術，使一些核心關鍵技術完全掌握在中國人的手里，更好地服務于農業生產。

張競成教授主持了包括一項國家重點研發計劃青年科學家項目、三項國家自然科學基金在內的十余項國家級、省部級項目，系統研究了將遙感、智能傳感等信息技術與植保理論、模型相結合的病蟲害測報方法。在病蟲害智能檢測機理、遙感監測方法、大范圍預測模型等方面發表了系列原創性成果，包括第一/通訊作者SCI論文42篇，其中高被引、中國科學院一區TOP、國內卓越期刊論文20篇；主編、參編中英文專著6部，申請人入選全球前2%頂尖科學家2024榜單；獲得授權發明專利21件；以主要起草人參與制定農業農村部行業標準、地方標準7項。

張競成教授因其扎實的科研和社會貢獻，獲得了諸多榮譽和認可。他獲中國產學研合作創新成果獎一等獎、北京市科技進步二等獎、河南省科技進步二等獎，并獲評國家青年遙感科技人才、浙江省高層次人才特殊支持計劃青年拔尖人才、浙江省農業科技先進工作者、北京市科技新星、浙江省151人才和浙江省中青年學科帶頭人等。此外，他還擔任《Remote Sensing》《Frontiers in Plant Science》等多個刊物編委和特刊編輯；作為發起人，參與組織、舉辦了“植物病蟲害遙感大會”系列會議，目前已成為病蟲害遙感領域最具影響力的會議，實質性推動了作物病蟲害遙感監測及預警技術的發展。

張競成教授及其團隊的研發，不僅為植物保護領域注入了新的活力，也為智慧農業的發展開辟了新的道路。他們的努力和奉獻，不僅守護了植物的健康，也守護了千家萬戶的餐桌。在未來的道路上，張競成教授將繼續帶領他的團隊，用科技的力量守護農業的未來。