遥感科技赋能太湖生态研究:南京大学前沿科学学院“奔赴计划”项目工作纪实

发布者:本科生院教育教学发展与评估中心发布时间:2025-09-03浏览次数:204


821-22日,南京大学前沿科学学院“奔赴计划”团队圆满完成从线上研讨到野外实地验证的系列活动。该项目不仅为后续生态环境深度研究奠定坚实基础,更显著提升了参与本科生的科研素养与实践能力,帮助同学们在理论与实践的深度融合中明确科研方向、增强专业认同。

一、线上研讨:在攻坚中明晰方向,于细节处筑牢根基

团队工作以两次线上会议为起点,开启了从技术理论到实践落地的探索之旅。首次会议提出“全年中值合成影像”与“分月中值影像”两种影像处理方案,合理分配11年影像处理任务。队长详细讲解影像下载与导出流程以及ENVI软件操作教学,助力成员快速掌握地物标记核心技能。第二次线上会议聚焦研究实践中的难点突破,团队成员踊跃分享地物标记遇见的问题:湿地边缘地带因树木覆盖,难以判断是否划入湿地范围;树底区域归类为草地还是石地亦存在争议;灌丛与森林在遥感影像中均呈绿色团状,即便切换波段也难以区分;2015-2017年部分影像数据缺失等。这一过程不仅锻炼了学生处理实际科研问题的能力,也初步建立起团队协作与学术交流的良好氛围。

二、野外验证:从影像像素到自然实地,让知识扎根现实

线上研讨明确方向后,团队迅速推进野外验证工作,开启了一场从虚拟影像到真实自然的“跨界修行”。出发前,成员们系统梳理前期影像分析成果:对难以区分的区域截图圈划、标注疑似混淆地物类型,更对典型争议区域标注经纬度,确保实地考察精准靶向,极大提升了实地考察的针对性和效率。

野外验证过程中,老师的专业讲解让团队成员对湖泊与湿地生态有了全新且深刻的认知。在湖泊生态领域,老师深入剖析鄱阳湖、洞庭湖与太湖的差异:鄱阳湖、洞庭湖作为季节性湖泊,因与长江连通,水位呈现季节性剧烈波动;而太湖作为封闭性湖泊,漫长的换水周期导致污染物易积累,蓝藻水华反复爆发,治理难度极大。这些鲜活的案例,让书本中抽象的生态概念变得具体可感。

团队在实地观察中清晰区分了沿海湿地与淡水湿地:沿海湿地受潮汐影响,土壤多为泥巴质地,多高潮蟹、滩头鱼等特色生物和红树林等耐盐植被;而淡水湿地无潮汐干扰,环境更为稳定,以芦苇、水草为主要植被。两者因水体盐度差异,生物群落与生态功能截然不同。

此外,团队还开展无人机拍摄工作,计划采集灌丛、农田、林地的细节图与全景图,为后续影像素材完善积累了宝贵的第一手资料。

 三、参观交流:走进大院大所,触摸科研前沿

作为“奔赴计划”的重要环节,团队先后前往中国科学院南京地理与湖泊研究所和中国科学院太湖湖泊生态系统研究站(无锡站)进行参观学习。在研究所和台站,同学们系统了解了我国湖泊生态系统监测网络的建设历程、现有成果与未来布局,亲身感受到国家级科研平台的雄厚实力与使命担当。

太湖站点作为重要科研平台,自1987年开始布局,如今已纳入国际合作网络,其中完备的基础设施与先进的科研核心设施为湖泊研究提供了强大的技术支撑。站点的常规监测、专项观测及科研成果管理模式,让团队成员直观学习到规范化、系统化的科研流程。站点开展的“十三五”水专项、高光谱技术应用、蓝藻水华预测系统开发等技术示范项目,更拓宽了团队的研究思路,帮助本科生建立起对科研工作系统性、规范性的认知,也为未来参与大项目、进入科研平台积累了宝贵经验。

四、科研感悟:在协作中成长,在实践中坚定使命

回顾整个研究过程,团队成员纷纷表示,“奔赴计划”不仅是一次技术实践,更是一次科研素养的全面锻炼。线上阶段,从最初对影像处理方案的懵懂困惑,到熟练运用代码下载影像、通过ENVI软件标记地物,每一次技术难题的攻克,都离不开成员间的及时沟通、互帮互助与队长的耐心指导;面对地物识别的困惑,大家主动分享经验、共同探讨。

野外验证与站点参观则让成员们深刻体会到“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”的真谛。通过实地验证与老师讲解,原本在遥感影像中难以区分的灌丛与森林,在实地观察其高度、形态差异后豁然开朗;书本中抽象的“生态缓冲带”“换水周期”等概念,结合太湖、鄱阳湖的实际案例后变得生动易懂;大院大所的参观更是让同学们对我国湖泊研究的整体布局和前沿动向有了宏观把握。“这次研究不仅提升了我们的遥感技术能力,更让我们明白生态研究需要兼顾技术分析与实地考察,既要用数据说话,也要走进自然、倾听生态的声音,更要扛起守护生态的责任。”一位团队成员感慨道。

此次从线上协作到野外验证的科研实践,是南京大学前沿科学学院深化科教融合、推动学科实践的又一次生动尝试。团队不仅积累了丰富的影像数据与实地观测资料,更锤炼了成员的科研能力与协作精神,在本科生心中埋下了科研的种子,帮助他们明确未来学术方向、建立起服务生态保护需求的科研志向。未来,团队将继续深化遥感技术在生态研究中的应用,为湖泊湿地生态保护与可持续发展贡献青春力量,奔赴下一程科研山海。