2018-10-31

概述：

本文從我國不同類型自然保護(hù)地管理和保護(hù)的需求出發(fā), 提出了包括圖像識別與分類解譯、數(shù)據(jù)反演與格局分析、數(shù)字建模與地表測量、巡護(hù)巡檢4個類別共計(jì)14個專題的無人機(jī)和地面相結(jié)合的監(jiān)測技術(shù)方案, 為自然保護(hù)地生物多樣性精細(xì)化管理提供技術(shù)指導(dǎo)與儲備。

無人機(jī)和地面相結(jié)合的自然保護(hù)地內(nèi)

生物多樣性監(jiān)測的技術(shù)與實(shí)踐

監(jiān)測是自然保護(hù)地的核心工作之一, 新技術(shù)的運(yùn)用為自然保護(hù)地管理者提供了更加高效、經(jīng)濟(jì)的監(jiān)測手段。無人機(jī)被視為在生態(tài)學(xué)空間研究領(lǐng)域具有變革作用的技術(shù)。

然而, 從目前的研究和應(yīng)用來看, 無人機(jī)和地面相結(jié)合的監(jiān)測技術(shù)方案尚未形成, 對自然保護(hù)地主要保護(hù)對象的關(guān)注不足, 未能發(fā)揮有效的管護(hù)和監(jiān)測作用。

為此, 本文在全面梳理我國不同類型自然保護(hù)地生物多樣性保護(hù)管理和監(jiān)測需求的基礎(chǔ)上, 提出了包括4個類別14個專題的無人機(jī)和地面相結(jié)合的監(jiān)測技術(shù)方案;通過在三江并流世界遺產(chǎn)地開展的技術(shù)驗(yàn)證, 實(shí)現(xiàn)對自然保護(hù)地生物多樣性保護(hù)和管理的技術(shù)支撐, 為未來自然保護(hù)地精細(xì)化、一體化管理提供技術(shù)儲備。

（一）我國自然保護(hù)地生物多樣性保護(hù)管理和監(jiān)測需求

我國已建立了自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、國家公園(體制試點(diǎn))等10余種不同類型且數(shù)量龐大的自然保護(hù)地。

總的來看, 不同類型自然保護(hù)地的主要保護(hù)對象圍繞在生態(tài)系統(tǒng)、物種、遺址遺跡等或由其構(gòu)成的景觀資源上; 管理目標(biāo)定位則集中在保護(hù)、恢復(fù)、科研、宣教、游憩和可持續(xù)發(fā)展等方面(表1)。

表1 不同類型自然保護(hù)地生物多樣性監(jiān)測需求

（二）構(gòu)建無人機(jī)和地面相結(jié)合的自然保護(hù)地生物多樣性監(jiān)測技術(shù)方案

傳統(tǒng)的地面調(diào)查在上述各類自然保護(hù)地生物多樣性的監(jiān)測工作中發(fā)揮了重要作用。但是受限于人力、物力、時間等, 在監(jiān)測深度、角度和頻次上難以突破; 而脫離地面調(diào)查數(shù)據(jù)的訓(xùn)練和驗(yàn)證, 無人機(jī)低空遙感難以發(fā)揮精準(zhǔn)的分類、識別、建模等功能。

為此, 我們以提高自然保護(hù)地精細(xì)化管理能力為出發(fā)點(diǎn), 從自然保護(hù)地生物多樣性監(jiān)測需求角度出發(fā), 構(gòu)建了包括4個技術(shù)類別14個技術(shù)專題的無人機(jī)和地面相結(jié)合的自然保護(hù)地生物多樣性監(jiān)測技術(shù)方案(表2)。

14個技術(shù)專題既相互獨(dú)立, 又互為支撐, 既可按照專題開展單項(xiàng)監(jiān)測, 也可以根據(jù)實(shí)際需求選擇技術(shù)專題進(jìn)行有針對性的監(jiān)測。

表2 無人機(jī)和地面相結(jié)合的自然保護(hù)地生物多樣性監(jiān)測技術(shù)方案

（三）應(yīng)用試驗(yàn)

我們在三江并流世界遺產(chǎn)地云嶺片區(qū)內(nèi)選擇植物識別、植被長勢、景觀格局、地表測量以及執(zhí)法檢查等技術(shù)專題開展技術(shù)方案的應(yīng)用試驗(yàn)(圖1), 實(shí)現(xiàn)了美麗馬醉木(Pieris japonica)和華山松(Pinus armandii)的個體識別; 實(shí)現(xiàn)了林窗的提取; 初步構(gòu)建了一期觀測樣地的數(shù)字表面高程模型; 結(jié)合研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的自然保護(hù)區(qū)移動監(jiān)管系統(tǒng)APP, 進(jìn)一步為自然保護(hù)地保護(hù)成效評估等提供了更加信息化和精細(xì)化的技術(shù)解決方案。

圖1無人機(jī)和地面相結(jié)合的監(jiān)測技術(shù)方案在三江并流世界遺產(chǎn)地中的應(yīng)用

附件1 自然保護(hù)區(qū)移動監(jiān)管系統(tǒng)APP使用說明