2018-10-31

概述：

本文從我國不同類型自然保護地管理和保護的需求出發(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、巡護巡檢4個類別共計14個專題的無人機和地面相結合的監(jiān)測技術方案, 為自然保護地生物多樣性精細化管理提供技術指導與儲備。

無人機和地面相結合的自然保護地內

生物多樣性監(jiān)測的技術與實踐

監(jiān)測是自然保護地的核心工作之一, 新技術的運用為自然保護地管理者提供了更加高效、經(jīng)濟的監(jiān)測手段。無人機被視為在生態(tài)學空間研究領域具有變革作用的技術。

然而, 從目前的研究和應用來看, 無人機和地面相結合的監(jiān)測技術方案尚未形成, 對自然保護地主要保護對象的關注不足, 未能發(fā)揮有效的管護和監(jiān)測作用。

為此, 本文在全面梳理我國不同類型自然保護地生物多樣性保護管理和監(jiān)測需求的基礎上, 提出了包括4個類別14個專題的無人機和地面相結合的監(jiān)測技術方案;通過在三江并流世界遺產(chǎn)地開展的技術驗證, 實現(xiàn)對自然保護地生物多樣性保護和管理的技術支撐, 為未來自然保護地精細化、一體化管理提供技術儲備。

（一）我國自然保護地生物多樣性保護管理和監(jiān)測需求

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

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

表1 不同類型自然保護地生物多樣性監(jiān)測需求

（二）構建無人機和地面相結合的自然保護地生物多樣性監(jiān)測技術方案

傳統(tǒng)的地面調查在上述各類自然保護地生物多樣性的監(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; 而脫離地面調查數(shù)據(jù)的訓練和驗證, 無人機低空遙感難以發(fā)揮精準的分類、識別、建模等功能。

為此, 我們以提高自然保護地精細化管理能力為出發(fā)點, 從自然保護地生物多樣性監(jiān)測需求角度出發(fā), 構建了包括4個技術類別14個技術專題的無人機和地面相結合的自然保護地生物多樣性監(jiān)測技術方案(表2)。

14個技術專題既相互獨立, 又互為支撐, 既可按照專題開展單項監(jiān)測, 也可以根據(jù)實際需求選擇技術專題進行有針對性的監(jiān)測。

表2 無人機和地面相結合的自然保護地生物多樣性監(jiān)測技術方案

（三）應用試驗

我們在三江并流世界遺產(chǎn)地云嶺片區(qū)內選擇植物識別、植被長勢、景觀格局、地表測量以及執(zhí)法檢查等技術專題開展技術方案的應用試驗(圖1), 實現(xiàn)了美麗馬醉木(Pieris japonica)和華山松(Pinus armandii)的個體識別; 實現(xiàn)了林窗的提取; 初步構建了一期觀測樣地的數(shù)字表面高程模型; 結合研究團隊自主研發(fā)的自然保護區(qū)移動監(jiān)管系統(tǒng)APP, 進一步為自然保護地保護成效評估等提供了更加信息化和精細化的技術解決方案。

圖1無人機和地面相結合的監(jiān)測技術方案在三江并流世界遺產(chǎn)地中的應用

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