随着科技的慢慢的提升,“天空地一体化” 监测模式逐渐应用于自然保护地监测中,融合了卫星遥感、无人机监测和地面站点观测等技术,形成了立体全方位的生态环境监视测定网络自然保护地。
卫星遥感:利用卫星搭载的各种传感器,对自然保护地进行大范围、周期性的观测。能获取植被覆盖度、土地利用类型及变化、森林面积、湿地分布、水体变化等信息。例如,通过多光谱卫星影像能够识别不同植被类型的分布范围,其优点是覆盖范围广、获取信息速度快、可进行长时间序列的监测。
无人机遥感:无人机可以在低空飞行,搭载高分辨率的相机、多光谱传感器等设备,对自然保护地进行局部的、高精度的监测。可以获取详细的植被生长状况、地形地貌、野生动物活动痕迹等信息。适用于小范围的重点区域监测、突发事件的快速响应以及对卫星遥感数据的补充和验证。
样地调查:在自然保护地内设置固定的样地,定期对样地内的植物、动物、土壤等要素进行详细的调查和测量。对于植物,包括植物的种类、数量、高度、胸径、盖度等指标;对于动物,可通过样线法、样点法等做出详细的调查,记录动物的种类、数量、活动痕迹等。样地调查可以获取较为准确的ECO本底数据和长期的变化信息,但需要投入大量的人力、物力和时间。
生态定位观测:建立生态定位观测站,配备各种气象、水文、土壤等监测仪器,对自然保护地的天气特征情况、水文状况、土壤性质等进行长期连续的观测。例如,监测气温、降水、风速、土壤湿度、土壤养分等参数,为研究生态系统的物质循环、能量转换等提供基础数据。
红外相机监测:在自然保护地内布置红外相机,当有动物经过时,相机能自动触发拍摄。能够适用于监测野生动物的种类、数量、活动规律、分布范围等。这种方法对野生动物的干扰较小,可以获取动物在自然状态下的行为信息,但只能监测到相机拍摄范围内的动物活动,且需要定期回收和处理数据。
声音监测:利用声音传感器或录音设备,记录自然保护地内的动物叫声、鸟鸣声等声音信息。通过对声音的分析,可以识别动物的种类、判断动物的活动状态和行为模式,为野生动物的监测和研究提供新的手段。
传感器网络:在自然保护地内布置很多类型的传感器,如温度传感器、湿度传感器、光照传感器、水质传感器等,形成传感器网络。传感器实时采集环境数据,并通过无线通信技术将数据传输到数据中心,实现对自然保护地环境的实时监测和预警。
移动数据采集:利用手持终端设备,如平板电脑、智能手机等,结合地理信息系统(GIS)技术,工作人能在野外进行数据的采集、录入和上传。方便快捷地记录样地调查数据、巡护信息、事件报告等,提高数据采集的效率和准确性。
通过协议对接、数据导入、系统接口、网络爬虫等多种技术,因地制宜的整合各类监测监控数据、地面观测数据、人工调查数据、遥感影像数据、监测成果数据、外部整合数据,建立系统中心数据库,形成相应的数据建设标准和集成规则;同时,依据数据的共享交换需求,建立起相应的接口和机制,满足数据共享的相应需求。
以观测站运行管理体系、数据应用需求、业务需求等为依据,以灵活、直观、易用为原则,通盘考虑数据频次、数据样式、数据容量的差异,为不同的数据设计不同的数据查看、管理、统计分析、质控等功能,以满足多种用户、不同数据的数据综合管理需求。
以二三维一体化GIS、大数据图表分析为主要载体,通盘考虑不同受众的接受能力和关注点,满足决策支撑、参观学习考察、科普教育、科学研究等多场景的数据展示应用需要。
将高分遥感数据、监测评估成果数据、外部气象数据等纳入系统,提供空间化、图表化的展示分析,与监测数据一起形成不同时空尺度的一体化监测格局,为深度研究环境运行演化规律奠定基础。
达斯特利用python,开发各类生态环境质量评估模型,实现数据的自动处理。用户只需提交输入数据,就可以获得tiff格式的成果数据,无需用户了解模型原理。
且成果数据可与GIS结合,以可视化方式展示生态环境质量的评估结果,直观地展示环境质量状况。
可实现区域生态环境质量评价、土地利用评估、生境质量、土壤保持量、碳储量、归一化植被指数(NDVI)、植被覆盖度(FVC)、植被净初级生产力(NPP)、植被总初级生产力(GPP)等的评估。