2018-10-31

概述：

本文从我国不同类型自然保护地管理和保护的需求出发, 提出了包括图像识别与分类解译、数据反演与格局分析、数字建模与地表测量、巡护巡检4个类别共计14个专题的无人机和地面相结合的监测技术方案, 为自然保护地生物多样性精细化管理提供技术指导与储备。

无人机和地面相结合的自然保护地内

生物多样性监测的技术与实践

监测是自然保护地的核心工作之一, 新技术的运用为自然保护地管理者提供了更加高效、经济的监测手段。无人机被视为在生态学空间研究领域具有变革作用的技术。

然而, 从目前的研究和应用来看, 无人机和地面相结合的监测技术方案尚未形成, 对自然保护地主要保护对象的关注不足, 未能发挥有效的管护和监测作用。

为此, 本文在全面梳理我国不同类型自然保护地生物多样性保护管理和监测需求的基础上, 提出了包括4个类别14个专题的无人机和地面相结合的监测技术方案;通过在三江并流世界遗产地开展的技术验证, 实现对自然保护地生物多样性保护和管理的技术支撑, 为未来自然保护地精细化、一体化管理提供技术储备。

（一）我国自然保护地生物多样性保护管理和监测需求

我国已建立了自然保护区、风景名胜区、国家公园(体制试点)等10余种不同类型且数量庞大的自然保护地。

总的来看, 不同类型自然保护地的主要保护对象围绕在生态系统、物种、遗址遗迹等或由其构成的景观资源上; 管理目标定位则集中在保护、恢复、科研、宣教、游憩和可持续发展等方面(表1)。

表1 不同类型自然保护地生物多样性监测需求

（二）构建无人机和地面相结合的自然保护地生物多样性监测技术方案

传统的地面调查在上述各类自然保护地生物多样性的监测工作中发挥了重要作用。但是受限于人力、物力、时间等, 在监测深度、角度和频次上难以突破; 而脱离地面调查数据的训练和验证, 无人机低空遥感难以发挥精准的分类、识别、建模等功能。

为此, 我们以提高自然保护地精细化管理能力为出发点, 从自然保护地生物多样性监测需求角度出发, 构建了包括4个技术类别14个技术专题的无人机和地面相结合的自然保护地生物多样性监测技术方案(表2)。

14个技术专题既相互独立, 又互为支撑, 既可按照专题开展单项监测, 也可以根据实际需求选择技术专题进行有针对性的监测。

表2 无人机和地面相结合的自然保护地生物多样性监测技术方案

（三）应用试验

我们在三江并流世界遗产地云岭片区内选择植物识别、植被长势、景观格局、地表测量以及执法检查等技术专题开展技术方案的应用试验(图1), 实现了美丽马醉木(Pieris japonica)和华山松(Pinus armandii)的个体识别; 实现了林窗的提取; 初步构建了一期观测样地的数字表面高程模型; 结合研究团队自主研发的自然保护区移动监管系统APP, 进一步为自然保护地保护成效评估等提供了更加信息化和精细化的技术解决方案。

图1无人机和地面相结合的监测技术方案在三江并流世界遗产地中的应用

附件1 自然保护区移动监管系统APP使用说明