生态环保"天眼"系统升级 天地一体监测网络守护生物多样性

问题:生态系统广域分布、变化隐蔽且受人类活动影响显著,传统监测在覆盖范围、频次与成本方面存在现实瓶颈。

自然保护地、生态保护红线及关键物种栖息地往往地形复杂、交通不便,单靠人工巡护难以及时掌握栖息地破坏、建设扰动等变化;一旦监测滞后,生态退化和物种风险可能在不易察觉中累积,影响生态安全与高质量发展。

原因:一方面,生态环境治理进入精细化阶段,对数据的时空分辨率、连续性和可比性提出更高要求。

另一方面,重大工程建设、资源开发利用、道路及能源设施等活动对栖息地的影响更具隐蔽性和碎片化特征,需要在“发现—核查—评估—处置”链条前端就实现快速预警。

此外,陆海统筹、跨区域协同监管日益增多,迫切需要统一底座数据和共享机制来支撑联动执法与科学决策。

影响:遥感技术的系统化应用正在改变生态监测的工作范式。

生态环境部卫星环境应用中心介绍,通过创新构建由天基卫星、低空无人机、高塔观测、走航巡护和地基平台组成的“五基”体系,推动监测从单点观测向立体化、连续化、可追溯转变。

在天空地海一体化网络中,卫星遥感具备大尺度、远距离、非接触优势,能够以较低成本实现高频、持续的变化识别,尤其适用于栖息地破坏、人类活动扩张等问题的早期发现与趋势研判。

“十四五”以来,生态环境卫星遥感能力持续增强,目前已有7颗生态环境卫星在轨运行,多星联动的监测体系初步形成。

依托稳定的数据供给,相关部门构建人类活动遥感监测业务体系,对生态保护红线、自然保护地等重要区域开展常态化监测,并对生态重要区典型重大建设工程实施全周期遥感跟踪,力求在建设过程中及时识别生境破坏迹象,为监管提供证据链和决策依据。

在生物多样性监测与评估中,数据精度提升带来保护策略的“校准效应”。

以三江源为例,采用国产高分卫星提取的高精度生境因子后,雪豹适宜生境模拟范围较以往结果有所收敛,减少约2.8万平方公里,使地面调查布设、保护规划与资源投向更贴近真实生境格局。

这类“更准的空间答案”意味着保护行动能够更聚焦,避免因信息偏差造成资源分散或措施失当。

对策:在卫星提供宏观视野的同时,无人机遥感以机动灵活、分辨率高等特点,成为连接卫星与地面调查的关键环节。

相较传统人工调查,无人机可在更短时间覆盖更大范围,获取更具代表性的物种与生境信息;低空影像分辨率更高,适合在重点区域开展精细核查。

随着算法与样本库建设推进,物种自动识别正在从探索走向应用。

相关专家介绍,在内蒙古布设的无人机场可实现自动化采集草地物种数据并实时回传高清影像,依托样本库与识别模型开展自动鉴定,目前模型可识别22科54属70种草地植物,总体识别准确率达88.6%,有效提升了调查效率与数据一致性。

应用实践也表明,无人机在动物多样性调查中具有“补盲”价值。

相关团队在锡林郭勒开展调查时,于9月至11月采集到34种动物影像,其中包含地面调查未记录到的物种,为评估监测区动物多样性提供了更丰富的证据。

这提示未来监测应更强调多源手段互补,通过“卫星发现异常—无人机精查核实—地面验证评估”的闭环,提高问题识别的准确性与处置效率。

面向更复杂的监管需求,一批新工具正在扩展监测边界:续航更长的中型固定翼无人机可搭载高光谱、激光雷达等载荷获取大范围三维生境信息;多旋翼无人机便于垂直起降与小尺度精细作业;生态移动巡护车可对野生动物种群进行智能识别、计数与追踪;四足机器人可在草原调查中承担重复性、危险性“跑腿”任务,提升一线工作安全性和连续性。

多手段叠加将推动监测从“看得见”走向“看得清、看得懂、看得早”。

前景:条例提出的“信息共享、上下协同”将成为体系效能提升的关键。

下一步,监测网络建设不仅要追求设备数量和数据规模,更要在标准统一、质量控制、跨部门共享、成果转化等方面形成制度化闭环。

随着多源遥感数据融合、智能识别与自动化作业能力增强,生态监测将更强调预警研判与风险管理:在重点区域实现常态化、可量化的变化监测,在重大工程中强化过程监管,在栖息地保护中提升规划精准度,在跨区域治理中形成同图同标同判的协同基础。

专家认为,通过持续释放遥感的独特优势并推进智能化应用,守护生态的“天眼”将更加清晰、更加智慧,为美丽中国建设提供更坚实的数据支撑与科技保障。

从太空卫星到地面机器人,科技赋能让生态保护长出"智慧之眼"。

这场监测技术的革新不仅关乎物种存续,更是生态文明时代国家治理能力的生动体现。

当科技与自然深度对话,我们正在书写人与自然和谐共生的中国方案。