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現(xiàn)有遙感試驗還缺少對生物多樣性直接監(jiān)測指標的觀測, 而生物多樣性遙感監(jiān)測方法也缺少星空地多維立體觀測平臺的支撐, 亟需加強兩者的融合, 開展基于站點的生物多樣性星空地一體化遙感監(jiān)測研究。

生物多樣性監(jiān)測是實施生物多樣性保護行動計劃和開展生物多樣性修復的基礎。近年來, 遙感平臺和載荷技術高速發(fā)展, 星基、空基、地基等多平臺、多尺度、多模式遙感技術層出不窮, 可以對地表要素和過程進行時空多維度、立體觀測。遙感已經(jīng)成為廣受認可的生物多樣性監(jiān)測方法。然而已有的生物多樣性遙感監(jiān)測方法大都基于單一平臺, 缺乏對星空地多維立體遙感平臺的集成應用, 限制了其應用潛力。

星空地一體化遙感綜合觀測以地面試驗站為依托, 協(xié)同原位定點觀測和多維立體遙感平臺, 可以收集生物多樣性—遙感觀測配對數(shù)據(jù), 支撐由生物多樣性到遙感觀測的前向模擬和由遙感觀測到生物多樣性的數(shù)學推斷, 有望進一步提高生物多樣性監(jiān)測水平。然而, 已有星空地一體化遙感觀測試驗缺少生物多樣性的監(jiān)測指標, 亟需加強生物多樣性遙感監(jiān)測方法和星空地一體化遙感觀測試驗之間的有機融合。

王朗山地生態(tài)系統(tǒng)遙感綜合觀測試驗站是開展面向生物多樣性監(jiān)測的星空地一體化觀測試驗的有效嘗試。在生物多樣性監(jiān)測方面, 王朗站重點關注: (1)生物多樣性監(jiān)測中的假說檢驗; (2)基于LiDAR、成像光譜儀等的生境監(jiān)測; (3)基于無人機的物種識別; (4)人類活動對生境和珍稀物種的影響。

面向生物多樣性監(jiān)測需求, 對生物多樣性指標進行多平臺集成、多尺度嵌套的立體觀測, 收集生物多樣性–遙感觀測配對數(shù)據(jù), 借助生態(tài)過程模型、機器學習等手段, 建立由生物多樣性到遙感觀測的前向機理模擬, 及由遙感觀測到生物多樣性的數(shù)學推斷, 可能是進一步提高生物多樣性遙感監(jiān)測水平的潛在突破方向之一。

基于站點的星空地一體化王朗山地生態(tài)遙感綜合觀測試驗站生物多樣性監(jiān)測概念設計