一、自然保護地多元監測技術的融合發展

隨著科技的不斷進步，“天空地一體化” 監測模式逐漸應用于自然保護地監測中，融合了衛星遙感、無人機監測和地面站點觀測等技術，形成了立體全方位的生態環境監測網絡自然保護地。

1.遙感監測技術：

衛星遙感：利用衛星搭載的各種傳感器，對自然保護地進行大范圍、周期性的觀測。可以獲取植被覆蓋度、土地利用類型及變化、森林面積、濕地分布、水體變化等信息。例如，通過多光譜衛星影像能夠識別不同植被類型的分布范圍，其優點是覆蓋范圍廣、獲取信息速度快、可進行長時間序列的監測。

無人機遙感：無人機可以在低空飛行，搭載高分辨率的相機、多光譜傳感器等設備，對自然保護地進行局部的、高精度的監測。能夠獲取詳細的植被生長狀況、地形地貌、野生動物活動痕跡等信息。適用于小范圍的重點區域監測、突發事件的快速響應以及對衛星遙感數據的補充和驗證。

2.地面監測技術：

樣地調查：在自然保護地內設置固定的樣地，定期對樣地內的植物、動物、土壤等要素進行詳細的調查和測量。對于植物，包括植物的種類、數量、高度、胸徑、蓋度等指標；對于動物，可通過樣線法、樣點法等進行調查，記錄動物的種類、數量、活動痕跡等。樣地調查能夠獲取較為準確的生態系統本底數據和長期的變化信息，但需要投入大量的人力、物力和時間。

生態定位觀測：建立生態定位觀測站，配備各種氣象、水文、土壤等監測儀器，對自然保護地的氣候條件、水文狀況、土壤性質等進行長期連續的觀測。例如，監測氣溫、降水、風速、土壤濕度、土壤養分等參數，為研究生態系統的物質循環、能量轉換等提供基礎數據。

紅外相機監測：在自然保護地內布置紅外相機，當有動物經過時，相機能夠自動觸發拍攝。可以用于監測野生動物的種類、數量、活動規律、分布范圍等。這種方法對野生動物的干擾較小，能夠獲取動物在自然狀態下的行為信息，但只能監測到相機拍攝范圍內的動物活動，且需要定期回收和處理數據。

聲音監測：利用聲音傳感器或錄音設備，記錄自然保護地內的動物叫聲、鳥鳴聲等聲音信息。通過對聲音的分析，可以識別動物的種類、判斷動物的活動狀態和行為模式，為野生動物的監測和研究提供新的手段。

3.數據采集與傳輸技術：

傳感器網絡：在自然保護地內布置各種類型的傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、水質傳感器等，形成傳感器網絡。傳感器實時采集環境數據，并通過無線通信技術將數據傳輸到數據中心，實現對自然保護地環境的實時監測和預警。

移動數據采集：利用手持終端設備，如平板電腦、智能手機等，結合地理信息系統（GIS）技術，工作人員可以在野外進行數據的采集、錄入和上傳。方便快捷地記錄樣地調查數據、巡護信息、事件報告等，提高數據采集的效率和準確性。

二、自然保護地智慧監管目標

1.多源數據集成整合，實現數據匯聚和共享

通過協議對接、數據導入、系統接口、網絡爬蟲等多種技術，因地制宜的整合各類監測監控數據、地面觀測數據、人工調查數據、遙感影像數據、監測成果數據、外部整合數據，建立系統中心數據庫，形成相應的數據建設標準和集成規則；同時，根據數據的共享交換需求，建立起相應的接口和機制，滿足數據共享的相應需求。

2.以業務和問題為導向的數據綜合管理和問題閉環管理

以觀測站運行管理體系、數據應用需求、業務需求等為依據，以靈活、直觀、易用為原則，通盤考慮數據頻次、數據樣式、數據容量的差異，為不同的數據設計不同的數據查看、管理、統計分析、質控等使用功能，以滿足不同用戶、不同數據的數據綜合管理需求。

3.提供豐富的數據可視化展示，滿足不同應用場景

以二三維一體化GIS、大數據圖表分析為主要載體，通盤考慮不同受眾的接受能力和關注點，滿足決策支撐、參觀學習考察、科普教育、科學研究等多場景的數據展示應用需要。

4.高分衛星監測服務成果納入，實現生態環境質量評估

將高分遙感數據、監測評估成果數據、外部氣象數據等納入系統，提供空間化、圖表化的展示分析，與監測數據一起形成不同時空尺度的一體化監測格局，為深度研究環境運行演化規律奠定基礎。

達斯特利用python，開發各類生態環境質量評估模型，實現數據的自動處理。用戶只需提交輸入數據，即可獲得tiff格式的成果數據，無需用戶了解模型原理。

且成果數據可與GIS結合，以可視化方式展示生態環境質量的評估結果，直觀地展示環境質量狀況。

可實現區域生態環境質量評價、土地利用評估、生境質量、土壤保持量、碳儲量、歸一化植被指數（NDVI）、植被覆蓋度（FVC）、植被凈初級生產力（NPP）、植被總初級生產力（GPP）等的評估。