武汉大学空天地一体化遥感技术构筑无人区生态保护防线

通讯员：何婧琳

国家公园是指以保护具有国家代表性的大面积自然生态系统为主要目的，实现自然资源科学保护和合理利用的特定陆地或海洋区域。利用空天地海一体化遥感技术，建立覆盖广域、响应及时、智能高效的遥感监测体系，已成为国家公园精细化管理与科学决策的重要技术手段。2024年11月，武汉大学与国家林草局签署合作协议，希望利用空天地海遥感监测落实党中央对国家公园全方位全维度高动态的精细管理战略。武汉大学测绘遥感信息工程全国重点实验室李德仁院士团队联合多家高校、研究机构和企事业单位，深入我国多个自然保护区、无人区开展科学技术攻关，取得了多项重要研究进展并深入应用，用遥感技术强势助力我国国家公园生态监测与保护事业。

近日，地处西藏自治区那曲市的三江源国家公园唐北区域的天空地一体化遥测系统就引起了央视新闻系列报道《辉煌60年 魅力新西藏》的关注，系统观测站中一个超高精度、超远距离的观测云台，可以让方圆十五公里之内的野生动物活动轨迹、冰川草原湖泊的变化情况尽收眼底，而这样的观测云台在三江源国家公园唐北区域和羌唐自然保护区内一共设置了十四处，它们和卫星遥感、无人机联手，让这片辽阔而充满生机的高原第一次得到了科学、系统、及时的审视，以往只能通过一线工作人员徒步观测的传统方式也得到了根本改变，从而对包括藏羚羊在内的旗舰高原物种的恢复情况首次有了准确清晰的统计，在这场生态大摸底中，生态观测云台和红外相机配合，还捕捉到了许多意外的瞬间——高清珍贵的高原动物影像。

作为长江、黄河、澜沧江的发源地，三江源地区成为全球高海拔生物多样性最丰富的区域之一，承载着“中华水塔”的生态安全使命。然而，这里平均海拔超4700米，面积达19.07万平方公里，地形复杂、气候恶劣，传统人工巡护覆盖率不足30%，生态数据呈现“碎片化、滞后性”特征。传统科技手段包括卫星、无人机、地面传感器的独立运行，协同性差，数据回传依赖4G网络，而70%的无人区处于“信号真空”，数据回传难以保障，同时，传统AI算法对雪豹、藏羚羊等高原动物的误检率高达40%，且无法准确评估种群数量、结构，亟需引入综合完善的高新技术方案，作为高原生态治理的有效科技支撑。

面对重重挑战，三江源国家公园与李德仁院士团队、立得空间信息技术股份有限公司等共建“智慧生态感知体系”，以“技术穿透无人区，数据驱动大保护”为目标，开启生态治理新范式，打造数字孪生智慧国家公园——数字林草慧眼目标识别及数据服务平台。该平台作为林草数字孪生基础底座系统，用于对国家公园自然资源、野生动物、人类活动等各类数据接入与汇聚、清洗、建库运维、精准识别及可视化展示，基于天基（遥感卫星影像）、空基（无人机群）、地基（各类地面仪器）感知监测设备，结合物联感知、大数据、AI识别等技术，同时结合多种通信方式实现全域监测数据实时回传，彻底打通生态保护“信息孤岛”，为三江源国家公园的气象环境监测、火情预警、旗舰物种保护、自然资源调查等业务应用提供支撑。

此前，央视新闻也报道了李德仁院士、眭海刚教授团队在四川王朗地区开展无人机群多模态森林调查测试，利用空天遥感技术助力我国生物多样性保护、用科技守护大熊猫国家公园的最新研究进展。由李德仁院士、眭海刚教授团队和中国科学院动物所、江西农业大学魏辅文院士团队、中国林科院、大熊猫成都基地、北京林业大学、立得空间信息技术股份有限公司等多家单位组成的科研项目团队，从今年2月初开始已在陕西佛坪国家级自然保护区、四川鞍子河与王朗国家级自然保护区开展了为期四个多月的空天遥感野生大熊猫监测技术探索与实验，来自武汉大学测绘遥感信息工程全国重点实验室的多名研究生在导师的带领下参与其中。

空天遥感监测林下动物目前是世界性难题，团队依托多模态、多平台、多载荷、多集群的空天遥感体系，融合可见光、红外和激光雷达等多源遥感数据，对大范围林区开展动物自动探测、精准识别与智能分析等工作。经过技术研究和实地试验，团队初步验证了空天遥感技术在中低以及部分高郁闭度林下环境监测野生大熊猫的可行性。该研究通过系统研发与示范应用，旨在实现对大熊猫种群数量、空间分布、栖息环境与生存状态的动态监测，为保护管理提供科学依据，同时为即将启动的第五次全国大熊猫调查提供关键技术支撑和实战经验。

未来，李德仁院士团队将继续深化“星-机-人-AI”协同网络，综合运用天空地一体化监测技术、数字孪生技术，持续服务于国家公园建设，为我国生态资源保护提供有力的技术支撑，以科技之力守护每一片绿水青山、每一个珍稀物种！

（视频、图片来源：央视新闻、立得空间、眭海刚团队 编辑：赵冀帆）