現(xiàn)有遙感試驗(yàn)還缺少對(duì)生物多樣性直接監(jiān)測(cè)指標(biāo)的觀測(cè), 而生物多樣性遙感監(jiān)測(cè)方法也缺少星空地多維立體觀測(cè)平臺(tái)的支撐, 亟需加強(qiáng)兩者的融合, 開(kāi)展基于站點(diǎn)的生物多樣性星空地一體化遙感監(jiān)測(cè)研究。

生物多樣性監(jiān)測(cè)是實(shí)施生物多樣性保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃和開(kāi)展生物多樣性修復(fù)的基礎(chǔ)。近年來(lái), 遙感平臺(tái)和載荷技術(shù)高速發(fā)展, 星基、空基、地基等多平臺(tái)、多尺度、多模式遙感技術(shù)層出不窮, 可以對(duì)地表要素和過(guò)程進(jìn)行時(shí)空多維度、立體觀測(cè)。遙感已經(jīng)成為廣受認(rèn)可的生物多樣性監(jiān)測(cè)方法。然而已有的生物多樣性遙感監(jiān)測(cè)方法大都基于單一平臺(tái), 缺乏對(duì)星空地多維立體遙感平臺(tái)的集成應(yīng)用, 限制了其應(yīng)用潛力。

星空地一體化遙感綜合觀測(cè)以地面試驗(yàn)站為依托, 協(xié)同原位定點(diǎn)觀測(cè)和多維立體遙感平臺(tái), 可以收集生物多樣性—遙感觀測(cè)配對(duì)數(shù)據(jù), 支撐由生物多樣性到遙感觀測(cè)的前向模擬和由遙感觀測(cè)到生物多樣性的數(shù)學(xué)推斷, 有望進(jìn)一步提高生物多樣性監(jiān)測(cè)水平。然而, 已有星空地一體化遙感觀測(cè)試驗(yàn)缺少生物多樣性的監(jiān)測(cè)指標(biāo), 亟需加強(qiáng)生物多樣性遙感監(jiān)測(cè)方法和星空地一體化遙感觀測(cè)試驗(yàn)之間的有機(jī)融合。

王朗山地生態(tài)系統(tǒng)遙感綜合觀測(cè)試驗(yàn)站是開(kāi)展面向生物多樣性監(jiān)測(cè)的星空地一體化觀測(cè)試驗(yàn)的有效嘗試。在生物多樣性監(jiān)測(cè)方面, 王朗站重點(diǎn)關(guān)注: (1)生物多樣性監(jiān)測(cè)中的假說(shuō)檢驗(yàn); (2)基于LiDAR、成像光譜儀等的生境監(jiān)測(cè); (3)基于無(wú)人機(jī)的物種識(shí)別; (4)人類活動(dòng)對(duì)生境和珍稀物種的影響。

面向生物多樣性監(jiān)測(cè)需求, 對(duì)生物多樣性指標(biāo)進(jìn)行多平臺(tái)集成、多尺度嵌套的立體觀測(cè), 收集生物多樣性–遙感觀測(cè)配對(duì)數(shù)據(jù), 借助生態(tài)過(guò)程模型、機(jī)器學(xué)習(xí)等手段, 建立由生物多樣性到遙感觀測(cè)的前向機(jī)理模擬, 及由遙感觀測(cè)到生物多樣性的數(shù)學(xué)推斷, 可能是進(jìn)一步提高生物多樣性遙感監(jiān)測(cè)水平的潛在突破方向之一。

基于站點(diǎn)的星空地一體化王朗山地生態(tài)遙感綜合觀測(cè)試驗(yàn)站生物多樣性監(jiān)測(cè)概念設(shè)計(jì)