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卫星应用助力祁连山国家公园“看得见、管得住”

时间:2023年12月14日 信息来源:本站原创 点击:809 字体:

绵延千里,雪山巍峨,草原壮阔,这就是祁连山。


复杂的地形地貌,造就了壮阔而美丽的巍巍祁连,但同时也给祁连山生态环境监测和保护带来了难题。航天技术凭借着独特的优势,为这一难题带来了解决方案。


祁连山是河西走廊的“生命线”,是我国西部重要生态安全屏障,其生态保护重要性不言而喻。2017年,祁连山国家公园成为全国首批10个国家公园体制试点之一。祁连山国家公园位于青藏高原东北部,横跨甘肃和青海两省,总面积5.02万平方公里,幅员辽阔,生态类型多样,地理环境复杂,传统的监测管理手段已无法满足国家公园精细化、动态化、体系化管理的需要。

如何用更现代化、高效率的技术手段监测和管理这一“大公园”,助力公园的生态环境保护?


五院用卫星应用给出了答案。


2022年5月,五院航天恒星祁连山国家公园项目启动建设,旨在推动祁连山国家公园甘肃片区及甘肃林草构建“天地空”一体化生态环境监测体系,用卫星应用助力祁连山国家公园“看得见、管得住”,为国家公园内自然资源监测、管护等科学决策和准确预测提供了有力支撑。


“天空地”一体化

建设立体化监测网络


在甘肃智慧林草大数据平台上,祁连山国家公园的地形地貌、自然资源和生物活动都在屏幕中的一张图内尽收眼底,只要轻点鼠标,便可从屏幕上清楚地看到每一块森林、草地、湿地的数据,各类野生动物、人类活动也能实时监测……这是五院助力祁连山国家公园实现“天地空”一体化监测的重要成果。


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何为“天空地”一体化?简单来说就是“天上看、空中拍、地上查”,“天空地”三种技术手段高效协同,构建起全方位、多层次、立体化监测网络。


2019年,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见》,提出建立国家公园等自然保护地生态环境监测制度,建设各类各级自然保护地“天空地”一体化监测网络体系,并明确提出要发挥卫星遥感的作用。


五院作为我国天基系统建设和应用的重要力量,在卫星技术和资源方面有绝对的硬实力。针对祁连山国家公园监管实际需求,五院项目团队为祁连山国家公园打造“天空地”一体化生态感知监测网络:利用遥感卫星进行天基全域周期性覆盖监测,无人机进行空基重点面域即时监测,视频探头和监测站点进行地面固定点位精细化实时监测。


“在祁连山国家公园这样广阔的地方,卫星的独特作用更加凸显,遥感发挥作用的空间是巨大的。”项目负责人介绍道。祁连山国家公园幅员辽阔,甘肃片区共3.44万平方千米,地理环境复杂。如果全用地面摄像设备进行监测,不仅数据传输难,运维成本也极高。遥感卫星能够以更快的速度、更低的成本实现国家公园的全覆盖监测,同时不受气候、地形地貌等自然条件的限制,大大提高监测效率。


同时,利用卫星遥感多年积累的数据,项目团队能对祁连山国家公园进行历史数据比对分析。“我们能提供当地30多年来的影像记录,通过对每年的林地、草地、荒地等的变化情况分析,就能总结祁连山生态环境30年来的变化趋势。而这些通过别的技术手段是很难实现的。”五院建院55年来的技术积淀,有力支撑了祁连山国家公园的“天空地”一体化监测体系的建设,这也是“技术立院”在航天技术应用领域的一个生动写照。



“感传智用”组合拳

赋能国家公园智慧管护


利用“天空地”一体化的技术手段开展监测,仅仅是项目团队要解决的第一步。在“看得见”的基础上,更重要的是“管得住”。因此,项目团队通过对通导遥卫星的综合协同应用,深挖监测数据的应用价值,构建以“感、传、智、用”为核心的大型国家公园监测解决方案与产品体系,为祁连山国家公园的“智慧化、感知化、物联化”管理提供整体化解决方案。


第一步,“感”是指“天空地”协同构建起监测网络,提升了实时数据采集能力,夯实祁连山国家公园监测数据基础。


第二步,“传”是在获取这些监测数据的基础上,项目团队还借助通信卫星和卫星便携站设备,结合地面网络,为广阔的祁连山国家公园提供稳定实时的信号传输,弥补网络覆盖盲区,打造基于天地通信网络融合的实时通信网络。


第三步,“智”即搭建大数据平台,进行智慧建园。所有数据接入之后,项目团队汇成了智慧林草一张图,再整合甘肃省原有的“林草园野湿荒沙”监测数据,开展数据集成、分类、可视化等工作,搭建起大数据平台,使得各类多源异构数据在统一时空框架下用可视化的形式展现出来,为相关部门的管护工作提供了统一标准和尺度。


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第四步,“用”是整体化解决方案的重要目标。在项目团队的努力下,祁连山国家公园实现了对林地、草地、湿地、人类活动、生物多样性等要素监测,开展了多方面的应用。最重要的是摸清了生态环境“家底”,并实时了解生态环境的动态变化,及时发现造成生态环境恶化的因素,为靶向治理提供依据,做到早发现、早治理、早恢复,推动祁连山生态环境持续向好发展。


此外,在该项目的技术支撑下,管理部门利用大数据平台进行巡护人员管理、巡护路线规划、园区人类活动监测和预警等,进一步提升了巡护和管理效率。“举个例子来说,曾经相关部门接到国家公园内盗采砂金的举报,当时正值大雪天,管理人员只能通过推土机铲雪,花费一两天才能上山查证,消耗了大量人力物力。而现在在大数据平台的支持下,只要通过调用无人机进行巡查,即可完成查证,非常高效。” 项目负责人介绍。



“两业”发展新蓝图

航天力量支撑生态文明建设大有可为


目前,祁连山国家公园大数据平台已完成了基础建设,项目团队正在探索深化应用方向,不断加强在资源管理、森林草原防火、生态监测、碳源碳汇等方面的应用,全面提升祁连山国家公园保护管理的现代化水平,为国家公园的生态文明建设提供了有力支撑。


祁连山国家公园项目在短时间内完成建设,离不开团队前期在三江源国家公园项目上的成功经验。五院航天恒星经过多年摸索,在大型国家公园“天空地”一体化监控体系建设方面,形成了一套成熟、可复制、可借鉴的模式和经验。此外,项目团队正在支撑更多大型国家公园的建设,并不断拓展“泛生态圈”业务,深化航天技术在生态文明建设方面的应用。


党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央把生态文明建设作为关系中华民族永续发展的根本大计,美丽中国建设迈出重大步伐。支撑国家战略,支持生态文明建设,中国航天责无旁贷,也大有可为。


面向未来,五院将进一步落实集团公司2023年度领导干部会会议精神和要求,把握“两业”在生态环境保护领域的发展机遇,持续推动“天空地”一体化、通导遥融合应用不断发展,让卫星应用造福绿水青山,为推动人与自然和谐共生的美丽中国建设贡献航天力量。




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