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中國植被圖更新與在線服務平臺
現有中國植被圖所利用的資料基本上是新中國成立以后到20?世紀?80?年代前的資料,獲取資料的手段也主要是大規模區域資源考察的路線調查,制圖過程主要依靠人工勾繪方式,從而導致現有中國植被圖現實性差、斑塊邊界不一致等問題,因此亟須開展新一代植被圖繪制研究。
近年來,隨著植被調查數據的積累、遙感數據的增多、深度學習等大數據分析方法的出現,給植被圖更新提供了新的機遇。利用數據平臺收集整合的全國地形數據、氣候數據、長時間序列遙感數據、植被資源數據,采用面對對象分割算法將中國植被劃分為均質斑塊;根據已有?1?:?100?萬中國植被圖、地表覆蓋圖以及同時段、多類型、海量地面調查數據與均質斑塊進行空間疊加分析,并采用深度學習的方法形成新的植被類型圖原型圖;針對位于我國典型生態脆弱區、自然保護區、生物多樣性保護優先區、生態紅線管控區等重點區域的屬性不一致的植被斑塊采用近地面遙感技術和實地調研方式開展地面驗證,同時利用“眾包”和“公民科學”的方式收集植被斑塊信息,逐步完成植被圖的驗證和鑒定,集合我國各省植被生態學領域專家,建立植被圖分省校訂機制,生成新一代植被圖。
依托國家標本資源共享平臺(NSII)、自然標本館(CFH)等多個匯聚植被照片的網絡平臺,提取帶有地理坐標的植物圖片中蘊含的植被信息,輔助植被制圖。建立面向大眾用戶和專家用戶的植被圖片眾源采集數據平臺,實現電腦和手機應用程序(APP)的圖片采集和判別,獲取眾源植被類型數據,為新一代植被圖繪制和未來更新提供鑒定和驗證數據。植被圖繪制方法形成技術儲備,為“一帶一路”沿線國家植被類型分布圖制作提供技術支持。建立中國植被生態學領域的綜合網站“中國植被在線”。采用?WebGIS?實現新一代植被圖和專題資源展示,整合各植被分類單元的描述、圖片、視頻等資源,實現全方位查詢。
關鍵核心科技問題:如何利用長時間序列的衛星遙感數據、整合眾源海量地面調查數據,結合深度學習和遙感技術,繪制新一代??1?:?50??萬中國植被圖,改善現有植被圖時效性差、邊界不清晰問題,為我國生態學、地學、資源利用和保護等學科提供重要基礎圖件。
生態系統變化與生態安全格局評估
針對我國生物多樣性與生態安全狀況、變化、保護和我國生態安全格局構建的實際需求,綜合采用地面監測、近地面遙感、衛星遙感等技術手段,集成地面監測數據以及區域和全國生態系統調查評估數據,動態獲取基于航空遙感的生態系統與生物多樣性參數;從生物多樣性組分的狀態和趨勢、生物多樣性受威脅的因素、生態系統的完整性和服務功能、資源的可持續利用、生態系統服務共享狀態等多個方面篩選合適的生物多樣性指標,建立區域生物多樣性評估基礎數據集和區域生物多樣性評估體系;開展全國土地覆被與生態參數遙感監測;建立我國典型生態系統恢復成效評估平臺、國家尺度生態系統評估平臺、生態安全格局模擬分析平臺。為生態保護成效評估、生物多樣性監測與保護、生態效益評估和國家生態安全格局構建提供科技支撐,服務于國家生態文明建設。
關鍵核心科技問題:①生態安全格局構建方法體系。圍繞國家和區域生態安全保障,建立生態系統及其生態參數動態監測技術體系、區域生態承載力評估技術方法、生態系統服務評估、模擬預測技術體系、生態安全格局構建方法與動態分析方法。②區域生物多樣性監測與評估技術。針對生物多樣性保護的監測與評估,從“生物多樣性政策”“生物多樣性壓力”“生物多樣性組分的狀態”“生物多樣性服務功能”4?個方面出發,建立規范化、標準化、時空可比的區域生物多樣性評估體系,提高生物多樣性監測評估方法的精度和區域適宜性。③區域生態保護成效評估方法。針對區域生態保護成效評估,建立生態保護成效評估基線的確定方法;建立區域生態保護成效評估指標體系和技術方法以及評估區域生態保護成效評估方法的區域適宜性。