一、自然保护地多元监测技术的融合发展

随着科技的不断进步，“天空地一体化” 监测模式逐渐应用于自然保护地监测中，融合了卫星遥感、无人机监测和地面站点观测等技术，形成了立体全方位的生态环境监测网络自然保护地。

1.遥感监测技术：

卫星遥感：利用卫星搭载的各种传感器，对自然保护地进行大范围、周期性的观测。可以获取植被覆盖度、土地利用类型及变化、森林面积、湿地分布、水体变化等信息。例如，通过多光谱卫星影像能够识别不同植被类型的分布范围，其优点是覆盖范围广、获取信息速度快、可进行长时间序列的监测。

无人机遥感：无人机可以在低空飞行，搭载高分辨率的相机、多光谱传感器等设备，对自然保护地进行局部的、高精度的监测。能够获取详细的植被生长状况、地形地貌、野生动物活动痕迹等信息。适用于小范围的重点区域监测、突发事件的快速响应以及对卫星遥感数据的补充和验证。

2.地面监测技术：

样地调查：在自然保护地内设置固定的样地，定期对样地内的植物、动物、土壤等要素进行详细的调查和测量。对于植物，包括植物的种类、数量、高度、胸径、盖度等指标；对于动物，可通过样线法、样点法等进行调查，记录动物的种类、数量、活动痕迹等。样地调查能够获取较为准确的生态系统本底数据和长期的变化信息，但需要投入大量的人力、物力和时间。

生态定位观测：建立生态定位观测站，配备各种气象、水文、土壤等监测仪器，对自然保护地的气候条件、水文状况、土壤性质等进行长期连续的观测。例如，监测气温、降水、风速、土壤湿度、土壤养分等参数，为研究生态系统的物质循环、能量转换等提供基础数据。

红外相机监测：在自然保护地内布置红外相机，当有动物经过时，相机能够自动触发拍摄。可以用于监测野生动物的种类、数量、活动规律、分布范围等。这种方法对野生动物的干扰较小，能够获取动物在自然状态下的行为信息，但只能监测到相机拍摄范围内的动物活动，且需要定期回收和处理数据。

声音监测：利用声音传感器或录音设备，记录自然保护地内的动物叫声、鸟鸣声等声音信息。通过对声音的分析，可以识别动物的种类、判断动物的活动状态和行为模式，为野生动物的监测和研究提供新的手段。

3.数据采集与传输技术：

传感器网络：在自然保护地内布置各种类型的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器、水质传感器等，形成传感器网络。传感器实时采集环境数据，并通过无线通信技术将数据传输到数据中心，实现对自然保护地环境的实时监测和预警。

移动数据采集：利用手持终端设备，如平板电脑、智能手机等，结合地理信息系统（GIS）技术，工作人员可以在野外进行数据的采集、录入和上传。方便快捷地记录样地调查数据、巡护信息、事件报告等，提高数据采集的效率和准确性。

二、自然保护地智慧监管目标

1.多源数据集成整合，实现数据汇聚和共享

通过协议对接、数据导入、系统接口、网络爬虫等多种技术，因地制宜的整合各类监测监控数据、地面观测数据、人工调查数据、遥感影像数据、监测成果数据、外部整合数据，建立系统中心数据库，形成相应的数据建设标准和集成规则；同时，根据数据的共享交换需求，建立起相应的接口和机制，满足数据共享的相应需求。

2.以业务和问题为导向的数据综合管理和问题闭环管理

以观测站运行管理体系、数据应用需求、业务需求等为依据，以灵活、直观、易用为原则，通盘考虑数据频次、数据样式、数据容量的差异，为不同的数据设计不同的数据查看、管理、统计分析、质控等使用功能，以满足不同用户、不同数据的数据综合管理需求。

3.提供丰富的数据可视化展示，满足不同应用场景

以二三维一体化GIS、大数据图表分析为主要载体，通盘考虑不同受众的接受能力和关注点，满足决策支撑、参观学习考察、科普教育、科学研究等多场景的数据展示应用需要。

4.高分卫星监测服务成果纳入，实现生态环境质量评估

将高分遥感数据、监测评估成果数据、外部气象数据等纳入系统，提供空间化、图表化的展示分析，与监测数据一起形成不同时空尺度的一体化监测格局，为深度研究环境运行演化规律奠定基础。

达斯特利用python，开发各类生态环境质量评估模型，实现数据的自动处理。用户只需提交输入数据，即可获得tiff格式的成果数据，无需用户了解模型原理。

且成果数据可与GIS结合，以可视化方式展示生态环境质量的评估结果，直观地展示环境质量状况。

可实现区域生态环境质量评价、土地利用评估、生境质量、土壤保持量、碳储量、归一化植被指数（NDVI）、植被覆盖度（FVC）、植被净初级生产力（NPP）、植被总初级生产力（GPP）等的评估。