北京数慧遥感+：林草生态综合监测解决方案

数据来源：北京数慧 2022-11-02 467

党的二十大报告指出，“要推进美丽中国建设，坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理”，“提升生态系统多样性、稳定性、持续性，加快实施重要生态系统保护和修复重大工程，实施生物多样性保护重大工程，推行草原森林河流湖泊湿地休养生息……”

2021年国家林业和草原局全面部署国家林草生态综合监测评价工作，旨在查清全国和各省林草资源的种类、数量、质量、结构、分布，掌握年度消长动态变化情况，分析评价林草生态系统状况、功能效益以及演替阶段和发展趋势。

为全面贯彻习近平新时代生态文明建设思想，聚焦新时期林草监管与保护开发利用、科学管理的需求，提高科技对林草调查监测预警及监管的贡献率，促进林草生态保护修复，亟待建设系统、对标、精准、高效、智能的林草调查监测技术及模式。

为解决林草资源底数不清、动态变化掌握不及时、健康状况评价不准等突出问题，北京数慧基于深厚的深度学习、图像识别技术应用经验和多年的自然资源行业业务积累，建立业务驱动的技术研发模式，打造林草生态综合监测解决方案，支撑大范围、全过程、多要素立体监测能力，实现从传统的林草资源目视解译判读勾绘、评价指标的人工测算向计算机快速识别、自动解译提取、指标一键式测算的转型升级。

该方案利用高空间分辨率、高光谱分辨率的多源遥感数据以及人工智能、无人机等先进技术，按照国土调查统一的分类标准，在计算机智能识别与提取算法支撑下，快速、客观、大面积地获取森林、草原资源数量与空间分布情况、草地资源类别、生态质量和利用状况等，开展林草资源数据衔接分析研究，为落实严格依法治林治草和全面深化林草生态文明体制改革提供数据支撑。同时，为科学编制国土空间规划，逐步实现山水林田湖草的整体保护、系统修复和综合治理，保障国家生态安全提供基础支撑。

一、林草资源分布数据库建设

基于遥感、地面采样样本和深度学习分类技术，提取研究区域内的森林、草原分布范围，确定调查区域内的草原类别分布和面积，厘清森林、草原界限，建立研究区林草资源分布数据库。同时将标本采集与存档信息、地面调查照片统一汇总集成，按要求统一装载入研究区林草资源数据库。在此基础上，结合三调成果数据进行比对衔接，解决林草重叠问题，探究林草资源调查监测数据更新机制。

野外样地样方调查与数据

二、草原植被盖度监测

基于遥感定量反演技术与地面实测数据，结合草地类别分布成果数据，通过高分辨率影像结合地面监测数据构建草原植被盖度反演模型，计算研究区草原植被盖度，形成草原植被盖度分布图并分析其分布情况。在此基础上，结合草地类别面积权重，计算研究区的草原综合植被盖度指标。

草原植被覆盖分布专题图

三、草原生产力监测

基于遥感定量反演技术与地面实测数据，分析光谱指数与地上生物量间的相关性，筛选出适合于研究区的光谱指数，运用统计分析方法建立研究区草地资源分类型（荒漠类、草原类、草甸类）生物量最佳模型，测算草原生产力。

四、草原植被盖度、地上生物量模型构建

综合考虑研究区的草原综合植被盖度、草原生物量的监测结果，收集具有代表性的其他区域相关数据，运用统计分析、遥感反演等技术手段，建立研究区的草原植被盖度、地上生物量监测模型，并评估精度。

比如，对于草原地上生物量监测，可根据不同类别草地地上生物量统计特征，将其分为荒漠类、草原类、草甸类等草地。然后使用Pearson相关系数，对归一化植被指数NDVI、增强型植被指数EVI2进行相关性分析。再选取相关性最好的植被指数，结合野外实测生物量数据，按荒漠类、草原类、草甸类等分组建立模型并评价精度。