江熹媛

青藏高原是全球高寒草地最大的集中分布區(qū)，也是全球生態(tài)環(huán)境最原始最脆弱的區(qū)域和我國生態(tài)安全戰(zhàn)略的制高點。然而，區(qū)域自然環(huán)境極端、管理模式滯后、決策服務(wù)智能化程度低等問題一直困擾著高寒草地監(jiān)管服務(wù)工作。由青海省自然資源綜合調(diào)查監(jiān)測院、青海省中創(chuàng)自然資源科學(xué)技術(shù)研究院、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位合作完成的“高寒草地動態(tài)監(jiān)測與智能評價關(guān)鍵技術(shù)及重大應(yīng)用”項目，實現(xiàn)了高寒草地調(diào)查監(jiān)測一體化、數(shù)據(jù)管理集成化、評價預(yù)警智能化。近日，該項目被評為2020 年度地理信息科技進步特等獎。

突破技術(shù)難題 建成高寒草地全覆蓋監(jiān)測體系

2005 年，青海三江源自然保護區(qū)生態(tài)保護和建設(shè)工程草地生態(tài)監(jiān)測項目啟動。該項目成為我國高寒草地監(jiān)測的萌芽。隨著技術(shù)的發(fā)展成熟、草地監(jiān)測數(shù)據(jù)的不斷積累，以華南農(nóng)業(yè)大學(xué)胡月明教授、青海省自然資源綜合調(diào)查監(jiān)測院王立亞研究員為核心的“高寒草地動態(tài)監(jiān)測與智能評價關(guān)鍵技術(shù)及重大應(yīng)用”項目組認(rèn)為，應(yīng)該將這些數(shù)據(jù)進行提煉分享，為青海省草地監(jiān)測工作提供數(shù)據(jù)支持。

由此，12 家單位經(jīng)過十多年的相關(guān)研究，共完成各種研究課題27 項，圍繞高寒草地資源動態(tài)監(jiān)測與智能評價的技術(shù)需求，形成融合草地生物量、植被覆蓋度、地表溫度、土壤水分、土壤有機質(zhì)等指標(biāo)的多源數(shù)據(jù)協(xié)同獲取機制和高寒草地綜合監(jiān)測指標(biāo)體系，研制了具備高寒草地協(xié)同監(jiān)測、大數(shù)據(jù)集成管理、草地退化智能評價與決策預(yù)警等功能的業(yè)務(wù)化運行平臺，構(gòu)建了需求牽引、數(shù)據(jù)驅(qū)動、技術(shù)支撐的政企研互惠協(xié)同創(chuàng)新服務(wù)機制。

項目研究形成了三大突破性技術(shù)：一是定位觀測-移動調(diào)查-遙感監(jiān)測協(xié)同的高寒草地動態(tài)監(jiān)測技術(shù)，二是高寒草地多源異構(gòu)數(shù)據(jù)高效融合與集成管理技術(shù)，三是高寒草地退化智能評價與預(yù)警決策技術(shù)。其中，高寒草地動態(tài)監(jiān)測技術(shù)提出了基于地理規(guī)律和分融策略的采樣設(shè)計方法，建成了由4 個監(jiān)測區(qū)和489 個固定監(jiān)測點構(gòu)成的青海省高寒草地全覆蓋監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，監(jiān)測效率提高100%，連續(xù)觀測時間延長150%，監(jiān)測成本降低50%。

基于上述關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，項目建設(shè)了從終端感知與數(shù)據(jù)集成、知識發(fā)現(xiàn)與業(yè)務(wù)建模到管理決策與應(yīng)用服務(wù)全過程一體化的運行平臺，切實解決了前沿對地觀測與信息技術(shù)在高寒草地監(jiān)測與評價工作中的應(yīng)用難題。

最終，項目取得專利授權(quán)11件，登記計算機軟件著作權(quán)19 套，發(fā)布青海省地方標(biāo)準(zhǔn)7 部，出版著作6 部，發(fā)表論文89 篇。由中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織，中國工程院院士孫九林為主任的科技成果評價委員會認(rèn)為，該項目成果創(chuàng)新顯著，促進了高寒草地監(jiān)管領(lǐng)域的科技進步，在該領(lǐng)域總體居于國際先進水平，其中在廣域、高海拔高寒環(huán)境下草地固定、移動與遙感集成監(jiān)測工作方面達到國際領(lǐng)先水平。

● 樣線法監(jiān)測草原

● 草地類型分布圖現(xiàn)場講解

深入無人區(qū)只為獲得海量準(zhǔn)確數(shù)據(jù)

項目技術(shù)創(chuàng)新累累碩果，離不開團隊人員辛勤耕耘和默默奉獻。

青海草地茂盛期十分有限，每年的7 月至9 月是草地監(jiān)測黃金時期。為獲得海量、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，項目組曾多次深入可可西里無人區(qū)。2018 年7 月，在海拔4300 多米的可可西里草地調(diào)查工作中，項目組車輛陷入沼澤地，與外界失去聯(lián)系。正逢天氣驟變，大雨瓢潑，監(jiān)測組3 人與可可西里管理站向?qū)г诤L(fēng)刺骨的大雨中利用汽車絞盤經(jīng)過8 小時終于將汽車從泥潭中挪動出來。第二天，隊員們顧不上疲憊，更換了車輛，又重新前往其他調(diào)查站點完成調(diào)查任務(wù)。

青海省自然資源調(diào)查監(jiān)測院草地監(jiān)測團隊人員平均年齡40 歲，半數(shù)是女同志。2005 年項目剛剛開始時，許多女同志都是“新晉媽媽”，如今已經(jīng)年近50 歲。十多年來，她們舍小家為大家，克服工作和生活的各種困難，堅守崗位。每年7 至9 月，正值孩子放暑假，草地監(jiān)測隊員們卻因野外工作不能回家，有的孩子甚至半年多都見不到媽媽。長期風(fēng)吹日曬，讓女隊員們皮膚變得粗糙，但她們用自己的青春和奉獻詮釋了使命與擔(dān)當(dāng)。

保護生態(tài)、強牧惠牧項目成果廣泛應(yīng)用

2005 年以來，項目成果在青海省草地資源清查、退化評價與管理服務(wù)，草地資源監(jiān)測與數(shù)據(jù)服務(wù)，重大生態(tài)工程本底調(diào)查等業(yè)務(wù)工作中廣泛應(yīng)用。

——服務(wù)青海省草地資源清查工作。項目建立了統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的青海省天然草地資源數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)全省19.69 萬個天然草地圖斑的邊界、類型及資源、生態(tài)、利用狀況等數(shù)字化管理，編制了青海省1 ∶25 萬、各縣市1 ∶5 萬系列草地類型分布圖、草地退化分布圖、草地等級劃分圖等專題圖。

——服務(wù)青海省草地資源監(jiān)測工作。項目建成的青海省全覆蓋監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，支撐了全省6 州45 縣(市、區(qū)、行委)連續(xù)15 年的草地資源動態(tài)監(jiān)測，每年為農(nóng)業(yè)農(nóng)村、生態(tài)環(huán)境、自然資源等部門共享超過2 萬條監(jiān)測數(shù)據(jù)。

——服務(wù)三江源生態(tài)保護與建設(shè)工程。自2005 年三江源自然保護與建設(shè)工程啟動以來，項目連續(xù)15 年監(jiān)測了各監(jiān)測點的群落結(jié)構(gòu)和草產(chǎn)量等數(shù)萬個數(shù)據(jù)。項目組運用“領(lǐng)域知識驅(qū)動的高寒草地退化智能評價與預(yù)警決策技術(shù)”，開展全方位生態(tài)工程成效分階段評估，為青海三江源自然保護區(qū)生態(tài)保護和建設(shè)工程規(guī)劃目標(biāo)的實現(xiàn)奠定了堅實基礎(chǔ)。同時，項目組還運用“高寒草地多源異構(gòu)數(shù)據(jù)高效融合與集成管理技術(shù)”，對青海三江源自然保護區(qū)生態(tài)保護和建設(shè)各階段工程實施后植物種群的產(chǎn)草量、植被高度、密度、蓋度、產(chǎn)量、群落結(jié)構(gòu)及功能等動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，并對三江源地區(qū)先后實施的退耕還林、退牧還草、生態(tài)公益林補償?shù)裙こ毯驼叩膶嵤┏尚нM行綜合評估，為國家和地方政府建立三江源地區(qū)生態(tài)補償機制提供了有力的數(shù)據(jù)、技術(shù)、決策支撐。

此外，項目組全面摸清了青海省草地資源類型、數(shù)量、質(zhì)量及其空間分布特征和變化情況，并開展了草原生態(tài)治理工程的信息采集與收集工作，構(gòu)建了草情數(shù)據(jù)庫與畜牧業(yè)綜合信息數(shù)據(jù)庫，建設(shè)了草情監(jiān)測與草畜平衡診斷系統(tǒng)、生態(tài)治理動態(tài)信息系統(tǒng)、草畜情綜合信息政府服務(wù)系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計，項目成果應(yīng)用產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益1.37億元、間接經(jīng)濟效益306 億元。