自然有发现——从脚步丈量到遥感监测，守护林草资源的“天地协同”新范式

从脚步丈量到遥感监测

——守护林草资源的"天地协同"新范式

中华人民共和国首任林垦部部长梁希曾说:“林业调查设计工作者，是林业的开路先锋，也可以说是林业的‘开山祖师’。他们上登千仞峰,下临万丈渊，享尽大自然的快乐，也受尽大自然的挫折……”

70多年来，在祖国的山川大地上，林草调查工作者们穿梭在茫茫林海，跋涉在广袤草原和高原戈壁，他们以青春丈量青山，将人生最宝贵的年华化作年轮般的坚守，让青丝染霜的岁月与共和国林草事业共同成长，为我国经济社会发展和区域生态建设作出了重大贡献。

2024年自然资源部 国家林业和草原局联合启动全国林草湿荒普查工作，旨在构建“10年一次普查，年度动态监测”的综合调查监测体系。林草湿荒普查是深入贯彻习近平生态文明思想，准确掌握我国林草资源本底及生态状况，夯实山水林田湖草沙一体化保护和系统治理根基的一项基础性、长远性工作，也是推动四个融合、破解监管难题和持续赋能林草事业高质量发展的重要支撑。

一代人有一代人的使命，当前林草数据采集更加依靠遥感，而逐步减少对人海战术依赖，海量数据处理也更加自动化、智能化，多维数据应用要求更加精准化服务林草管理。除了用脚步丈量林草，时代发展要求我们必须主动、充分拥抱新技术。

在普查中，全国林草系统上下齐心协力投入调查人员8.7万人，他们辛辛苦苦甚至冒着生命危险完成11.89万个样地调查，这些都是最宝贵的第一手资料。能否最大限度发挥地面数据价值，实现上亿个图斑植被盖度、生产力等因子赋值，提升监测智慧化水平，降低基层的工作量，是摆在我们面前的难题，为此我们以草原定量遥感监测为切入口，开展了3项关键技术研究。

第一项关键技术：植被盖度遥感定量监测技术，为了将数据落实到山头地块，在全国按照草原46亚区、18个草地类建立了322套模型植被盖度遥感模型。提出了基于线性与正弦函数的校正方法，解决了高值低估和低值高估问题。遥感反演精度达85.40%，总体估计精度优于96%，首次推出了全国草原植被盖度遥感专题产品，实现了样地、遥感、图斑一体化监测。

第二项关键技术：海量遥感数据自动化处理与建模技术。建模过程中最难的是高、低值校正，但这是建模的核心，如果缺少这个环节，意味着我们的产品在植被稀疏和浓密地区均无法使用，智慧化不能以牺牲质量和精度为代价。因此过去3年连续攻关，自主研发了高、低值自动化校正算法。已在去年进行了应用，最终生成了全国首张草原植被盖度空间分布图。大家看到的这张图，由近3000万小班构成，而每个小班的数值都是通过遥感获取，不需要基层人员逐个填写，这就极大的减轻了地面工作量，使监测效率提高了近百倍。

关键技术三：基于多源卫星协同的草原监测技术。草原的一个特征是物候变化非常明显。通过多源卫星数据组网，协同利用不同时空尺度卫星数据开展草原生长曲线监测与物候监测，全国共发布253期半月专题产品，实现了4项突破。这些数据除了用于监测，我们还用在了生态修复成效评估，基于这些数据可实现工程实施前后、工程区内外任意时段植被长势分析。如图所示，在图中任意勾绘一个地块，可自动生成近20余年植被长势曲线。我们的相关研究成果在2024年首期草地学报封面文章发表。

以上是我们实实在在用在林草湿荒普查中的新技术，但未来决不能止步于此，“一些关键核心技术受制于人，必须进一步增强紧迫感，进一步加大科技创新力度，抢占科技竞争和未来发展制高点”。下一步我们也将继续拓展守护林草资源的“天地协同”新范式，以更强的使命担当，在建设美丽中国的征程上贡献林调人的力量。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

本文作者：田海静 国家林业和草原局林草调查规划院教授级高级工程师

创作团队：中国林学会·自然引力·科学内容工作室

审核专家：王林 教授级高工 国家林业和草原局林草调查规划院

出品：中国科协科普部

联合出品：中国林学会

支持单位：国家林业和草原局林草调查规划院

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司