现有遥感试验还缺少对生物多样性直接监测指标的观测, 而生物多样性遥感监测方法也缺少星空地多维立体观测平台的支撑, 亟需加强两者的融合, 开展基于站点的生物多样性星空地一体化遥感监测研究。

生物多样性监测是实施生物多样性保护行动计划和开展生物多样性修复的基础。近年来, 遥感平台和载荷技术高速发展, 星基、空基、地基等多平台、多尺度、多模式遥感技术层出不穷, 可以对地表要素和过程进行时空多维度、立体观测。遥感已经成为广受认可的生物多样性监测方法。然而已有的生物多样性遥感监测方法大都基于单一平台, 缺乏对星空地多维立体遥感平台的集成应用, 限制了其应用潜力。

星空地一体化遥感综合观测以地面试验站为依托, 协同原位定点观测和多维立体遥感平台, 可以收集生物多样性—遥感观测配对数据, 支撑由生物多样性到遥感观测的前向模拟和由遥感观测到生物多样性的数学推断, 有望进一步提高生物多样性监测水平。然而, 已有星空地一体化遥感观测试验缺少生物多样性的监测指标, 亟需加强生物多样性遥感监测方法和星空地一体化遥感观测试验之间的有机融合。

王朗山地生态系统遥感综合观测试验站是开展面向生物多样性监测的星空地一体化观测试验的有效尝试。在生物多样性监测方面, 王朗站重点关注: (1)生物多样性监测中的假说检验; (2)基于LiDAR、成像光谱仪等的生境监测; (3)基于无人机的物种识别; (4)人类活动对生境和珍稀物种的影响。

面向生物多样性监测需求, 对生物多样性指标进行多平台集成、多尺度嵌套的立体观测, 收集生物多样性–遥感观测配对数据, 借助生态过程模型、机器学习等手段, 建立由生物多样性到遥感观测的前向机理模拟, 及由遥感观测到生物多样性的数学推断, 可能是进一步提高生物多样性遥感监测水平的潜在突破方向之一。

基于站点的星空地一体化王朗山地生态遥感综合观测试验站生物多样性监测概念设计