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學科評估:生態環境信息挖掘領域取得新進展

信息所、總工辦 | 2019-11-21 11:57:00

 

生態環境問題涉及領域廣泛發生過程複雜、驅動類型多樣,監測手段具備“空天地一體化”特征,産生了海量的生態環境數據,使得生態環境數據整合、處理和分析變得十分困難。生態環境信息挖掘技術團隊通過將大數據挖掘技術引入生態環境領域,對生態環境數據進行有效集成,並對集成數據進行存儲管理和信息挖掘,可以高效解決深層次的生態環境問題。

(1)開展高時空衛星遙感監測技術應用示範,助推生態環境要素監測向高分辨率、精細化、動態化監測轉變。

當前,低分辨率遙感産品已不能滿足新形勢下的國家環境管理需求,全球生態環境要素監測周期尚未形成年度監測能力。依托重點研發計劃地球觀測與導航專項課題“重點區域生態環境高時空動態監測應用示範”,利用全流程規模化遙感應用雲服務平台,結合多源衛星遙感數據的協同應用,建立重點地區生態環境多源遙感監測指標體系,開展高時空分辨率衛星遙感監測技術應用示範,實現生態環境要素高時空分辨率産品的定制生産。重點區域産品分辨率達到10m,監測周期實現每年一次,地表時敏要素高可信變化監測准確率大于85%,研究成果轉化爲環保標准“生態保護紅線監測技術規程”,爲我國重點區域生態環境監管提供技術支撐。

(2)綜合全球氣候變化與人類活動幹擾信息,初步闡明了全球變化影響下生態交錯帶的空間位移規律。

围绕全球变化与陆地生态系统响应,利用多源遥感与定位监测技术,通过跟踪对比,发现过去 30 年间我国北方农牧交错带气候暖干化趋势明显,土地利用界线与气候界线呈反向变迁趋势,二者反向变迁距离达到 76.9km-206.5km,形成了明顯錯位的生態分布格局,進而加劇農牧交錯帶生態退化。空間位移規律爲我國生態交錯帶植被恢複和土地利用管理提供了科學基礎,研究成果獲國家科技進步二等獎。

3)基于“空間效率優先、兼顧斑塊連續”理念,提出基于“面積-服務-格局”的生態保護紅線阈值判定方法。

科學劃定優先保護地是長期困擾生態學界的一道難題,劃定適宜面積的優先保護地能夠更好的平衡國土開發與生態保護之間的矛盾。基于“空間效率優先、兼顧斑塊連續”思路,測算生態供體的空間保護效率,建立了“面積-功能”效益最大化爲目標的生態保護紅線阈值判定模型,在一定程度上解決了生態保護紅線“應劃多大面積”的問題。生態保護紅線以1/4左右的國土面積提供了全国45.48 %的碳总量,为应对和减缓全球气候变化提出基于自然的解决方案。基于生态系统服务供给-需求关联理论,建立基于生态系统服务辐射效应的防风固沙屏障生态保护红线划定方法,生态保护红线的空间识别精度明显提升,划分方法获授权发明专利。结合高分辨率遥感影像和高精度定位观测技术,提出生态保护红线勘界定标“十三步法”,并在全国各省区市推广应用,推动生态保护红线边界精准落地。相关研究成果纳入生态环境部印发的《生态保护红线划定指南》(环办生态[2017]48号)、《生态保护红线勘界定标技术规程》(环办生态[2019]49号)。

信息所、總工辦联合供稿