綿延千里，雪山巍峨，草原壯闊，這就是祁連山。

復(fù)雜的地形地貌，造就了壯闊而美麗的巍巍祁連，但同時(shí)也給祁連山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)帶來了難題。航天技術(shù)憑借著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為這一難題帶來了解決方案。

如何用更現(xiàn)代化、高效率的技術(shù)手段監(jiān)測(cè)和管理這一“大公園”，助力公園的生態(tài)環(huán)境保護(hù)？

五院用衛(wèi)星應(yīng)用給出了答案。

2022年5月，五院航天恒星祁連山國(guó)家公園項(xiàng)目啟動(dòng)建設(shè)，旨在推動(dòng)祁連山國(guó)家公園甘肅片區(qū)及甘肅林草構(gòu)建“天地空”一體化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，用衛(wèi)星應(yīng)用助力祁連山國(guó)家公園“看得見、管得住”，為國(guó)家公園內(nèi)自然資源監(jiān)測(cè)、管護(hù)等科學(xué)決策和準(zhǔn)確預(yù)測(cè)提供了有力支撐。

“天空地”一體化

在甘肅智慧林草大數(shù)據(jù)平臺(tái)上，祁連山國(guó)家公園的地形地貌、自然資源和生物活動(dòng)都在屏幕中的一張圖內(nèi)盡收眼底，只要輕點(diǎn)鼠標(biāo)，便可從屏幕上清楚地看到每一塊森林、草地、濕地的數(shù)據(jù)，各類野生動(dòng)物、人類活動(dòng)也能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)……這是五院助力祁連山國(guó)家公園實(shí)現(xiàn)“天地空”一體化監(jiān)測(cè)的重要成果。

何為“天空地”一體化？簡(jiǎn)單來說就是“天上看、空中拍、地上查”，“天空地”三種技術(shù)手段高效協(xié)同，構(gòu)建起全方位、多層次、立體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

2019年，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于建立以國(guó)家公園為主體的自然保護(hù)地體系的指導(dǎo)意見》，提出建立國(guó)家公園等自然保護(hù)地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)制度，建設(shè)各類各級(jí)自然保護(hù)地“天空地”一體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，并明確提出要發(fā)揮衛(wèi)星遙感的作用。

五院作為我國(guó)天基系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用的重要力量，在衛(wèi)星技術(shù)和資源方面有絕對(duì)的硬實(shí)力。針對(duì)祁連山國(guó)家公園監(jiān)管實(shí)際需求，五院項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為祁連山國(guó)家公園打造“天空地”一體化生態(tài)感知監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)：利用遙感衛(wèi)星進(jìn)行天基全域周期性覆蓋監(jiān)測(cè)，無人機(jī)進(jìn)行空基重點(diǎn)面域即時(shí)監(jiān)測(cè)，視頻探頭和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行地面固定點(diǎn)位精細(xì)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

“在祁連山國(guó)家公園這樣廣闊的地方，衛(wèi)星的獨(dú)特作用更加凸顯，遙感發(fā)揮作用的空間是巨大的?！表?xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹道。祁連山國(guó)家公園幅員遼闊，甘肅片區(qū)共3.44萬平方千米，地理環(huán)境復(fù)雜。如果全用地面攝像設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不僅數(shù)據(jù)傳輸難，運(yùn)維成本也極高。遙感衛(wèi)星能夠以更快的速度、更低的成本實(shí)現(xiàn)國(guó)家公園的全覆蓋監(jiān)測(cè)，同時(shí)不受氣候、地形地貌等自然條件的限制，大大提高監(jiān)測(cè)效率。

利用“天空地”一體化的技術(shù)手段開展監(jiān)測(cè)，僅僅是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)要解決的第一步。在“看得見”的基礎(chǔ)上，更重要的是“管得住”。因此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過對(duì)通導(dǎo)遙衛(wèi)星的綜合協(xié)同應(yīng)用，深挖監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值，構(gòu)建以“感、傳、智、用”為核心的大型國(guó)家公園監(jiān)測(cè)解決方案與產(chǎn)品體系，為祁連山國(guó)家公園的“智慧化、感知化、物聯(lián)化”管理提供整體化解決方案。

第一步，“感”是指“天空地”協(xié)同構(gòu)建起監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，提升了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集能力，夯實(shí)祁連山國(guó)家公園監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

第二步，“傳”是在獲取這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還借助通信衛(wèi)星和衛(wèi)星便攜站設(shè)備，結(jié)合地面網(wǎng)絡(luò)，為廣闊的祁連山國(guó)家公園提供穩(wěn)定實(shí)時(shí)的信號(hào)傳輸，彌補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲區(qū)，打造基于天地通信網(wǎng)絡(luò)融合的實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)。

第三步，“智”即搭建大數(shù)據(jù)平臺(tái)，進(jìn)行智慧建園。所有數(shù)據(jù)接入之后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)匯成了智慧林草一張圖，再整合甘肅省原有的“林草園野濕荒沙”監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，開展數(shù)據(jù)集成、分類、可視化等工作，搭建起大數(shù)據(jù)平臺(tái)，使得各類多源異構(gòu)數(shù)據(jù)在統(tǒng)一時(shí)空框架下用可視化的形式展現(xiàn)出來，為相關(guān)部門的管護(hù)工作提供了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和尺度。

第四步，“用”是整體化解決方案的重要目標(biāo)。在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的努力下，祁連山國(guó)家公園實(shí)現(xiàn)了對(duì)林地、草地、濕地、人類活動(dòng)、生物多樣性等要素監(jiān)測(cè)，開展了多方面的應(yīng)用。最重要的是摸清了生態(tài)環(huán)境“家底”，并實(shí)時(shí)了解生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)造成生態(tài)環(huán)境惡化的因素，為靶向治理提供依據(jù)，做到早發(fā)現(xiàn)、早治理、早恢復(fù)，推動(dòng)祁連山生態(tài)環(huán)境持續(xù)向好發(fā)展。

此外，在該項(xiàng)目的技術(shù)支撐下，管理部門利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行巡護(hù)人員管理、巡護(hù)路線規(guī)劃、園區(qū)人類活動(dòng)監(jiān)測(cè)和預(yù)警等，進(jìn)一步提升了巡護(hù)和管理效率。“舉個(gè)例子來說，曾經(jīng)相關(guān)部門接到國(guó)家公園內(nèi)盜采砂金的舉報(bào)，當(dāng)時(shí)正值大雪天，管理人員只能通過推土機(jī)鏟雪，花費(fèi)一兩天才能上山查證，消耗了大量人力物力。而現(xiàn)在在大數(shù)據(jù)平臺(tái)的支持下，只要通過調(diào)用無人機(jī)進(jìn)行巡查，即可完成查證，非常高效。” 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹。

目前，祁連山國(guó)家公園大數(shù)據(jù)平臺(tái)已完成了基礎(chǔ)建設(shè)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正在探索深化應(yīng)用方向，不斷加強(qiáng)在資源管理、森林草原防火、生態(tài)監(jiān)測(cè)、碳源碳匯等方面的應(yīng)用，全面提升祁連山國(guó)家公園保護(hù)管理的現(xiàn)代化水平，為國(guó)家公園的生態(tài)文明建設(shè)提供了有力支撐。

祁連山國(guó)家公園項(xiàng)目在短時(shí)間內(nèi)完成建設(shè)，離不開團(tuán)隊(duì)前期在三江源國(guó)家公園項(xiàng)目上的成功經(jīng)驗(yàn)。五院航天恒星經(jīng)過多年摸索，在大型國(guó)家公園“天空地”一體化監(jiān)控體系建設(shè)方面，形成了一套成熟、可復(fù)制、可借鑒的模式和經(jīng)驗(yàn)。此外，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正在支撐更多大型國(guó)家公園的建設(shè)，并不斷拓展“泛生態(tài)圈”業(yè)務(wù)，深化航天技術(shù)在生態(tài)文明建設(shè)方面的應(yīng)用。

黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央把生態(tài)文明建設(shè)作為關(guān)系中華民族永續(xù)發(fā)展的根本大計(jì)，美麗中國(guó)建設(shè)邁出重大步伐。支撐國(guó)家戰(zhàn)略，支持生態(tài)文明建設(shè)，中國(guó)航天責(zé)無旁貸，也大有可為。

面向未來，五院將進(jìn)一步落實(shí)集團(tuán)公司2023年度領(lǐng)導(dǎo)干部會(huì)會(huì)議精神和要求，把握“兩業(yè)”在生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的發(fā)展機(jī)遇，持續(xù)推動(dòng)“天空地”一體化、通導(dǎo)遙融合應(yīng)用不斷發(fā)展，讓衛(wèi)星應(yīng)用造福綠水青山，為推動(dòng)人與自然和諧共生的美麗中國(guó)建設(shè)貢獻(xiàn)航天力量。