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� 劉鐵研究員：空天地網一體化如何服務新疆科考？

　　中新網新疆阿爾金山國家級自然保護區4月7日電 (記者 孫自法)第三次新疆綜合科學考察(新疆科考)阿爾金山野外科考隊一行4月上旬在阿爾金山國家級自然保護區開展調研工作，空天地網一體化綜合科考監測體系建設(簡稱“空天地網一體化”)是本次科考任務兩大項目之一，其主要建設內容有哪些？如何利用先進科技手段支撐、服務新疆科考事業？目前有何進展？……這些問題備受關注。

劉鐵研究員冒著強沙塵暴天氣在阿爾金山國家級自然保護區庫木庫里沙漠沙子泉考察調研?！≈行律缬浾? 孫自法 攝

　　第三次新疆科考空天地網一體化項目負責人、中國科學院新疆生態與地理研究所劉鐵研究員，在此次阿爾金山野外科考行程中接受中新社記者專訪，詳細解讀空天地網一體化項目建設發展情況。

　　全面開展新疆科考的基礎支撐

　　劉鐵介紹說，第三次新疆科考空天地網一體化項目從政策上說，即構建“無人機-衛星遙感-地面測站-物聯網”一體化資源調查與環境監測體系，是“山水林田湖草沙冰”一體化保護和系統治理的重要保障，也是全面開展新疆綜合科學考察的基礎支撐。

　　從體系上說，現有測站分屬多個部門，觀測要素、標準不統一，存在監測空白區，該項目推行一體化監測理念，有利于整合力量，提高精度。從手段上說，大型科考項目需要空天地網協同、統一管理、彌補數據尺度空白。從數據上說，無地面驗證的干旱區遙感信息產品難以獲取較高精度，需結合地面觀測資料和無人機信息驗證。

　　他指出，空天地網一體化項目具體工作內容是結合新疆科考各項目的數據需求，補充建設重點空白區、完善少資料區野外觀測站點和數據自動采集及傳輸系統；研發覆蓋新疆及周邊區域基于無人機和衛星的統一地理框架、多尺度、多源遙感監測系統；研發基于物聯網覆蓋全疆的空天地網一體化監測系統。

　　提高多種衛星遙感數據反演精度

　　劉鐵表示，第三次新疆科考空天地網一體化項目實施以來，項目團隊111人在野外作業149天，作業區涉及6河、7湖、22縣，安裝維護監測點26個，調查樣區60個，無人機作業面積4萬多平方公里。

　　項目取得主要進展包括：完成移動終端APP和后端管理平臺上線；完成傳感器研發測試和樣機開發及改版，提升穩定性、降低功耗，并在帕米爾高原完成相關測試；提高多種衛星遙感數據反演精度；完成“新疆科考無人機組網管控系統”建設；順利開展無人機地表驗證工作。

　　其中，提高多種衛星遙感數據反演精度方面，一是提高了農田地塊自動劃分的精度；二是采用深度學習網絡，實現深度學習方法在全疆農田地塊、水體、冰川建模和制圖；三是改進土壤濕度反演方法，結合地面觀測和無人機開展信息驗證，實現遙感土壤水分動態反演。

　　“新疆科考無人機組網管控系統”建設方面，將第三次新疆科考塔里木河流域、伊犁河流域、額爾齊斯河流域、天山北坡經濟帶、吐哈盆地五大片區設立的所有項目和課題，都納入到管控系統的組織架構，可支持新疆科考所有無人機科考隊。

　　總之，空天地網一體化項目硬件上已初步形成跨部門聯合觀測效果，軟件上形成科考APP和無人機平臺及一體化平臺。

　　亟需加密新疆區域地面監測站點

　　劉鐵指出，空天地網一體化項目為第三次新疆科考提供了實時地表觀測，以及驗證過的，耦合的、精度高的遙感產品，從而提高新疆生態環境一體化監測水平，為宏觀決策提供準確的數據支撐。

　　空天地網一體化項目建設正處于中期積極開展階段，目前面臨的最主要挑戰是行業部門壁壘嚴重，無法順暢開展數據共享。

　　他也坦言，該項目當前技術水平與國內同行持平，但與國外還有較大差距，未來發展可選擇三條路徑：一是從如何服務當地綠色發展著手，服務生態環境的可持續發展；二是聯合可以聯合的所有觀測力量，形成良性循環的數據共享環境；三是形成數據生產和應用的互惠互利機制，促進大數據事業健康發展。

　　劉鐵表示，中國新疆擁有166萬多平方公里陸地面積，地廣人稀，當前水土氣生(水資源、土壤、大氣、生態)等行業的國家級基準站乃至自動監測點(國測站點)的空間密度，相對低于國際平均水平甚至國內其他省份，為了能匹配青山綠水生態文明的國家政策，強化空天地網一體化中“地”的力量，有效提高地面監測站網密度是必要手段之一。因此，新疆區域亟需加密建設地面監測站點，整合全行業觀測力量，希望通過全社會共同努力，早日實現平均一千平方公里建有一個國測站點的目標。(完)

【編輯:葉攀】

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