2025-12-18    來源：中國綠色時報

野生動物是國家公園生態(tài)系統(tǒng)的“活名片”，既是反映生態(tài)健康的“晴雨表”，也是維系生物多樣性、保障生態(tài)鏈完整的關鍵一環(huán)。從藏羚羊的高原遷徙，到大熊貓的竹林棲息，每一種野生動物的生存狀態(tài)，都直接關聯著國家公園自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與可持續(xù)；而對野生動物的有效監(jiān)測，更是落實生態(tài)保護、評估生態(tài)風險的基礎前提。

《國家公園法》第二十四條明確“國家加強國家公園監(jiān)測網絡體系建設，充分發(fā)揮各類監(jiān)測站點的作用，運用信息化手段加強監(jiān)測數據集成分析、共享和綜合應用，全面掌握自然生態(tài)系統(tǒng)構成、分布、動態(tài)變化和生物多樣性狀況，及時評估和預警生態(tài)風險”，第三十二條要求“國務院有關部門定期對國家公園內自然資源和生態(tài)環(huán)境狀況等進行科學評估，并依法公布”。這兩條政策為野生動物監(jiān)測工作劃定了“法定方向”——不僅明確了監(jiān)測需覆蓋生物多樣性狀況的核心目標，更要求通過技術手段打破傳統(tǒng)監(jiān)測局限，實現數據的高效利用與生態(tài)風險的及時預警。對野生動物保護而言，這意味著監(jiān)測不再是被動巡查，而是需升級為主動感知、精準評估的法定任務，為天空地遙感一體化技術的落地提供了政策依據，也為破解長期存在的監(jiān)測難題注入了制度動力。

然而，受限于自然環(huán)境的復雜性與傳統(tǒng)監(jiān)測技術的局限性，野生動物保護長期面臨看不見、看不全、看不透的困境。如今，以天空地遙感一體化技術為核心的監(jiān)測體系，正以科技之力回應立法要求，守護國家公園的每一個生命，為生物多樣性保護注入強勁動能。

野生動物監(jiān)測三大核心挑戰(zhàn)

“看不見”的困境，體現在多維時空譜中難以精準辨識物種特性。以大熊貓國家公園為例，從空間看，園區(qū)2.2萬平方公里區(qū)域里，80%為高山峽谷與密竹林，人工巡護范圍僅覆蓋10%，大量偏遠山區(qū)的國家級保護物種長期處于監(jiān)測盲區(qū)。從環(huán)境看，野生動物長期生活在高郁閉度的復雜林下環(huán)境中，存在嚴重的樹葉遮擋、林下目標與背景混疊的問題，旗艦物種在時空與環(huán)境交織中“隱身”，難以精準監(jiān)測。

“看不全”的問題，則體現在監(jiān)測維度的單一性。過去，紅外相機雖能捕捉動物影像，但受限于固定點位布設，難以追蹤物種的遷徙路徑與活動范圍。比如在東北虎豹國家公園，東北虎的活動半徑可達數十公里，僅靠分散的紅外相機，無法完整呈現其捕食、繁殖等行為鏈條，更難以掌握種群間的基因交流情況。同時，單一的視覺監(jiān)測無法應對復雜天氣，暴雨、暴雪、濃霧等天氣會導致設備失效，形成監(jiān)測空窗期。

“看不透”的矛盾，在于難以通過局部信息推理物種個體、數量與時空分布。在神農架國家公園候選區(qū)，其核心保護區(qū)植被郁閉度超85%，紅外相機常僅拍到金絲猴的尾部或豹貓的局部軀體，無法通過毛色、斑紋等特征完成個體精準識別，更難統(tǒng)計種群真實數量。地面樣線調查收集到黑熊糞便，卻無法關聯到具體個體，也無法判斷其活動范圍。同時，局部監(jiān)測數據碎片化，造成無法掌握種群時空分布規(guī)律，導致保護措施難以精準匹配物種需求，難以從根源保障種群穩(wěn)定。

構建天空地遙感協(xié)同監(jiān)測體系

面對監(jiān)測困境，天空地遙感一體化技術以多維度、高精度、廣覆蓋的優(yōu)勢，可以構建起一套全方位的野生動物感知監(jiān)測網絡，實現從被動發(fā)現到主動感知的跨越。

解決“看不見”困境，在于通過無人機搭載的多類型載荷，突破時空與環(huán)境的限制，精準捕捉野生動物的蹤跡與特性。在硬件研制方面，針對現行空基線性體制激光雷達難以實現復雜林下環(huán)境的遮蔽目標探測，研究植被穿透激光三維成像模型構建技術和林下目標稀疏點云還原技術，解決林下目標點云空間稀疏、分布不規(guī)則的問題，實現林下動物目標的探測。針對空基光學載荷存在的挑戰(zhàn)，通過提升空間與溫度分辨率，研制高靈敏制冷型中波紅外相機。針對茂密樹冠難以穿透突破這一瓶頸，通過創(chuàng)新性地提出并研究無人機搭載垂釣系統(tǒng)的探測方法，旨在將探測設備精準伸入樹冠下方，直接接觸或接近林下空間，從而實現對野生動物的有效搜尋與識別。通過硬件的提升可以清晰辨識動物的物種、數量與行為特性，徹底解決“看不見”的難題。

解決“看不全”困境，在于構建“天—空—地”三級聯合觀測體系，實現時空無縫覆蓋。在時間維度上，衛(wèi)星提供長期宏觀監(jiān)測（每月1—2次），無人機提供中期重點巡查（每周1—2次），地面設備提供短期實時監(jiān)測（24小時不間斷），形成多頻次、無間斷的時間鏈條。在空間維度上，三級平臺形成“廣覆蓋—中聚焦—精觀測”的空間網絡，衛(wèi)星覆蓋整個國家公園（面積達數千平方公里），無人機聚焦重點區(qū)域（面積達數十平方公里），地面設備精準觀測局部點位（面積達數平方米）。此外，多模態(tài)數據的融合進一步補全觀測維度。天空平臺提供視覺數據（影像、熱紅外），地面平臺補充聲學數據（動物叫聲）與分子數據（糞便DNA），通過DNA檢測確認個體身份，實現“聲音—影像—基因”的多模態(tài)數據聯動，徹底解決“看不全”的問題。

解決“看不透”困境，在于通過多源異構智能識別整合“空—地”多維度數據，以技術協(xié)同與智能分析實現局部信息推理。具體可以從三方面落地：在空基多源監(jiān)測層面，依托無人機搭載的多載荷實現信息互補，快速檢測出疑似動物分布；同時，無人機航拍影像通過AI模型提取動物輪廓、毛色等特征，初步區(qū)分物種個體差異，為后續(xù)識別提供空中基礎數據。地基多模態(tài)檢測識別則聚焦地面精準數據采集，紅外相機24小時記錄動物完整行為，聲學傳感器捕捉物種獨特叫聲，糞便DNA檢測進一步確認個體身份與親緣關系；通過構建“影像—聲音—基因”多模態(tài)數據庫，AI算法可關聯局部信息（如一段叫聲、半張影像）與個體特征，實現精準識別與數量統(tǒng)計?？盏芈摵嫌^測探索通過數據融合算法打通“空—地”數據鏈路，將無人機定位的動物活動區(qū)坐標同步至地面設備，引導紅外相機、聲學傳感器重點監(jiān)測；同時，將空基的棲息地數據（植被分布、地形）與地基的個體數據（活動軌跡、種群數量）輸入機器學習模型，推理物種時空分布規(guī)律（如金絲猴季節(jié)遷移路徑），最終實現從局部觀測到全景認知的跨越，徹底解決“看不透”難題。

天空地遙感技術實踐賦能國家公園

從理論探索到實際落地，天空地遙感技術已在多個國家公園的野生動物保護工作中發(fā)揮重要作用，取得了顯著的生態(tài)成效與社會價值。

作為青藏高原腹地的生態(tài)屏障，三江源國家公園以平均海拔超4000米、地域廣闊、高寒缺氧為核心特點，傳統(tǒng)人工巡護難以覆蓋雪豹、藏羚羊等物種的遷徙與棲息區(qū)域。針對這一特性，天空地遙感技術構建“宏觀—中觀—微觀”三級監(jiān)測體系：通過衛(wèi)星遙感實現藏羚羊遷徙路徑的大范圍追蹤，掌握種群季節(jié)性移動規(guī)律；依托無人機開展雪豹活動核心區(qū)的重點巡查，突破高海拔地形限制，精準定位雪豹棲息地；地面布設紅外相機，24小時記錄物種個體行為。這套體系形成完整的“遷徙—棲息—行為”數據鏈，既能定期評估種群數量變化，也能及時預警草場退化、棲息地破壞等生態(tài)風險，為高原珍稀物種保護提供科學支撐。

大熊貓樹棲、獨居、活動范圍廣的習性，疊加大熊貓國家公園80%區(qū)域為高山峽谷與密竹林的環(huán)境特點，導致傳統(tǒng)無人機監(jiān)測易受竹葉遮擋，難以捕捉林下大熊貓蹤跡，對監(jiān)測的穿透性與精準度要求極高。天空地遙感技術圍繞“破除遮擋—精準識別—個體管理”打造適配方案：天空端，高分五號衛(wèi)星的高光譜傳感器精準識別竹林覆蓋度與健康狀況，劃定大熊貓“核心覓食區(qū)”，評估棲息地質量；空中端，除用激光雷達生成三維竹林模型、分析大熊貓活動難度外，重點啟用無人機垂釣系統(tǒng)，將探測設備從竹林間隙伸入林下，避開上層竹葉遮擋，直接拍攝大熊貓在地面或低矮竹叢中的活動影像，大幅提升林下目標捕捉率；地面端，結合垂釣系統(tǒng)定位的大熊貓活動區(qū)域，引導紅外相機重點布控，通過AI模型提取大熊貓獨特毛色斑紋（如同生物身份證），再搭配糞便DNA檢測，實現個體身份確認與親緣關系追溯。

神農架國家公園候選區(qū)植被郁閉度高、物種隱蔽性強的特點，導致傳統(tǒng)監(jiān)測常出現僅見局部軀體、難辨物種個體的問題。天空地遙感技術重點發(fā)力穿透監(jiān)測與多模態(tài)協(xié)同：一方面，通過無人機搭載植被穿透激光雷達，突破樹葉遮擋，直接捕捉林下金絲猴、豹貓等物種的完整影像；另一方面，搭建“影像—聲音—基因”多模態(tài)智能識別系統(tǒng)，紅外相機自動檢測動物影像，聲學傳感器捕捉物種獨特叫聲（如金絲猴的集群鳴叫），地面樣線采集的糞便樣本通過DNA檢測補充個體信息。搭建紅外攝像頭動物信息智能提取系統(tǒng)，實現“拍攝—入庫—檢測—識別”全流程智能化，為該地區(qū)的野生動物保護決策制定提供支持。

天空地遙感引領國家公園建設新未來

隨著技術的不斷迭代升級，天空地遙感野生動物感知監(jiān)測技術將從三方面深化應用，進一步貼合立法要求。在技術創(chuàng)新上，深化AI與大數據融合，提升數據處理效率與監(jiān)測精準度，比如通過AI分析動物健康狀態(tài)；同時構建全國野生動物監(jiān)測一張網，支撐跨區(qū)域遷徙追蹤與全國性生態(tài)風險評估。在應用拓展上，結合社區(qū)參與科普教育，比如用VR技術普及生態(tài)保護、向居民開放預警數據，讓社會力量參與監(jiān)測，擴大覆蓋范圍。在國際合作上，分享我國技術與立法實踐經驗，比如助力非洲反盜獵、共建跨境監(jiān)測網絡，為全球生物多樣性保護提供中國方案。

從“看不見”到“看得清”，從“看不全”到“看得透”，天空地遙感野生動物感知監(jiān)測技術的發(fā)展，不僅改變了國家公園野生動物保護的方式，更守護著地球生命共同體的未來。在這片充滿生機的土地上，“生態(tài)慧眼”將持續(xù)聚焦每一個靈動的生命，以科技之力，讓國家公園的生態(tài)之美永續(xù)傳承，讓人與自然和諧共生的畫卷在新時代綻放更絢麗的光彩。（眭海剛）