關(guān)于遙感技術(shù)在肅南縣生態(tài)修復(fù)應(yīng)用研究中的幾點(diǎn)思考

徐延欣

摘要 近年來，受人類活動(dòng)影響，肅南縣境內(nèi)的祁連山脈生態(tài)環(huán)境不斷惡化，加強(qiáng)祁連山生態(tài)保護(hù)與修復(fù)勢(shì)在必行。利用衛(wèi)星遙感技術(shù)，建立祁連山區(qū)高質(zhì)量和時(shí)空分辨率的NDVI、LST等遙感觀測(cè)產(chǎn)品。針對(duì)高山積雪、草原、森林生態(tài)保護(hù)，通過適時(shí)動(dòng)態(tài)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，為祁連山中段草原、森林生態(tài)保護(hù)提供氣象服務(wù)。

關(guān)鍵詞 遙感技術(shù);生態(tài)修復(fù);研究思路

中圖分類號(hào)：TP7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）07–0178–02

1 生態(tài)背景

祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)冰川與水源涵養(yǎng)生態(tài)功能區(qū)，屬于國(guó)家禁止開發(fā)區(qū)域，主要保護(hù)對(duì)象包括高山生態(tài)系統(tǒng)、水源涵養(yǎng)林、草原植被。但自20世紀(jì)80年代以來，受全球氣候變化和人為破壞生態(tài)的影響，祁連山生態(tài)保護(hù)區(qū)面臨著草原退化、生態(tài)環(huán)境惡化、冰川萎縮等嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境問題。

祁連山脈在肅南縣境內(nèi)，長(zhǎng)650 km，肅南縣肩負(fù)著保護(hù)祁連山生態(tài)環(huán)境的使命。但近年來，受人類活動(dòng)影響，出現(xiàn)雪線上升、水土流失、森林面積減少、草地嚴(yán)重退化等問題，肅南縣境內(nèi)的祁連山脈生態(tài)環(huán)境不斷惡化[1]。加強(qiáng)祁連山生態(tài)保護(hù)是當(dāng)前的重要任務(wù)。

近年來，各地應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)先后開展了生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)服務(wù)與研究，深入開展對(duì)祁連山區(qū)生態(tài)氣候環(huán)境的監(jiān)測(cè)、評(píng)估和研究工作[2]。中國(guó)氣象局蘭州干旱氣象研究所檢驗(yàn)分析了祁連山草地MODIS_LST產(chǎn)品的真實(shí)性，開展了遙感衛(wèi)星在祁連山區(qū)的觀測(cè)精度校正，武威遙感應(yīng)用中心以HJ1-A/B衛(wèi)星為主要數(shù)據(jù)源開展生態(tài)氣象服務(wù)工作（圖1～3）。各地生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)氣象服務(wù)的開展均取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，受到政府與相關(guān)部門的一致好評(píng)。

2 應(yīng)用研究思路

2019年，中國(guó)氣象局蘭州干旱氣象研究所配合支持肅南縣氣象局，在祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)開展生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)試點(diǎn)建設(shè)工作，建成以衛(wèi)星遙感和生態(tài)定位站監(jiān)測(cè)為主，以無人機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查為輔的遙感監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)祁連山典型下墊面植被指數(shù)、地表溫度、土壤溫濕度和凈初級(jí)生產(chǎn)力等關(guān)鍵陸表參數(shù)的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)及長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)（圖4）。

在祁連山西、中、東各段分別選取植被空間分布比較均一和代表性強(qiáng)的下墊面作為建站觀測(cè)樣區(qū)，其中，西段選取祁豐鄉(xiāng)附近的荒漠草原草地類、中段選取肅南康樂鎮(zhèn)附近的高寒草原草地類、東段選取張掖皇城鎮(zhèn)附近山地草原草地類下墊面為代表。監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：歸一化植被指數(shù)（NDVI）、地表溫度（LST）、地上生物量、10～50 cm土壤含水量—水勢(shì)—溫度、近紅外入射和反射光量子通量密度、紅光入射和反射光量子通量密度等地表關(guān)鍵參數(shù)（圖5）。

以甘肅省祁連山中段（肅南縣全境）為研究區(qū)，利用MODIS遙感影像，以遙感和地理信息技術(shù)為依托，對(duì)研究區(qū)的積雪、植被等生態(tài)環(huán)境進(jìn)行適時(shí)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)[3]。

利用衛(wèi)星遙感技術(shù)，在肅南縣域內(nèi)建立的土壤墑情、植被指數(shù)等綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自動(dòng)氣象觀測(cè)資料，配合衛(wèi)星同步觀測(cè)資料，建立祁連山區(qū)高質(zhì)量和時(shí)空分辨率的NDVI、LST等遙感觀測(cè)產(chǎn)品。通過對(duì)祁連山典型下墊面植被指數(shù)、地表溫度、土壤溫濕度等關(guān)鍵陸面參數(shù)和干旱災(zāi)害的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)應(yīng)用校驗(yàn)分析，評(píng)估大尺度條件下區(qū)域植被生長(zhǎng)狀態(tài)和植被覆蓋度，定性研究各典型區(qū)域植被恢復(fù)情況。

利用衛(wèi)星遙感技術(shù)，形成生態(tài)遙感服務(wù)產(chǎn)品，結(jié)合本地天氣預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)，加強(qiáng)對(duì)祁連山重大災(zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè)評(píng)估和預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)。同時(shí)，結(jié)合關(guān)鍵氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警服務(wù)，為祁連山中段（肅南縣境內(nèi)）林區(qū)草場(chǎng)和畜牧業(yè)生產(chǎn)提供生態(tài)氣象服務(wù)。

以衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)為主，以地面觀測(cè)為輔，建立生態(tài)保護(hù)、生態(tài)修復(fù)的監(jiān)測(cè)評(píng)估機(jī)制和流程。針對(duì)高山積雪、草原、森林生態(tài)保護(hù)，實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，及時(shí)制作發(fā)布生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)報(bào)告等系列產(chǎn)品，為祁連山中段（肅南縣境內(nèi)）草原、森林生態(tài)保護(hù)提供氣象服務(wù)，在祁連山生態(tài)修復(fù)中發(fā)揮了重要作用。

3 結(jié)束語

通過衛(wèi)星遙感技術(shù)，開展氣象預(yù)測(cè)、作物草場(chǎng)森林長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、自然環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)以及各類災(zāi)害監(jiān)測(cè)等。通過對(duì)祁連山典型下墊面植被指數(shù)、地表溫度、土壤溫濕度等關(guān)鍵陸面參數(shù)和干旱災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，以及數(shù)據(jù)應(yīng)用校驗(yàn)分析，評(píng)估大尺度條件下區(qū)域植被生長(zhǎng)狀態(tài)和植被覆蓋度，定性研究各典型區(qū)域植被恢復(fù)情況。

在此基礎(chǔ)上，對(duì)祁連山自然保護(hù)區(qū)等重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)敏感與脆弱區(qū)、高山積雪、林區(qū)草原等的生態(tài)環(huán)境狀況及變化趨勢(shì)開展常態(tài)監(jiān)測(cè)、生態(tài)調(diào)查和動(dòng)態(tài)評(píng)估，為祁連山自然保護(hù)區(qū)山水林草生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)提供數(shù)據(jù)決策服務(wù)，實(shí)現(xiàn)高分衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)流程化處理和自然資源地快速提取，解決自然資源遙感監(jiān)測(cè)綜合統(tǒng)計(jì)分析問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)祁連山中段（肅南縣境內(nèi)）生態(tài)環(huán)境常態(tài)化監(jiān)測(cè)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 閆月娥，王建宏，石建忠，等.祁連山北坡草地資源及退化現(xiàn)狀分析[J].草業(yè)科學(xué)， 2010， 27（7）： 24-29.

[2] 郭鈮，楊蘭芳，李民軒.利用氣象衛(wèi)星資料研究祁連山區(qū)植被和積雪變化[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)， 2003（6）： 702-709.

[3] 肖志強(qiáng)，王錦地，王森.中國(guó)區(qū)域MODIS LAI產(chǎn)品及其改進(jìn)[J].遙感學(xué)報(bào)， 2008（6）： 993-1000.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Some Thoughts on the Ap-plication of Remote Sensing Technology in Sunan Ecol-ogical Restoration

XU Yan-xin （Meteorological Bureau of Sunan Yugur Autonomous County， Zhangye， Gansu 734400）

Abstract In recent years， affected by human activities， the ecological environment of Qilian Mountains in Sunan County has been deteriorating. It is an important task to strengthen the ecological protection and restoration of Qilian Mountain. By using satellite remote sensing technology， high quality and spatiotemporal resolution NDVI， LST and other remote sensing observation products are established in Qilian Mountains. For the protection of alpine snow， grassland and forest ecology， timely dynamic satellite monitoring is used to provide meteorological services for the protection of grassland and forest ecology in the middle section of Qilian Mountains.

Key words Remote sensing technology; Ecological restoration; Research ideas