基于對(duì)地觀測(cè)的生物多樣性監(jiān)測(cè)
定 價(jià)：68 元
- 作者：生物多樣性公約（秘書處） 編；環(huán)境保護(hù)部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心 譯
- 出版時(shí)間：2015/12/1
- ISBN：9787511124883
- 出 版 社：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社
- 中圖法分類：Q16
- 頁(yè)碼：125
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開(kāi)本：16開(kāi)
《基于對(duì)地觀測(cè)的生物多樣性監(jiān)測(cè)》主要介紹遙感在愛(ài)知生物多樣性目標(biāo)中機(jī)遇、國(guó)家經(jīng)驗(yàn)、限制和挑戰(zhàn)。包括3大部分：第1部分主要介紹目前可使用的遙感產(chǎn)品及其應(yīng)用情況和限制，采用信號(hào)燈系統(tǒng)對(duì)遙感數(shù)據(jù)在愛(ài)知目標(biāo)中的可用性進(jìn)行了評(píng)估；第2部分對(duì)已經(jīng)應(yīng)用遙感數(shù)據(jù)的國(guó)家案例進(jìn)行了介紹和討論；第3部分描述了遙感指標(biāo)的限制因素和主要挑戰(zhàn)，并對(duì)未來(lái)應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
生物多樣性是人類賴以生存的條件，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，生物多樣性保護(hù)是當(dāng)今國(guó)際社會(huì)最為矚目的重大環(huán)境問(wèn)題之一。我國(guó)是生物多樣性最豐富的國(guó)家之一，生物多樣性保護(hù)越來(lái)越受到重視。我國(guó)先后建立了400多個(gè)國(guó)家自然保護(hù)區(qū)，不同類型。不同級(jí)別自然保護(hù)區(qū)面積達(dá)到了國(guó)土面積的14%，制定并發(fā)布了《中國(guó)生物多樣性保護(hù)戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃（2011-2030）》，劃定了32個(gè)陸地生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)和3個(gè)海洋生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)，生物多樣性保護(hù)己成為全社會(huì)共識(shí)。
遙感對(duì)地觀測(cè)技術(shù)因其宏觀性、快速性和可重復(fù)性，在生物多樣性監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在1997年發(fā)布的《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究》中，遙感技術(shù)的應(yīng)用就得到倡導(dǎo)，提出“要擴(kuò)展遙感在土、水、植被資源、野生動(dòng)物資源方面的調(diào)查、監(jiān)測(cè)、分析、決策支持等領(lǐng)域的應(yīng)用研究”。在實(shí)踐中，環(huán)境保護(hù)部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心充分應(yīng)用國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源，以秦嶺、大巴山、西雙版納、大興安嶺、鄱陽(yáng)湖等生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域?yàn)樵圏c(diǎn)，初步建立了生態(tài)系統(tǒng)、重要物種生境及人類活動(dòng)干擾狀況的遙感監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法體系，為生物多樣性保護(hù)管理提供了有力支撐。
目前，遙感對(duì)地觀測(cè)技術(shù)在我國(guó)生物多樣性保護(hù)中的應(yīng)用剛剛起步，與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有較大差距。生物多樣性公約秘書處在2014年出版了報(bào)告，可在網(wǎng)站上公開(kāi)獲取，下載地址為：http：//www.cbd.inUdoc/publications/cbd-ts-72-en.pdf。該技術(shù)報(bào)告詳細(xì)論述了生物多樣性遙感觀測(cè)指標(biāo)以及在愛(ài)知生物多樣性目標(biāo)（2010年在日本愛(ài)知縣召開(kāi)的第10次締約方會(huì)議上通過(guò)的多樣性目標(biāo)）中的應(yīng)用情況，強(qiáng)調(diào)生物多樣性遙感工作需要生物多樣性學(xué)者和遙感學(xué)者的密切合作，對(duì)我國(guó)生物多樣性遙感應(yīng)用工作具有非常好的借鑒作用。
本報(bào)告主要介紹遙感在愛(ài)知生物多樣性目標(biāo)中機(jī)遇、國(guó)家經(jīng)驗(yàn)、限制和挑戰(zhàn)。包括3大部分：第1部分主要介紹目前可使用的遙感產(chǎn)品及其應(yīng)用情況和限制，采用信號(hào)燈系統(tǒng)對(duì)遙感數(shù)據(jù)在愛(ài)知目標(biāo)中的可用性進(jìn)行了評(píng)估；第2部分對(duì)已經(jīng)應(yīng)用遙感數(shù)據(jù)的國(guó)家案例進(jìn)行了介紹和討論；第3部分描述了遙感指標(biāo)的限制因素和主要挑戰(zhàn)，并對(duì)未來(lái)應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
本書經(jīng)秘書處公約出版社同意和授權(quán)，由環(huán)境保護(hù)部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心組織翻譯和出版，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)徐超昊、劉春蕾、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)郝弘睿參與了翻譯工作。本書的出版得到了環(huán)境保護(hù)部自然生態(tài)保護(hù)司、生物多樣性公約秘書處的大力支持，感謝Kata Koppel女士、孟菡博士、張文國(guó)處長(zhǎng)、劉玉平處長(zhǎng)、蔡蕾處長(zhǎng)、蔡立杰先生、常江博士、徐憲立研究員、李俊生研究員、宋金玲副教授等領(lǐng)導(dǎo)和專家給予的幫助。
執(zhí)行摘要
1．背景資料
2．報(bào)告的目標(biāo)與結(jié)構(gòu)
3．報(bào)告結(jié)論
4．重要信息
1 介紹
1．1 背景和目的
1．2 范圍與定義
1．3 方法
1．4 本書結(jié)構(gòu)
2 遙感技術(shù)在愛(ài)知目標(biāo)監(jiān)測(cè)中的機(jī)遇
2．1 綜述
2．2 評(píng)價(jià)目標(biāo)
3 國(guó)家經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
3．1 遙感監(jiān)測(cè)工具：澳大利亞火災(zāi)監(jiān)測(cè)
3．2 免費(fèi)開(kāi)放獲取數(shù)據(jù)的效益：巴西案例
3．3 遙感在加拿大保護(hù)區(qū)域的應(yīng)用
3．4 遙感數(shù)據(jù)在南非生物多樣性指標(biāo)體系創(chuàng)建中的應(yīng)用
3．4．1 局限性
3．4．2 時(shí)空分辨率
3．4．3 建立指標(biāo)的補(bǔ)充信息
3．4．4 未來(lái)優(yōu)先級(jí)
3．5 集成遙感和野外觀測(cè)的日本生物多樣性觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)(J-BON)
4 限制與挑戰(zhàn)
4．1 什么限制了遙感在發(fā)展指標(biāo)中的使用
4．1．1 數(shù)據(jù)采集成本與數(shù)據(jù)訪問(wèn)策略
4．1．2 數(shù)據(jù)訪問(wèn)：互聯(lián)網(wǎng)搜索系統(tǒng)
4．1．3 處理需求
4．1．4 產(chǎn)品研發(fā)水平：需要更多“派生”產(chǎn)品
4．1．5 在發(fā)展指標(biāo)中使用E0數(shù)據(jù)的能力
4．1．6 有效的數(shù)據(jù)驗(yàn)證策略
4．1．7 空間分辨率及空間尺度不足
4．1．8 長(zhǎng)時(shí)間重訪周期與短時(shí)間序列的趨勢(shì)分析
4．1．9 國(guó)家與國(guó)際尺度的協(xié)調(diào)方法與數(shù)據(jù)收集
4．1．10 云覆蓋
4．1．11 遙感在陸生生態(tài)系統(tǒng)的特殊局限性
4．1．12 遙感在水生生態(tài)系統(tǒng)的特殊限制
4．1．13 遙感在潮間帶地區(qū)的特殊限制
4．2 構(gòu)建遙感指標(biāo)的關(guān)鍵性挑戰(zhàn)
4．2．1 知識(shí)傳播與能力構(gòu)建
4．2．2 產(chǎn)品精度
4．2．3 長(zhǎng)期連續(xù)性觀測(cè)的不確定性
4．2．4 Eo團(tuán)體、生物多樣性研究者與決策者之間的對(duì)話
5 結(jié)論
6 參考文獻(xiàn)
首字母縮寫列表
附錄1 生物多樣性監(jiān)測(cè)的遙感基礎(chǔ)
1．1 什么是遙感
1．2 關(guān)于遙感監(jiān)測(cè)生物多樣性的方式及其適用性綜述
1．2．1 被動(dòng)遙感
1．2．2 主動(dòng)遙感
1．3 如何使用遙感監(jiān)測(cè)生物多樣性
1．3．1 直接測(cè)量個(gè)體和種群
1．3．2 間接測(cè)量生物多樣性
1．4 從遙感數(shù)據(jù)發(fā)展生物多樣性指標(biāo)
1．5 為什么使用遙感監(jiān)測(cè)生物多樣性
1．5．1 傳統(tǒng)原位方法
1．5．2 遙感
附錄2 遙感／對(duì)地觀測(cè)產(chǎn)品綜述
2．1 對(duì)地觀測(cè)產(chǎn)品用于監(jiān)測(cè)生物多樣性
2．1．1 基于地面的業(yè)務(wù)化E0產(chǎn)品
2．1．2 業(yè)務(wù)化的海洋EO產(chǎn)品
2．1．3 EO產(chǎn)品用于污染監(jiān)測(cè)
附錄3 公約背景下新興的遙感應(yīng)用
3．1 近實(shí)時(shí)遙感監(jiān)視
3．2 污染及其對(duì)生物多樣性的影響
3．3 入侵植物物種入侵范圍的監(jiān)測(cè)
3．4 管理效果和建立有效生態(tài)保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估
3．5 利用陸地和海洋哺乳動(dòng)物作為傳感器搭載平臺(tái)
3．6 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：碳儲(chǔ)量和氣候變化
3．7 無(wú)人機(jī)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)(uAVS)
附錄4 數(shù)據(jù)庫(kù)、遙感傳感器、目標(biāo)和指標(biāo)的詳細(xì)描述
附錄5 遙感用于生物多樣性監(jiān)測(cè)的相對(duì)成本
5．1 數(shù)據(jù)產(chǎn)品
5．2 數(shù)據(jù)分析
5．3 數(shù)據(jù)驗(yàn)證
5．4 其他花費(fèi)
5．4．1 硬件與軟件花費(fèi)
5．4．2 培訓(xùn)與支持花費(fèi)
5．4．3 EO數(shù)據(jù)產(chǎn)品所需時(shí)間與數(shù)量
《基于對(duì)地觀測(cè)的生物多樣性監(jiān)測(cè)》：
4.1.3處理需求
假設(shè)已經(jīng)找到合適的數(shù)據(jù)集，在使用該數(shù)據(jù)之前常需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，如影像配準(zhǔn)、地形校正、正射校正和大氣校正。這些預(yù)處理工作最好均能被系統(tǒng)自動(dòng)地完成，從而產(chǎn)生可以使用的EO產(chǎn)品。更多標(biāo)準(zhǔn)化的方法如全球環(huán)境與安全監(jiān)測(cè)（GMES）的快速追蹤服務(wù)，使得以EO為基礎(chǔ)的分析可提高終端用戶團(tuán)體的成本效益和效率（Infoterra，2007）。聯(lián)合研究中心（JRC）數(shù)字化自然保護(hù)區(qū)觀測(cè)站（DOPA）的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)自動(dòng)收集并預(yù)處理遙感影像以提供保護(hù)區(qū)內(nèi)生物多樣性信息（Duboiseta1.，2011）。GFW監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2.0也包含了一系列預(yù)處理步驟并通過(guò)Landsat影像產(chǎn)生一致的森林砍伐信息，盡管在編制本報(bào)告的時(shí)候該系統(tǒng)還未被發(fā)表，它仍處于開(kāi)發(fā)階段。總之，數(shù)字影像收集處理系統(tǒng)的需求正在被得到滿足。
4.1.4產(chǎn)品研發(fā)水平：需要更多“派生”
產(chǎn)品
對(duì)原始衛(wèi)星影像的研發(fā)水平也是一個(gè)重要問(wèn)題。對(duì)非專業(yè)人員來(lái)說(shuō)派生的地理學(xué)參數(shù)，如植被指數(shù)，常比原始遙感數(shù)據(jù)更有用（Leidnereta1.，2012），但是許多系統(tǒng)只提供諸如反射率和輻射產(chǎn)品的微加工數(shù)據(jù)集。NASA使用的哥白尼全球土地服務(wù)及類似系統(tǒng)，如分布式數(shù)據(jù)中心群（DAACs），通過(guò)由衛(wèi)星影像生產(chǎn)的可用且免費(fèi)的地球物理及生物物理產(chǎn)品以增強(qiáng)終端用戶的使用能力。然而，發(fā)展中國(guó)家的帶寬和網(wǎng)速的限制將阻礙數(shù)據(jù)訪問(wèn)及EO數(shù)據(jù)的使用（Royeta1.，2010）。
4.1.5在發(fā)展指標(biāo)中使用EO數(shù)據(jù)的能力
普遍認(rèn)為，生物多樣性專家缺乏對(duì)遙感技術(shù)的認(rèn)知，限制了使用遙感數(shù)據(jù)構(gòu)建生物多樣性監(jiān)測(cè)和計(jì)算指標(biāo)（Leidnereta1.，2012）。越來(lái)越多的人認(rèn)為使用遙感信息就是尋求更高運(yùn)算能力和先進(jìn)的EO產(chǎn)品，但是遙感數(shù)據(jù)集通常有其特殊的格式，這使得數(shù)據(jù)無(wú)法被立即使用，需要經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn)的專門工具才能進(jìn)行分析處理（有時(shí)還需要非常專業(yè)的培訓(xùn)，如為L(zhǎng)iDAR及高光譜數(shù)據(jù)）。同時(shí)，這些工具非常昂貴，因此對(duì)開(kāi)源軟件的呼吁越來(lái)越高（Leidneretal.，2012）。
通常，原始遙感數(shù)據(jù)計(jì)算指標(biāo)需要有使用遙感數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)分析的專業(yè)知識(shí)與能力。這是發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的共同挑戰(zhàn)。更多分析數(shù)據(jù)和加工成本詳見(jiàn)附錄5。針對(duì)用戶在區(qū)域或國(guó)家尺度上的需求提供專家意見(jiàn)是很有益的，例如與加拿大遙感中心（CCRS）的合作。
應(yīng)該指出的是，并不是所有的遙感數(shù)據(jù)都難以獲取與使用，而且目前增加數(shù)據(jù)獲取的便捷性己成為一種趨勢(shì)。其中一個(gè)例子是TerraLook2，免費(fèi)提供地理配準(zhǔn)后帶有地理位置信息的jpeg影像，并提供一個(gè)簡(jiǎn)單、直觀地進(jìn)行各種處理的工具集。如果不是復(fù)雜的數(shù)值處理，Terra Lookimages與USGS提供的Landsat Look產(chǎn)品一樣將易于發(fā)現(xiàn)和適用于許多應(yīng)用。另一個(gè)例子是RapidLandCoverMapper3，它是一個(gè)可以提供非常簡(jiǎn)單的測(cè)繪、量化土地覆蓋和土地利用的工具。
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