劉鐵研究員（中）和他指導(dǎo)的4名博士研究生科考隊員在第三次新疆科考阿爾金山野外科考途中合影?！≈行律缬浾?孫自法　攝

　　中新網(wǎng)新疆阿爾金山國家級自然保護區(qū)4月7日電 （記者 孫自法）第三次新疆綜合科學(xué)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(qū)開展調(diào)研工作，空天地網(wǎng)一體化綜合科考監(jiān)測體系建設(shè)（簡稱“空天地網(wǎng)一體化”）是本次科考任務(wù)兩大項目之一，其主要建設(shè)內(nèi)容有哪些？如何利用先進科技手段支撐、服務(wù)新疆科考事業(yè)？目前有何進展？……這些問題備受關(guān)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(qū)庫木庫里沙漠沙子泉考察調(diào)研?！≈行律缬浾?孫自法 攝

　　第三次新疆科考空天地網(wǎng)一體化項目負責(zé)人、中國科學(xué)院新疆生態(tài)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(wǎng)一體化項目建設(shè)發(fā)展情況。

　　全面開展新疆科考的基礎(chǔ)支撐

　　劉鐵介紹說，第三次新疆科考空天地網(wǎng)一體化項目從政策上說，即構(gòu)建“無人機-衛(wèi)星遙感-地面測站-物聯(lián)網(wǎng)”一體化資源調(diào)查與環(huán)境監(jiān)測體系，是“山水林田湖草沙冰”一體化保護和系統(tǒng)治理的重要保障，也是全面開展新疆綜合科學(xué)考察的基礎(chǔ)支撐。

　　從體系上說，現(xiàn)有測站分屬多個部門，觀測要素、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，存在監(jiān)測空白區(qū)，該項目推行一體化監(jiān)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(wǎng)協(xié)同、統(tǒng)一管理、彌補數(shù)據(jù)尺度空白。從數(shù)據(jù)上說，無地面驗證的干旱區(qū)遙感信息產(chǎn)品難以獲取較高精度，需結(jié)合地面觀測資料和無人機信息驗證。

　　他指出，空天地網(wǎng)一體化項目具體工作內(nèi)容是結(jié)合新疆科考各項目的數(shù)據(jù)需求，補充建設(shè)重點空白區(qū)、完善少資料區(qū)野外觀測站點和數(shù)據(jù)自動采集及傳輸系統(tǒng)；研發(fā)覆蓋新疆及周邊區(qū)域基于無人機和衛(wèi)星的統(tǒng)一地理框架、多尺度、多源遙感監(jiān)測系統(tǒng)；研發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)覆蓋全疆的空天地網(wǎng)一體化監(jiān)測系統(tǒng)。

　　提高多種衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演精度

　　劉鐵表示，第三次新疆科考空天地網(wǎng)一體化項目實施以來，項目團隊111人在野外作業(yè)149天，作業(yè)區(qū)涉及6河、7湖、22縣，安裝維護監(jiān)測點26個，調(diào)查樣區(qū)60個，無人機作業(yè)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(fā)測試和樣機開發(fā)及改版，提升穩(wěn)定性、降低功耗，并在帕米爾高原完成相關(guān)測試；提高多種衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演精度；完成“新疆科考無人機組網(wǎng)管控系統(tǒng)”建設(shè)；順利開展無人機地表驗證工作。

　　其中，提高多種衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演精度方面，一是提高了農(nóng)田地塊自動劃分的精度；二是采用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)方法在全疆農(nóng)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(jié)合地面觀測和無人機開展信息驗證，實現(xiàn)遙感土壤水分動態(tài)反演。

　　“新疆科考無人機組網(wǎng)管控系統(tǒng)”建設(shè)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(jīng)濟帶、吐哈盆地五大片區(qū)設(shè)立的所有項目和課題，都納入到管控系統(tǒng)的組織架構(gòu)，可支持新疆科考所有無人機科考隊。

　　總之，空天地網(wǎng)一體化項目硬件上已初步形成跨部門聯(lián)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(qū)域地面監(jiān)測站點

　　劉鐵指出，空天地網(wǎng)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(chǎn)品，從而提高新疆生態(tài)環(huán)境一體化監(jiān)測水平，為宏觀決策提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

　　空天地網(wǎng)一體化項目建設(shè)正處于中期積極開展階段，目前面臨的最主要挑戰(zhàn)是行業(yè)部門壁壘嚴(yán)重，無法順暢開展數(shù)據(jù)共享。

　　他也坦言，該項目當(dāng)前技術(shù)水平與國內(nèi)同行持平，但與國外還有較大差距，未來發(fā)展可選擇三條路徑：一是從如何服務(wù)當(dāng)?shù)鼐G色發(fā)展著手，服務(wù)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展；二是聯(lián)合可以聯(lián)合的所有觀測力量，形成良性循環(huán)的數(shù)據(jù)共享環(huán)境；三是形成數(shù)據(jù)生產(chǎn)和應(yīng)用的互惠互利機制，促進大數(shù)據(jù)事業(yè)健康發(fā)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(dāng)前水土氣生（水資源、土壤、大氣、生態(tài)）等行業(yè)的國家級基準(zhǔn)站乃至自動監(jiān)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(nèi)其他省份，為了能匹配青山綠水生態(tài)文明的國家政策，強化空天地網(wǎng)一體化中“地”的力量，有效提高地面監(jiān)測站網(wǎng)密度是必要手段之一。因此，新疆區(qū)域亟需加密建設(shè)地面監(jiān)測站點，整合全行業(yè)觀測力量，希望通過全社會共同努力，早日實現(xiàn)平均一千平方公里建有一個國測站點的目標(biāo)。（完）