劉鐵介紹說(shuō)，第三次新疆科考空天地網(wǎng)一體化項目從政策上說(shuō)，即構建“無(wú)人機-衛星遙感-地面測站-物聯(lián)網(wǎng)”一體化資源調查與環(huán)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(kāi)展新疆綜合科學(xué)考察的基礎支撐。
從體系上說(shuō)，現有測站分屬多個(gè)部門(mén)，觀(guān)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(shuō)，大型科考項目需要空天地網(wǎng)協(xié)同、統一管理、彌補數據尺度空白。從數據上說(shuō)，無(wú)地面驗證的干旱區遙感信息產(chǎn)品難以獲取較高精度，需結合地面觀(guān)測資料和無(wú)人機信息驗證。
他指出，空天地網(wǎng)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(diǎn)空白區、完善少資料區野外觀(guān)測站點(diǎn)和數據自動(dòng)采集及傳輸系統；研發(fā)覆蓋新疆及周邊區域基于無(wú)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(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)覆蓋全疆的空天地網(wǎng)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(wǎng)一體化項目實(shí)施以來(lái)，項目團隊111人在野外作業(yè)149天，作業(yè)區涉及6河、7湖、22縣，安裝維護監測點(diǎn)26個(gè)，調查樣區60個(gè)，無(wú)人機作業(yè)面積4萬(wàn)多平方公里。
項目取得主要進(jìn)展包括：完成移動(dòng)終端APP和后端管理平臺上線(xiàn)；完成傳感器研發(fā)測試和樣機開(kāi)發(fā)及改版，提升穩定性、降低功耗，并在帕米爾高原完成相關(guān)測試；提高多種衛星遙感數據反演精度；完成“新疆科考無(wú)人機組網(wǎng)管控系統”建設；順利開(kāi)展無(wú)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(dòng)劃分的精度；二是采用深度學(xué)習網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現深度學(xué)習方法在全疆農田地塊、水體、冰川建模和制圖；三是改進(jìn)土壤濕度反演方法，結合地面觀(guān)測和無(wú)人機開(kāi)展信息驗證，實(shí)現遙感土壤水分動(dòng)態(tài)反演。
“新疆科考無(wú)人機組網(wǎng)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(jīng)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(wú)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(mén)聯(lián)合觀(guān)測效果，軟件上形成科考APP和無(wú)人機平臺及一體化平臺。
亟需加密新疆區域地面監測站點(diǎn)
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(shí)時(shí)地表觀(guān)測，以及驗證過(guò)的，耦合的、精度高的遙感產(chǎn)品，從而提高新疆生態(tài)環(huán)境一體化監測水平，為宏觀(guān)決策提供準確的數據支撐。
空天地網(wǎng)一體化項目建設正處于中期積極開(kāi)展階段，目前面臨的最主要挑戰是行業(yè)部門(mén)壁壘嚴重，無(wú)法順暢開(kāi)展數據共享。
他也坦言，該項目當前技術(shù)水平與國內同行持平，但與國外還有較大差距，未來(lái)發(fā)展可選擇三條路徑：一是從如何服務(wù)當地綠色發(fā)展著(zhù)手，服務(wù)生態(tài)環(huán)境的可持續發(fā)展；二是聯(lián)合可以聯(lián)合的所有觀(guān)測力量，形成良性循環(huán)的數據共享環(huán)境；三是形成數據生產(chǎn)和應用的互惠互利機制，促進(jìn)大數據事業(yè)健康發(fā)展。
劉鐵表示，中國新疆擁有166萬(wàn)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(tài))等行業(yè)的國家級基準站乃至自動(dòng)監測點(diǎn)(國測站點(diǎn))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(tài)文明的國家政策，強化空天地網(wǎng)一體化中“地”的力量，有效提高地面監測站網(wǎng)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(diǎn)，整合全行業(yè)觀(guān)測力量，希望通過(guò)全社會(huì )共同努力，早日實(shí)現平均一千平方公里建有一個(gè)國測站點(diǎn)的目標。(完)
