Китай создает интегрированную интеллектуальную сеть мониторинга для сохранения биоразнообразия

Пекин, 24 декабря /Синьхуа/ -- Десять лет назад для мониторинга биоразнообразия исследователям часто приходилось перевозить тяжелое оборудование через труднопроходимые горы и обширные луга. Сегодня происходит "тихая революция": спутники сканируют с орбиты, датчики установлены на башнях, дроны пролетают над верхушками деревьев, а мобильные лаборатории перемещаются по земле.

Это многоуровневое технологическое сотрудничество меняет методы мониторинга и защиты биоразнообразия в Китае.

"Раньше исследования проводились преимущественно вручную, были ограниченными по масштабу, медленными и трудоемкими", - сказал У Цзию, директор Центра спутникового применения в области экологии и окружающей среды /SACEE/ Министерства экологии и окружающей среды КНР. "Теперь наша система "Пять платформ" объединяет спутники, беспилотные летательные аппараты, вышки, мобильные патрули и наземные станции. Она охватывает большие территории, работает более эффективно и устойчиво", - добавил он.

ВЗГЛЯД СВЕРХУ

В основе этого сдвига лежит дистанционное зондирование, которое позволяет собирать данные без прямого физического контакта.

Вань Хуавэй, специалист из SACEE, не только стала свидетелем этого сдвига парадигмы, но и сыграла активную роль в его продвижении. Более десяти лет назад ее команда изучала сообщения о распространении инвазивного растения Spartina alterniflora на юге Китая. Используя спутниковые снимки и технологии беспилотных летательных аппаратов, они составили карту распространения этого вида, предоставив данные, которые помогли направить усилия по борьбе с ним.

Позже, в сотрудничестве с экологами из Пекинского университета, SACEE применил аналогичные методики к усилиям по сохранению снежного барса /ирбиса/. Объединив спутниковые данные о рельефе местности и деятельности человека с подтвержденными наблюдениями, исследователи определили ключевые места обитания и оценили их взаимосвязь, что способствовало развитию коридоров дикой природы.

"Китайские спутники серии Гаофэнь /Gaofen/ теперь предоставляют данные с большей частотой и более высоким разрешением, чем когда-либо прежде", - сказала Вань Хуавэй. "Новые инструменты, такие как гиперспектральные снимки и лидар, еще больше расширили наши возможности".

"Объединяя космические, воздушные и наземные данные, начиная от инфракрасных камер и заканчивая изображениями высокого разрешения, мы можем отслеживать биоразнообразие в самых разных масштабах, от отдельных видов до целых экосистем", - добавила она.

БАЗА ДАННЫХ О БИОРАЗНООБРАЗИИ

На пастбищах автономного района Внутренняя Монголия на севере Китая инженер Ван Юнцай и его коллеги создают, по их словам, одну из самых полных баз данных о биоразнообразии пастбищ в Китае. Каждое лето он проводит около шести недель в полевых условиях, документируя виды трав, рост пастбищ и состояние экосистем.

"Это сложная работа, но мы считаем, что она чрезвычайно важна", - сказал Ван Юнцай, чья кожа загорела от долгих часов, проведенных на открытом воздухе.

Цель состоит в том, чтобы обеспечить динамический мониторинг роста пастбищ, растительного покрова и деградации пастбищных угодий, включая опустынивание и засоление, что позволит более точно оценивать состояние пастбищных угодий с течением времени.

К настоящему времени SACEE собрал обширные наборы данных и создал предварительную цифровую платформу, на которой уже функционируют интеллектуальная система идентификации видов трав и система инверсии параметров пастбищ.

"В пилотных районах Внутренней Монголии точность идентификации видов растений превысила 80 проц.", - сказал Ван Юнцай.

Учитывая, что объем данных напрямую влияет на качество базы данных и точность идентификации, SACEE планирует построить аэропорты с беспилотными летательными аппаратами в пилотных регионах. Ван Юнцай добавил, что после завершения строительства беспилотниками можно будет дистанционно управлять из Пекина, что значительно расширит возможности мониторинга.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Технический прогресс также изменил работу на местах. Громоздкое оборудование, которое раньше доставлялось в отдаленные районы, было заменено портативными высокоэффективными приборами, что повысило производительность и безопасность.

У здания SACEE припаркован автомобиль, который выглядит как обычный внедорожник, но на самом деле это многофункциональный экологичный мобильный автомобиль для патрулирования. С момента завершения своей сборки в августе 2022 года он постоянно модернизировался. Оснащенный самостоятельно разработанными мультимодальными моделями распознавания животных, он может автоматически идентифицировать, подсчитывать и отслеживать популяции диких животных. Система была протестирована в Пекине, Внутренней Монголии, провинции Цинхай на северо-западе Китая и провинции Шаньдун на востоке Китая.

На лугах Внутренней Монголии четвероногая роботизированная "собака" также помогает в исследовании разнообразия растений. Управляемая дистанционно, машина, оснащенная камерой, может самостоятельно перемещаться, фотографировать растительность и передавать изображения в режиме реального времени, что значительно повышает эффективность. Разработанная SACEE мобильная платформа для мониторинга биоразнообразия лугов оснащена камерой с углом обзора 360 градусов и может идентифицировать ключевые виды, включая инвазивные растения и редкие или исчезающие виды флоры, с помощью изображений высокого разрешения.

Гао Цзиси, главный научный сотрудник SACEE, подчеркнул, что система "Пять платформ" представляет собой гораздо больше, чем просто набор инструментов мониторинга. "Это сложная, многомерная сеть, разработанная специально для нужд дистанционного зондирования окружающей среды. Система объединяет оборудование, данные и приложения, связывая все этапы процесса мониторинга. Реализация этого видения требует широкого сотрудничества и бесперебойной интеграции данных о биоразнообразии в различных регионах и на административных уровнях."

"Новые концепции и технологии коренным образом преобразуют мониторинг биоразнообразия", - сказал он. "Благодаря постоянным усилиям мы стремимся еще больше расширить наши возможности в области мониторинга и внести свой вклад в реализацию Куньмин-Монреальской глобальной рамочной программы в области биоразнообразия".