一、自然保护地监测指标

自然保护地监测指标包含自然资源、生态状况、科学利用和保护管理四大类型，监测指标采用天空地一体化监测方法完成数据采集。

二、自然保护地智慧监测方法

1. 天空地一体化监测体系

1）卫星遥感监测

 以人类活动卫星遥感监测为例，自然保护地人类活动遥感监测包括了5个部分，分别是数据准备和处理阶段、人类活动变化信息提取、人类活动现状数据生产、自然保护地人类活动遥感监测报告编制。自然保护地人类活动类型包括矿产资源开发、工业开发、能源开发、旅游开发、交通开发、养殖开发、农业开发、居民点与其他活动等8种类型。基于自然保护地的矢量数据和影像数据，在前期影像生产的自然保护地人类活动本底数据基础上，将后期影像与前期影像叠加提取自然保护地内人类活动变化信息，人类活动本底数据和人类活动变化数据生产人类活动现状数据传输到自然保护地信息化管理平台，并编制自然保护地人类活动遥感监测报告。

a）影像选取：根据多次全国范围的自然保护地人类活动定期遥感监测的实践经验，以遥感影像能识别各类型人类活动及变化情况、且在监测周期内可获取到原则进行影响选取。

b）影像正射校正：以景为单位，采用基础底图数据为校正基础，选取待校正影像和基础底图上相同的明显特征地物点为校正控制点，进行正射校正。要求平地、丘陵地区影像正射校正后的配准精度在 2 个像元以内，部分山区在 4 个像元以内。

c）影像融合：以景为单位，对正射校正后满足精度要求的全色与多光谱影像进行融合，要求融合后影像。一是能清晰地表现纹理信息，能突出主要地类，如矿产资源开发、工业开发等；二是影像色调均匀、反差适中、无重影模糊等现象，光谱特征还原真实、准确，监测区域无明显光谱异常。要求所有的影像数据均采用 Img 或 GeoTIFF 格式。

d）人类活动变化图斑勾绘：基于人类活动本底数据的空间位置，对比后期影像与前期影像上地物的变化情况，对覆盖自然保护地的影像进行全面排查和判读，并对人类活动变化图斑进行勾绘。铁路、硬化道路和其它道路人类活动按线状图层勾绘，其余类型人类活动按面状图层勾绘。

e）人类活动变化图斑属性赋值：对勾绘的人类活动变化图斑进行属性赋值。各属性字段名称、类型和长度要求见《自然保护地人类活动遥感监测技术规范》（HJ 1156—2021）。

f）变化图斑的审核和修改：采取全面审查和交叉审查相结合的方式，对人类活动变化数据的图斑进行审核，确保数据质量。属性的审核和修改主要是对人类活动变化数据的属性赋值情况进行审核，并进行相应修改。

g）人类活动现状数据整合：将人类活动本底数据和人类活动变化数据叠加后，将人类活动变化数据合并到人类活动本底数据中，生成人类活动现状数据，同时将数据传输到自然保护地信息化管理平台。

h）自然保护地人类活动遥感监测报告编写：包括人类活动总体变化情况分析、人类活动详细变化情况统计、人类活动变化专题图制作和人类活动变化遥感截图 4 个方面的内容。人类活动总体变化情况分析统计自然保护地内人类活动变化总数和不同人类活动新增和整改的数量，分析该自然保护地人类活动总体变化情况。人类活动详细变化情况分析对每一处人类活动变化情况进行详细统计和分析，填写一级人类活动类型、变化类型、面积/长度、中心经度/纬度、位置和序号等信息，以表格形式表示，并按照“一级人类活动类型>变化类型>面积”的优先顺序进行排列。人类活动变化专题图制作是对自然保护地人类活动变化情况进行专题制图，制图要素包括标题、图例、比例尺、指北针和经纬网。人类活动变化遥感截图对人类活动变化情况进行截图，矿产资源开发、工业开发、旅游开发和能源开发中的水电设施要求全部截图。其它人类活动类型，如果变化数量在 3 处（包含）以下，全部截图，如果大于 3 处，选取 3 处变化典型的进行截图。

2）无人机监测

无人机监测包括飞行器、地面控制站、传感器和地面数据处理系统等部分，利用无人机进行空中数据采集，满足自然保护地的近地遥感监测，同时兼顾火灾监控、自然资源非法占用事件等。

a）森林火险：以无人机监测森林火险为例，无人机通过搭载摄像设备和影响传输设备，可随时执行森林火警侦察探测，地面人员通过接收来自无人机的微波信号，随时掌握火险动态信息或人类违法违章活动等，全天候在空中对林区进行侦查，及时发现火情、报告火场位置、才去行动将火灾消灭在初期，实现对重大森林火灾现场的各种动态信息的准确把握和及时了解。

b）人类活动：通过人类活动在遥感影像中表现出的地物特征，进行综合分析，判断人类活动所属类型，按照图斑类型单一的原则勾绘人类活动图斑，勾绘边界按照人类活动点在遥感影像中表现的最大边界范围进行勾绘，获取不同类型人类活动的空间位置、面积、所在功能分区等信息。利用 ArcGIS将自然保护地矢量图层与解译图层叠加，统计自然保护地每种人类活动类型的数量面积，所在的功能区和中心点经纬度。

c）自然资源：利用固定翼无人机加高清可见光相机，获取监测区域高精度无人机影像，生产1:2000DSM、DEM、DOM等标准产品，对拼接后的全景影像，提取林地覆盖率、草地覆盖率、水域湿地覆盖率、更低和建设用地比例等相关信息，同时上传至自然保护地信息化平台，精确掌握自然保护地生态变化信息，支撑生态环境质量考核工作，为生态环境质量考核抽查工作提供第一手资料和考核依据。

3）地面监测

采用北极花生物调查软件、生态环境监测设备、固定样地调查等方法完成地面数据采集。

a）北极花生物调查软件：包括6大模块，分别是动植物调查监测模块、巡护监测模块、干扰监测模块、数据管理模块、地图功能模块和系统设置模块。动植物调查监测模块应用于保护区日常动植物调查监测或开展专项动植物调查。巡护监测模块服务于保护区开展日常巡护工作，包括巡护调查、巡护任务和巡护人员监管三个功能。干扰监测模块针对保护区中的各类干扰单独设立，进行数据采集。数据管理模块包括数据查看、数据编辑、数据导出和数据应用四个功能。地图模块的建立，便于使用者查看已经调查区域的详细信息和已完成的调查数据。系统设置模块包括账户管理、数据管理、功能设置和个性化设置四部分。

b）生态环境监测：生态环境因子监测所需设备包括气象监测站、水文水质自动监测仪、空气质量自动监测站、土壤熵情自动监测站。

气象监测站：在保护区内选取具有代表性的典型样地布设气象监测站，安放点的半径50米范围内，不得有架空电线、建筑物、树木等障碍物，保证有效观测和传递气压、气温、相对湿度、风向、风速、雨量等常规气象要素信息。

水文水质自动监测仪：在保护区内的湖泊、水库、渠道等样点布设水文水质自动监测仪，测定水质的温度、pH、电导率、溶解氧、浊度、悬浮物等多个参数的值，同时采用无线通讯方式实时传送监测数据到监控部门及信息化管理平台，在恶劣的气象条件下能及时发出警示信息，以多种方式告知管理人。

空气质量自动监测站：在保护区的局部高点位置布设空气质量自动监测站，对空气中的常规污染因子和气象参数进行24小时连续在线的监测，避免受到局地空气污染物的干扰和近地面逆温层等局地气象条件的影响。

土壤熵情自动监测站：选取保护区内土壤类别代表面积最大的代表性地块，同时考虑地形地貌条件和信息传输的信号要求，在地形平坦的代表性地块布设3台土壤熵情自动监测站，实现对土壤墒情的长时间连续监测，可根据监测需求增加对应传感器，监测土壤温度、土壤电导率、土壤PH值、地下水水位、地下水水质等信息。

2. 立体监测网络

a）供电系统：供电距离较近时（如小于1.5公里）采用交流式电直接供电；供电距离较远时（如大于2-4公里）且电负载较轻时，采用太阳能或风光互补自然能发电方式；根据保护区实际情况，将直流远供作为备选方式。若在水力或风力资源丰富的地区，自备电源要优先考虑小型水力或风力发电站，并使用清洁环保材料。

b）通信系统：网络类型可采用有线网络、无线网络、卫星网络、微波网络等。充分利用地方现有通信网，管理局、管理站、检查站、旅游服务区等有限选用有线通信，在没有地方通信网络的保护区，或地方通信网络无法覆盖的保护区，可以通过建基站发射台，并通过无线通信方式与外部通信网链接。通信线路容量设计在有条件的情况下，管理局可按宽带传输技术标准综合布线，以适应保护区管理和科研活动对语音、传真、图像、数据等多方面信号的传输要求。

c）计算机系统：保护区需根据实际运行服务需求、现场实际情况以及操作运行情况，配备不同档次、不同类型、不同操作系统的主机服务器系统，数据存储备份系统应采用支持海量数据存储的磁盘阵列，数据备份控制软件要支持所选的存储与备份硬件设备。

3. 信息管理平台

信息管理平台主要包括生物多样性资监测数据管理系统、生态环境监测管理系统、巡护监测综合管理系统、综合展示平台（一张图）、后台系统管理维护。

a）生物多样性资源监测数据管理系统：针对于各种动植物调查数据，生态系统监测数据，包括样地、样线、样点等数据进行统一管理。数据主要来自于三个渠道，一是数据采集APP调查并上传至云端的数据，二是通过自然保护区各种动植物监测设备采集的数据，比如红外相机采集的动物照片等，三是直接导入到系统中的调查数据，一般为历史调查数据或是由于某些原因未使用的APP采集数据。

b）生态环境监测管理系统：核心功能包括监测设备的监控与维护、生态环境监测数据的管理与分析、生态系统价值核算等。生态环境监测数据主要来自于保护区内的各个环境监测硬件设备，部分来自于数据采集APP，可以将不同的原始数据按类型管理，对数据增删改查、导入、导出等。也可对空气、水、土壤和生态系统等生态环境因子进行统计分析，制作统计图表，生成生态环境监测报告。

c）巡护监测综合管理系统：包括巡护人员名单、信息、权限设置和工作考核，自定义配置巡护任务并制作采集表单，管理和审核巡护数据，统计并展示巡护成果，生成巡护报告。

d）综合展示平台（一张图）是保护区进行对外宣传展示的重要窗口，也可为保护区决策和业务工作提供有效支持。通过“一张图”的形式展示保护区的历史延革、边界和分区、周边社区和基础设施等基础信息；以及各类动、植物资源和环境状况展示，包括物种名录、物种分布位置和数量、植被和生态系统，以及土壤、水、空气等生态环境因子,此外还有保护区重点保护物种的基本信息展示。

e）后台系统管理维护包括系统设置和用户角色管理两个主要模块。保护区信息化管理人员使用系统设置模块，可修改系统各类参数，调整系统显示和运行速度；修改底层数据库，增加或删除数据，管理数据库；可展示系统使用记录，针对异常状况，及时做出调整。用户角色管理模块用于管理后台登录人员，包括后台登录人员的增删改查、权限配置。