“万物各得其和以生，各得其养以成。”地球是人类共同的家园，保护生物多样性有助于维护地球家园，促进人类可持续发展。2025年国际生物多样性日的主题是“万物共生 和美永续”，呼吁以人与自然和谐共生之道，创和美永续之路，共同推进全球生物多样性保护治理新进程。
面对日益严峻的环境挑战，科技在生物多样性保护中的作用日益凸显，遥感技术凭借“高精度、短周期、全方位”的独特优势，已成为生态环境监测与保护工作中不可或缺的重要工具，在推进全球生物多样性保护治理新进程中将发挥不可替代的作用。《关于进一步加强生物多样性保护的意见》《中国生物多样性保护战略与行动计划（2023—2030年）》等政策文件均强调要加快卫星和无人机遥感技术应用，以科技创新助力生物多样性保护监管和治理水平全面提升。
为深入贯彻习近平生态文明思想，推进生物多样性保护工作，遥感“天眼”可充分发挥精准探测与智能感知优势，全方位助力生物多样性调查、评估与监管，加速推进国家生态环境监测网络数智化转型，为建设人与自然和谐共生的美丽中国筑牢科技支撑，携手共建地球生命共同体。
从生态系统精细化监测到物种智能识别的体系化实践，全方位助力生物多样性保护
近年来，生态环境部卫星环境应用中心（以下简称卫星中心）充分利用多源卫星、无人机、激光雷达等遥感技术，与人工智能深度融合，突破传统人工观测的局限性，在生态系统分类、精细化结构功能参数反演、物种栖息地监测、物种智能识别等方面取得良好成效，初步建成全方位生物多样性遥感监测体系。
卫星遥感为生态系统把脉。生态系统多样性是生物多样性本底调查的重要组成部分。2024年生态环境部发布《生物多样性（陆域生态系统）遥感调查技术指南》，该规范由卫星中心牵头制定，统一规范了陆域生态系统的分类和遥感调查技术方法。目前，该指南已在多地开展应用，掌握了区域精细化的生态系统空间分布与变化趋势，为制定科学有效的生物多样性保护措施提供依据。
生态系统结构功能参数可反映生态系统健康状况。利用无人机载激光雷达、多光谱相机，可以快速获取精细化的植被群落立体结构参数；利用长时序、高空间分辨率的卫星数据可以生成时空一致的生态系统功能参数。2024年，卫星中心结合卫星数据与无人机载激光雷达数据，基于机器学习算法构建了树木数量、高度快速监测模型，实现了白马雪山国家级自然保护区全域森林生态系统树木数量、高度监测；开展了内蒙古呼伦贝尔、锡林郭勒等草原生态系统10m分辨率植被覆盖度、地上生物量快速遥感估算，掌握草地生态系统健康状况；开展了黄河流域湿地生态系统状况遥感监测，掌握1985年以来黄河重要湿地变化状况，了解其变化趋势和存在问题。
卫星遥感助力重要物种栖息地识别和监管。《关于进一步加强生物多样性保护的意见》强调要建立重要保护物种栖息地生态破坏定期遥感监测机制。栖息地空间范围确定是开展监测的基础，通过卫星遥感数据获取植被生长、生态系统分类、人类活动等空间数据，结合地面物种调查、气候等数据，建立生境模拟模型就可以掌握更为准确的物种适宜生境范围和状况。以三江源为例，引入国产高分卫星提取的人类活动后，三江源雪豹适宜生境范围较之前减少了2.8万平方公里，占雪豹自然栖息地的19%，这为雪豹地面调查、保护规划制定提供了更为精准的空间数据支持。
高频、持续的卫星数据是低成本发现栖息地破坏问题的利器，可以及时掌握栖息地内人类活动的变化状况。道路建设、资源开发、城镇扩张都可能侵占物种栖息地，对生境质量产生影响。卫星中心构建了人类活动遥感监测业务体系，常态化对生态保护红线、自然保护地等重要物种栖息地内人类活动进行遥感监测，还对生态重要区的典型重大建设工程进行全周期遥感监测，及时发现建设过程中生境破坏问题，为重要栖息地监管提供了有力支撑。
无人机遥感赋能物种智能识别。在物种调查方面，相较传统的地面调查，无人机遥感具有独特的优势。一方面可以扩大监测覆盖范围，利用无人机可进行大范围（数平方公里）草地物种影像采集，获取更大范围内的物种信息，更能代表区域物种状况；同时，无人机低空飞行获取的高分辨率（毫米级）物种影像数据，结合人工智能技术可实现物种自动识别，有效降低调查人员的专业门槛，也有助于数据采集的规范化和高效率。目前，卫星中心在内蒙古通过布设无人机场，实现了自动化采集草地物种数据，实时传回物种高清影像，并通过标注形成的海量样本库与物种识别模型实现物种的自动鉴定。目前物种识别模型可识别22科54属70种内蒙古草地植物，总识别准确率达88.6%。
针对退化指示物种、入侵物种通过单独训练识别模型，可提高其监测精度，更好支撑管理。在内蒙古，卫星中心通过无人机监测到样区内小叶锦鸡儿、冷蒿、银灰旋花等草地退化指示物种的空间分布范围，有效支撑了草原退化状况评估。在广西，通过国产卫星实现了广西北海市互花米草入侵范围、群落发展趋势的监测，为入侵物种早期监测预警提供了支撑。
遥感数智赋能生物多样性监测评估，开启全球生物多样性治理新范式
随着现代科技的迅猛发展，生物多样性现代化治理需要新质生产力的支撑。未来，遥感技术要进一步与地面数据结合，共建生物多样性大数据平台，定期对生物多样性重要区域开展遥感监测评估，积极助力应对新形势、新问题，加强交叉、融合与合作，服务“昆蒙框架”执行进展评估和生物多样性保护工作，为共建地球生命共同体贡献遥感数智创新力量。
积极开展全球生物多样性遥感监测，在国际履约中掌握话语权。结合《生物多样性公约》第十六次缔约方大会（COP16）续会通过的“昆蒙框架”监测框架，对生态系统完整性、退化生态系统修复等可直接用遥感监测的指标加强监测和评估。通过构建多源数据融合分析方法，形成一批具有自主知识产权的全球监测评估数据集和评估报告。同时，进一步加强全球生物多样性热点区域（如亚马逊流域等）的监测，持续提升我国在全球生物多样性治理中的影响力。
构建我国生物多样性数据共享平台。遥感正成为生物多样性调查、评估与监管必不可少的技术手段。现代化生物多样性监测体系的建立需要全面、立体的多层次数据，应将遥感数据切实纳入生物多样性大数据平台，与地面观测数据形成合力，促进监测网络数智化转型。同时，需要建立数据库共建共享机制，可参考“昆蒙框架”监测框架中制定的FAIR（可查找、可访问、可互操作性、可重用）、CARE（集体受益、管理权限、责任、伦理）等数据共享原则构建我国生物多样性数据共享平台。
开展我国生物多样性保护优先区域定期监测评估。我国生物多样性保护优先区域约占陆地国土面积的28.8%，对于保护重要物种栖息地具有重要意义。可充分利用卫星遥感技术，定期开展全国生物多样性保护优先区域生态系统状况、生境质量状况和栖息地破坏问题遥感监测，评估生物多样性保护成效，编制生态系统红色名录，掌握重要物种栖息地的破坏和退化状况。
在生物多样性治理新问题应对中充分发挥遥感力量。当前，生物多样性治理面临全球气候变化影响加剧、人兽冲突等新问题，遥感技术可为应对新问题提供新的思路和方法。比如，在野生动物致害方面，可充分利用高分辨率卫星、无人机、定位摄像头等设备，构建立体监测预警体系，结合AI物种识别技术，及时预警并采取措施，避免野生动物对人类造成伤害，降低人兽冲突损失。
（作者：生态环境部卫星环境应用中心 周海丽）
来源 | 生态环境部自然生态保护司
编辑 | 张石燕
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