乐鱼,《中华人民共和国土地覆被地图集》出版背后

时间：2024-08-28

每项科研功效背后都凝集着无数科研人员不舍日夜无私的工作，《中华人平易近共和河山地覆被地图集》成功出书的背后更是凝集了数百人6年的血汗：111356个全河山地覆被地面实测样点数据的校验；13轮年夜范围交叉自检；3万余个自力地面样点的精度验证；全国31个省（区、市）环保主管部分用户的对接与反馈……辛苦、严谨的工作，让这部地图集完全、系统记实了中国经济成长最快20年的转变，对研究我河山地覆被转变和其对生态情况平安的影响具有主要的参考价值。

■本报记者 袁一雪

深绿色标注的是常绿针叶灌丛，翠绿色则是常绿阔叶林，淡黄色是湿性草原，淡黄绿色的是高寒草原，淡橘红色是水田，黄色则是旱地……在《中华人平易近共和河山地覆被地图集》（1：1000 000）（以下简称地图集）中，我国广袤的国土被40种色块笼盖，每种色彩代表一种覆被类型。

“地盘覆被是地球概况遥感能监测到的地物类型。”地图集主编、中国科学院遥感与数字地球研究所研究员吴炳方告知《中国科学报》记者。在地图集中，我河山地覆被类型被归纳为6个一级类，即林地、草地、耕地、湿地、人工概况和其他，每一个一级类下再细分二级类。

“地盘覆被分歧在地盘操纵、植被等概念，它从生态功能注释我河山地分类，为区域成长供给办事。”吴炳方注释说，“地盘覆被地图集更像是给河山拍了一张X光片，然后供给给各行业的‘大夫’们进行‘诊断’。”

一句话引出地图集

吴炳方一向处置遥感工作，但他从未想到要将这些数据集结成册，由于对业内助士来讲，在数字化如斯发财的今天，需要的数据都能间接从电脑中提取，既简单又便利。2013年，中科院副院长丁仲礼院士在看到吴炳方承当的中科院A类先导碳专项取得的三期地盘覆被数据集后，提出出书地图集，让遥感数据实现更普遍的利用。

一句话，引出了这本200余页的地图集。当吴炳方将地图集捧在手中时，他忽然大白了这当地图集的意义，“由于数据不成能像打印出的地图一样给人如斯直不雅的感触感染”。

1990年、2000年、2010年，20年的地盘覆被转变，被客不雅翔实地记实在地图集中。而这20年，恰是我国经济成长最快的时期。从地图集上，人们能够很快领会到我国哪些处所产生了惹人注视的问题、生态系统产生了甚么转变、是不是影响到生态功能、人类勾当与生态情况的彼此影响等具有严重意义的科学问题。

比拟之下，世界上其他首要国度都没有人类经济高速成长期间的地盘覆被改变的完全记实，如美国，20世纪前半段是其成长最快的期间，欧洲成长最快的期间则是在19世纪，但在这些期间，遥感手艺还没有呈现，所以他们没法记实该期间的转变进程。这是研究全球转变、区域成长的庞大缺憾。

他们，“用脚测量”河山

由于研究人员发掘的是30米分辩率遥感数据的光谱消息，“所以，仅靠光谱数据，是没法分辨出所有种别的，所以工作人员要到实地去确认核实本地的环境。”吴炳方说。

也是以，在地图集项目开启的一刻，工作人员踏上了“用脚测量”河山的征途。

在我国西北部的新疆维吾尔自治区，既有海拔8000多米的高山，也有海拔-150多米的盆地。担任这一片区的中国科学院新疆生态与地舆研究所副研究员常存，是土生土长的新疆人。从2011年到2013年，他带着学生们跑遍了南疆和北疆。他们的脚步遍及戈壁区、暴风区、极热区乃至无人区，野外露营的帐篷是每次野外考查时随车照顾的需要物质，“我们有时赶不回城市，只能露宿。”常存回想说。但他其实不感觉这些工作艰辛，反而布满乐趣，“这是我的故乡，每次去野外，都是对文献中描写景象的实践。我对新疆领会越多，就越酷爱我的年夜美故乡”。

当常存感触感染着新疆地广人稀时，中国科学院水利部成都山地灾难与情况研究所研究员李爱农正率领团队在青藏高原、横断山区，反抗着高海拔带来的严寒和高原反映，有时乃至要翻越海拔5000米以上的高山，在短时候内就可以够履历“一年四时”温度的快速轮换，只为将地盘覆被数据与根本地舆消息完善连系在一路。“记得从阿里狮泉河前往日喀则的途中，因为山洪冲垮了必经之路的一座桥梁，我们不能不原地期待姑且简略单纯桥的搭建。当车辆顺遂经由过程时已经是清晨两点钟，怠倦不胜的我们不能不冒险在黝黑生疏的山路上又行驶一个多小时，才找����APP到夜宿之地。”匹敌凶悍的藏獒、进入池沼、在绝壁边徒步而行……对曾的历险，李爱农恍如记忆犹心。

而此时，在与西南遥遥相望的广宽东北平原，中国科学院东北地舆与农业生态研究所研究员王宗明则碰到了覆被的复杂环境，需要操纵多时相的遥感数据辨别轻易混合的地盘覆被二级类型的问题。辨别二级类型，也是辨别具体植被的方式，王宗明按照东北地域现实环境，选择利用分歧月份的多期遥感影象。好比，在东北的平原区，水田和旱田主要采取6月份的影象进行分类，此期间水田已灌水，在影象上与旱地差别显著；常绿针叶林和其他丛林类型的辨别则采取了11月份的影象，此期间落叶林类型树叶凋谢枯萎，与常绿针叶林构成光鲜对照。山谷低平处多散布有湿地、灌木或草地，林地常与这几类地物混合。“是以，除采取6~8月的影象提取林地类型外，我们在部门山区弥补利用了4~5月份的影象，以便可以或许较好地域分出草地、林地和湿地类型。山区的分类大都采取了2~3期影象，时候跨度为2~6个月。”王宗明弥补道。

工作量年夜，时候紧，手艺复杂，这些词语在各片区担任生齿中被频频提起。西南片区团队焦点主干雷光斌博士就由于监测工作而几回再三推延婚期，直到本年年头才成婚，乃至他在2011至2013年持续三个春节值守加班。

2013年对担任华东片区的中国科学院南京地舆与湖泊研究所研究员马荣华而言，也是难忘的一年。那年4月，他积劳成疾，因脑溢血病倒在工作岗亭。颠末手术医治后，马荣华逐步恢复了认识：“我十分发急，感觉对不起大师，因我一小我，拖累了全河山地覆被数据出产的进度。”因而掉臂大夫歇息一年的建议，他只歇息了7个月就回到了工作岗亭。说起工作，马荣华向《中国科学报》记者引见：“华东地域是最近几年来我国经济最发财、人类勾当最猛烈的区域，地盘笼盖破裂度最年夜，出产难度极年夜。经多方验证，我们出产的华东区地盘覆被数据，是今朝空间分辩率最高、时候序列最长、精度最高的地盘覆被产物集。”

监测数据严要求

在各地科研人员“用脚测量”河山的同时，为了保障地图集的科学性和适用性，吴炳方组织所有介入数据监测工作的院所召开年夜范围交叉自检碰头会议共13次。每次，他都敷衍了事地跟进各片区数据，和大师频频会商。“此次地盘覆被监测，我要求采取新的方式，即以半主动化分类为主，尽量地极致阐扬现今遥感的监测能力和手艺劣势。之前从数据获得处处理手艺，限制了监测方式的改良，而此刻，半主动化的工作方式不但提高了分类的邃密水平，同时下降了工作强度，以往三四年才能完成的监测工作，此刻只需要半年就完成了。”吴炳方玩笑说，“也许下一次，我们会利用人工智能全主动地完成工作。”

对监测数据的严酷要求，一样表现在与用户对接的环节。由于地图集中的数据要真正办事在多行业部分，所以工作组要走出去与各行业对接，晋升数据的价值。但对接工作其实不顺遂，遥感数据与良多行业的需求有误差，好比林业部分要求分辩出天然林和人工林，但现实上遥感只能辨别针叶林和阔叶林等植被类型；乃至一些部分对监测成果不满足，要求依照他们的定见点窜。“我的准绳就是对峙、注释、点窜。对峙科学的立场，在与各行业部分对接时进行耐烦注释；对呈现的分类毛病，进行数据弥补、方式改良与成果批改。”吴炳方说，“我们是做科学研究的，所以数据要站得住脚，要过硬，要经得起查验。”

荣幸的是，他们在与各省市环保主管部分对接时，获得了环保部生态司原副司长侯代军的鼎力撑持。“正由于有他的耐烦和大力撑持，才使得逐省市的数据对接成为可能。数据用户简直认既提高了数据的精度，又加深了用户对数据的理解，实现了共赢款式。”吴炳方暗示。

科学也能够很艺术

6年野外勘测与室内数据处置，数百名工作人员的艰辛工作，让地图集上的每处数据都有了切确定位。利用甚么色彩将40种二级类能够清晰又美妙的显现，成为吴炳方的新课题。

一般地图都采取两种主色调，一种是俄罗斯经常使用的暖色，另外一种则是欧美国度偏心的冷色。“而我们之前的遥感图其实不过量斟酌色彩问题，只需要将分歧类型用色块辨别便可。”吴炳方引见道。

为此，他们特殊礼聘了中科院地舆资本所研究员钱金凯作为该地图集色彩的整体设想师，颠末频频参议，终究选择了绿色作为地图集的主色调，接下来再细分色彩以区分针叶林、阔叶林、针阔交混林、常绿阔叶灌丛、落叶阔叶灌丛……

深绿、浅绿、黄绿、蓝绿，各类色彩的转变，让地图集上的植被清楚可辨。对照翻阅每张分幅的三期地盘覆被图，使得埋没在复杂款式背后的地盘覆被主导类型和转变驱动因子呼之欲出。

期望数据能够双向交换

现在，地图集中的数据已在国度情况庇护部、中国科学院、国度林业局和省级（市、区）河山、环保、水利、林业、科教等部分与行业的100多家单元普遍利用，同享数据跨越750GB。

看着6年的研究开花成果，为更多部分供给便当，吴炳方的表情倒是有些复杂：一方面是兴奋，由于数据被承认，数据的价值获得最年夜的表现与阐扬；同时也有些许掉落，特殊是当部门利用者将数据拷走利用既不感激，又不说明出处时，他倍感掉望。

“数据同享应当是双向的，片面的数据同享是一把双刃剑，既晦气在数据产物的可延续出产，也会形成谁都不想出产数据，只想同享他人数据，终究致使无数据可用的场合排场，同时也晦气在年青人的成长，养成不劳而获的不良习惯。”吴炳方强调。

为此，中科院遥感地球所正在动手成立云平台根本上的同享机制，不是单向的数据分发同享模式，而是双向的、交互式的、配合工作的模式，数据用户能够介入到已稀有据的验证，也能够提出新的需求，或供给更多的地面查询拜访数据，配合完成所需数据的出产。

跟着遥感手艺的不竭前进和我们对地盘覆被认知的不竭深切，数据还将会络绎不绝地弥补和点窜。“今朝，我们30米空间分辩率数据已更新到2015年，基在2015年数据，我们还对2010年、2000年和1990年数据集展开了进一步的批改。将来，我们打算在2018年完成2017年全国10米分辩率地盘覆被数据集，经由过程分辩率的晋升，展现我河山地覆被更丰硕的细节消息。今朝我们的打算是每5年监测一次，可是最终方针是每一年都能展开监测，实时掌控转变。”对将来，吴炳方布满向往。

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