生態(tài)文明建設(shè)是關(guān)系中華民族永續(xù)發(fā)展的根本大計(jì)。黨的二十大報(bào)告指出，中國(guó)式現(xiàn)代化是人與自然和諧共生的現(xiàn)代化，必須牢固樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，站在人與自然和諧共生的高度謀劃發(fā)展。支撐國(guó)家戰(zhàn)略，支持生態(tài)文明建設(shè)，中國(guó)航天責(zé)無旁貸，也大有作為。
三江源地處青藏高原腹地，是長(zhǎng)江、黃河、瀾滄江的發(fā)源地，素有“中華水塔”之稱。作為我國(guó)重要的生態(tài)安全屏障和高原生物種質(zhì)資源庫，其保護(hù)價(jià)值對(duì)全國(guó)乃至全球都意義重大。2016年，《三江源國(guó)家公園體制試點(diǎn)方案》印發(fā)，拉開了我國(guó)國(guó)家公園實(shí)踐探索的序幕。2021年，我國(guó)首批五個(gè)國(guó)家公園名單公布，三江源國(guó)家公園入選。
三江源國(guó)家公園面積巨大、地理?xiàng)l件復(fù)雜、氣候惡劣、自然條件嚴(yán)酷，人煙稀少、點(diǎn)多線長(zhǎng)面廣的特點(diǎn)給生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)帶來了諸多挑戰(zhàn)和困難。衛(wèi)星應(yīng)用不受氣候、地形地貌等自然條件的限制，可實(shí)現(xiàn)全方位、多層次、立體化的感知與數(shù)據(jù)傳輸，能夠在三江源國(guó)家公園監(jiān)管方面發(fā)揮巨大的潛力。2017年，青海省人民政府與航天科技集團(tuán)簽署全面戰(zhàn)略合作協(xié)議，三江源國(guó)家公園管理局與五院所屬航天恒星科技有限公司簽署合作協(xié)議，大力推動(dòng)衛(wèi)星應(yīng)用助力三江源國(guó)家公園體制試點(diǎn)智慧建園的工作。
在集團(tuán)公司的大力支持下，五院成立了三江源國(guó)家公園項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，并同三江源國(guó)家公園管理局聯(lián)合成立“天地一體化信息國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-三江源國(guó)家公園分室”作為三江源國(guó)家公園科技建園的技術(shù)智庫。經(jīng)過多年技術(shù)支撐，三江源國(guó)家公園構(gòu)建了覆蓋全境19.07萬平方公里范圍的“天空地一體化”生態(tài)監(jiān)測(cè)體系，初步形成園區(qū)范圍內(nèi)持續(xù)有效的生態(tài)監(jiān)測(cè)能力和監(jiān)測(cè)運(yùn)行機(jī)制，助力了三江源國(guó)家公園智慧化管理能力的提升。
深挖用戶需求，發(fā)揮衛(wèi)星應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
三江源國(guó)家公園位于青藏高原腹地，平均海拔超4000米，地理?xiàng)l件復(fù)雜，生長(zhǎng)著眾多高原植被，繁衍著眾多瀕危野生動(dòng)物，生態(tài)系統(tǒng)敏感且脆弱。由于地理?xiàng)l件的限制，有限的地面管護(hù)站點(diǎn)分散于園區(qū)各處，全域監(jiān)測(cè)難度較大。此外，園區(qū)上萬名生態(tài)管護(hù)員是園區(qū)重要的監(jiān)測(cè)力量，在生態(tài)管護(hù)工作中，他們往往身處沒有地面通信網(wǎng)覆蓋的無人區(qū)，工作及人身安全面臨極大風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)。如何在地域廣闊、人口稀少、地面監(jiān)測(cè)能力匱乏的條件下開展全方位的綜合監(jiān)測(cè)與保護(hù)，成為三江源國(guó)家公園信息化建設(shè)面臨的重要問題。
近年來，以高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、高通量通信衛(wèi)星為代表的國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與應(yīng)用工作取得了一系列重大成果，衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)成為提升生態(tài)環(huán)境保護(hù)能力的重要手段。通過對(duì)通導(dǎo)遙衛(wèi)星的綜合協(xié)同應(yīng)用，構(gòu)建天空地一體化綜合監(jiān)測(cè)體系，是提升大型國(guó)家公園監(jiān)測(cè)效率、監(jiān)管范圍、信息傳輸?shù)挠行侄巍?/section>五院作為我國(guó)天基系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用的重要力量，具有通導(dǎo)遙衛(wèi)星資源和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，肩負(fù)著以衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)的重任。為了將航天技術(shù)有效應(yīng)用、解決國(guó)家公園業(yè)務(wù)痛點(diǎn)，三江源國(guó)家公園項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)深入了解國(guó)家公園監(jiān)管業(yè)務(wù)特點(diǎn)，在4000米高原行程超3萬里，同一線生態(tài)管護(hù)員調(diào)研交流上百次，深刻體會(huì)到了一線巡護(hù)人員在無人區(qū)開展監(jiān)測(cè)保護(hù)工作的艱辛。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)也經(jīng)常與生態(tài)管護(hù)員一起參與到日常巡視和監(jiān)測(cè)工作中，了解長(zhǎng)期困擾他們的數(shù)據(jù)采集難、數(shù)據(jù)上傳慢、監(jiān)測(cè)時(shí)效性低、智能水平低、業(yè)務(wù)不好管等難點(diǎn)、痛點(diǎn)。通過在一線與用戶長(zhǎng)期、深入的交流和切身的體驗(yàn)，三江源國(guó)家公園項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)梳理出數(shù)十項(xiàng)對(duì)口方向，并在此基礎(chǔ)上充分的分析，將其轉(zhuǎn)化為航天技術(shù)解決辦法，提出了以天空地一體化、通導(dǎo)遙融合應(yīng)用為特點(diǎn)的技術(shù)思路。
持續(xù)技術(shù)助力，實(shí)現(xiàn)智慧建園
三江源國(guó)家公園是我國(guó)第一個(gè)國(guó)家公園體制試點(diǎn)單位，沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可供參考借鑒，因此在體制機(jī)制、管理、科技等多方面進(jìn)行了探索，其中，重點(diǎn)之一是實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、智慧化建園，這也是五院項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)助力三江源智慧建園的方向。
科學(xué)化、智慧化建園的第一步就是需要解決三江源國(guó)家公園19多萬平方公里內(nèi)無地面網(wǎng)絡(luò)信號(hào)區(qū)域的通信難題。經(jīng)過團(tuán)隊(duì)的努力，三江源國(guó)家公園運(yùn)用了以國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星與國(guó)產(chǎn)衛(wèi)通為核心的衛(wèi)星通訊網(wǎng)絡(luò)，為一線巡護(hù)人員配備動(dòng)中通、靜中通以及衛(wèi)星便攜站等設(shè)備，利用衛(wèi)星鏈路實(shí)現(xiàn)文件、語音、視頻等業(yè)務(wù)傳輸及互聯(lián)網(wǎng)接入，使巡護(hù)人員可以在無人區(qū)實(shí)現(xiàn)信息聯(lián)通，為智慧建園奠定了網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)。在衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)方面，在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的努力下，三江源國(guó)家公園在我國(guó)首次利用國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星建立了大范圍的生態(tài)系統(tǒng)與人類活動(dòng)基準(zhǔn)體系。在“基準(zhǔn)底圖”上面疊加關(guān)于植被、物種等的各類信息，通過長(zhǎng)時(shí)間的信息積累可以發(fā)現(xiàn)變化情況和演變規(guī)律?！芭e個(gè)例子，我們?cè)趫@區(qū)某位置監(jiān)測(cè)到了雪豹，之后就可以把這個(gè)點(diǎn)位標(biāo)在這個(gè)三維時(shí)空基準(zhǔn)里。持續(xù)記錄的數(shù)據(jù)多了，我們就能通過這些數(shù)據(jù)，對(duì)它的棲息地、分布等特征進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析?！眻F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人王劍解釋道。此外，由于三江源地區(qū)地形地貌的獨(dú)特性，現(xiàn)有國(guó)內(nèi)、國(guó)際的算法與樣本庫很難適應(yīng)青藏高原地物特征，于是團(tuán)隊(duì)收集高原影像上萬張，并逐張進(jìn)行標(biāo)注，形成高海拔典型區(qū)遙感智能解譯樣本4萬余個(gè)，構(gòu)建出了一個(gè)大規(guī)模的高原遙感生態(tài)數(shù)據(jù)集。此外，還通過創(chuàng)新智能識(shí)別算法，實(shí)現(xiàn)了高寒地區(qū)地面植被的智能解譯，極大提升了監(jiān)管效率。2023年，在團(tuán)隊(duì)的技術(shù)支撐下，三江源國(guó)家公園進(jìn)一步加深了大數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用能力建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了全面面向園區(qū)業(yè)務(wù)的航天數(shù)據(jù)智能提取和大數(shù)據(jù)分析，也實(shí)現(xiàn)了以航天大數(shù)據(jù)為鮮明特色的三江源國(guó)家公園大數(shù)據(jù)綜合管理、信息共享與服務(wù)等功能，為三江源國(guó)家公園管理局業(yè)務(wù)應(yīng)用提供以天基信息為核心的信息支撐、監(jiān)測(cè)預(yù)警和決策支持。經(jīng)過多年摸索，三江源國(guó)家公園項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)總結(jié)提出了一套以航天“感、傳、智、用”為核心的大型國(guó)家公園監(jiān)測(cè)解決方案與產(chǎn)品體系，為我國(guó)其他大型國(guó)家公園積累了寶貴的、可復(fù)制、可借鑒的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。
三江源國(guó)家公園項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)有十幾人，長(zhǎng)期輪駐三江源，平均年齡在33歲左右，是一支年輕的隊(duì)伍。不過，即使是身強(qiáng)力壯的年輕人，在四千多米的高原上也會(huì)出現(xiàn)頭疼、惡心、心跳加速、乏力等高原反應(yīng)，更何況他們還要克服身體不適，堅(jiān)持工作?！按竺狼嗪?，藍(lán)天白云、高山湖泊、野生動(dòng)物，美的確是美，但是身體的高原反應(yīng)也的確很難受?！蓖鮿Ω袊@道。
團(tuán)隊(duì)的骨干成員、負(fù)責(zé)技術(shù)論證和實(shí)施的吳向楠自2016年就長(zhǎng)駐青海，此外還有宋忠航、馬紅波、侯立波等一批扎根青藏高原的年輕航天人。長(zhǎng)期在高原工作，他們從身體到心理都受到了很多挑戰(zhàn)，但也正是由于他們長(zhǎng)期駐守一線，才能更好理解國(guó)家公園管理的技術(shù)需求，知道如何利用自己的專業(yè)知識(shí)解決國(guó)家公園監(jiān)管的技術(shù)難題——這一點(diǎn)，是利用航天技術(shù)助力大型國(guó)家公園智慧建園的關(guān)鍵因素。全年扎根高原，缺氧不缺精神。面對(duì)惡劣的自然條件，團(tuán)隊(duì)沒有退縮而是迎難而上，克服身體不適堅(jiān)持完成任務(wù)，他們時(shí)時(shí)刻刻踐行航天精神、可可西里堅(jiān)守精神，開啟三江源生態(tài)保護(hù)、航天技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新攻堅(jiān)戰(zhàn)，書寫了一曲奮斗的青春之歌。
習(xí)近平總書記指出
“中華水塔”是國(guó)家的生命之源
保護(hù)好三江源
對(duì)中華民族發(fā)展至關(guān)重要
確?！耙唤逅驏|流”
助力生態(tài)文明建設(shè)
衛(wèi)星應(yīng)用
大有作為，也大有可為！
