2020年7月，国家青藏高原科学数据中心（https://data.tpdc.ac.cn/）发布祁连山地区天空地一体化综合监测网2019年观测数据集。据悉，自2018年祁连山地区天空地一体化综合监测网观测数据集发布一年的时间里，被浏览7万多次，申请使用近2500次，得到了用户的广泛关注、应用和好评。

　　祁连山地区天空地一体化监测网（图1）由地面综合观测网（北京师范大学、中国科学院西北生态环境资源研究院和兰州大学的24个站点组成）和空-天多源遥感监测系统（以无人机-高分卫星-中高分辨率卫星为主）有机集成。地面综合观测网的数据首先通过无线传输方式传到数据综汇系统，再通过每日浏览无线传输数据、每旬检查各站观测要素变化图、每月实地巡检以及春秋季定期的仪器标定和检查、每年数次不定期的仪器检修与更换等多种方式，保证地面观测网能够正常运行。

　　空-天多源遥感监测系统以祁连山“山水林田湖草”系统为监测对象，充分发挥高分卫星的精细、实时，以及无人机快速响应等特点，开展重点区域和人类活动区域/典型生态系统基本参数、植被参数、水文参数和人类活动等4大类米级、亚米级的遥感监测；发挥中高分辨率卫星长时序的特点，开展祁连山全区域、近40年以30米分辨率为主的遥感监测。

 

图1 祁连山地区天空地一体化综合监测网

　　此次发布的数据较2018年更为丰富，地面观测数据集基本覆盖了祁连山地区六大流域24个站点，并有典型样地亚米级无人机观测。据统计，此次共发布数据集76个，包括：1）祁连山地区24个站点地面观测数据集57个，包括感热、潜热通量和碳通量等地表通量，风温湿压、降水量、辐射、土壤温湿度廓线、土壤热通量、光合有效辐射和地表辐射温度等水文气象要素，植被物候、覆盖度和叶面积指数等植被参数和生物多样性调查数据（图2）；2）祁连山全区域中高分辨率生态环境遥感产品9个，包括土地覆盖/利用等基础产品，归一化植被指数、植被覆盖度、叶面积指数、植被初级生产力等植被参数产品（30m），水体指数（30m）、土壤湿度（0.05°）、地表蒸散发（0.01°）等水文产品以及人类活动产品（30m）等；3）祁连山重点区域高分卫星生态环境遥感产品7个，包括归一化植被指数、植被覆盖度、植被净初级生产力、草地生物量、森林蓄积量等植被参数产品（8m）、冰川分布等水文产品（2m）和人类活动产品（2m，矿山开采、水电建设、旅游开发等）；4）典型生态系统无人机遥感产品3个，包括植被指数、地表反照率和地表温度（0.5m）等。这些发布的数据均经过统一规范的处理和严格的质量控制，并通过评审专家的同行评议（图3）。用户可通过“国家青藏高原科学数据中心”申请使用。

 

图2 祁连山地区天空地一体化综合监测网的地面观测数据集（a:感热通量; b:潜热通量; c:碳通量; d:降水量; e:净辐射; f:空气温度; g: 相对湿度; h:土壤水分(0-60 cm); i:叶面积指数; j:物候-相对绿度指数）

 

图3 2019年祁连山地区天空地一体化综合监测网的多源遥感数据集

a: 2019年7月24日荒漠生态系统地表温度无人机遥感产品（0.2m）；b：2019年8月23日农田生态系统植被指数无人机遥感产品（0.2m）；c：2019年9月国家公园区域草地生物量高分遥感产品（8m/月）；d：2019年9月国家公园区域林地蓄积量高分遥感产品（8m/月）；e：2019年祁连山地区土地覆盖中高分辨率遥感产品（30m/年）；f：2019年祁连山地区叶面积指数中高分辨率遥感产品（30m/月）

　　祁连山地区天空地一体化综合监测网通过基于物联网的地面长期连续观测、典型样地无人机遥感观测、重点区域高分卫星与全区域长时序的中高分辨率卫星遥感监测的结合，生成祁连山实时、多源、多尺度、多要素的综合监测数据集。该数据集可用于地理学、大气科学、环境科学、水文学、土壤学、生态学、民族学等多学科交叉研究，为祁连山地区气候变化、环境变迁、生态系统格局和民族文化等研究提供基础数据，对制定生物多样性保护，特别是重点保护动物的保护对策与未来预测提供数据支持，进一步推动我国生态监测技术的发展，提升“山水林田湖草”系统的综合监测能力，实现对祁连山地区大范围、全天候、立体化的监测，助力祁连山地区生态保护与修复，为祁连山国家公园建设提供关键科学支撑。

　　祁连山地区天空地一体化综合监测网的构建和观测得到中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”（XDA20100101）的支持。该监测网数据集是国家青藏高原科学数据中心的重要数据来源之一，服务于第二次青藏科考，监测网也将成为全国自然资源要素综合观测网络工程的重要组成部分。