西雙版納自然保護區資源保護管理中巡護監測技術應用

葉 靜

(西雙版納傣族自治州國家級自然保護區勐侖管護所，云南 勐臘 666303)

1 引言

巡護監測是自然保護區資源保護最為基本以及有效的日常管理措施，同時也是保護區制定有效管控計劃，落實相關科研監測項目的關鍵。勐侖保護區作為西雙版納重要保護區之一，地處西雙版納州勐臘縣北部，屬于正科級事業單位，其周邊涉及勐侖鎮、象明鄉、關累鎮、基諾鄉、勐罕鎮等5個鄉鎮，1個國營農場，9個村民委員會，26個自然村和農場連隊，總面積達164000 hm2(景洪市基諾鄉70647 hm2、勐臘縣93353 hm2)。整個保護區地勢西高東低，主要由西片、王子山片、石灰山片組成，且自然地理環境十分優越。

2 巡護監測方法與技術分析

2.1 巡護監測管護方法

目前，勐侖保護區共劃分為3個片區開展相關巡護工作，主要有日常巡護、稽查巡護、武裝巡護以及監測巡護幾種形式。現階段已經制定了巡護的相關職責與要求細節，對于巡護的主要內容以及范圍等進行明確規定，按時對巡護工作進行上報等。針對日常巡護，其主要為在原先預設計劃確定的固定樣線上開展周期性巡護工作；稽查巡護則主要為針對保護區潛在違法行為進行適時不確定性的專項巡護；武裝巡護則主要為在特定時間內依據規定或者隨機的路線進行巡護工作，監測巡護是目前應用較為廣泛項目，其主要以收集相關科研數據為目的，依據研究對象的特性，按照一定時間關系，例如季節等對動植物的分布以及變化等進行調研，進而更好落實相關保護措施，針對該巡護項目，目前，勐侖保護區主要基于紅外觸發、無人機技術以及遙感監測等技術開展研究。

2.2 巡護監測技術分析

2.2.1 基于紅外觸發相機野生動物監測

在保護區中，植物生長相對茂密，因此簡單采用傳統形式的監測方法難以獲得確切動物數量以及密度等信息。此外一些動物屬于夜行動物且數量稀少，一定程度上也增加了調查的難度。而基于紅外相機監測技術可以有效規避此類問題。相關人員可以依據巡護監測樣線選擇合適的地點放置相機，基于紅外觸發相機監測技術，可以實現全天監測，將相機設置于動物行跡，包括糞便、足跡以及取食痕跡等較多位置，相機固定距離地面一定高度樹干或者埋伏于亂石中。相機在安置時應當確保其牢固，且取景位置適宜。相機鏡頭應當與地面保持平行，在相機架設期間應當對相機進行統一設置，包括相機拍攝模式、時間以及閃光燈等，同時還應當對相機擺放日期、GPS以及坡向等數據進行記錄。

將紅外相機所拍攝到的照片下載至計算機中，隨后依據生鏡表建立獨立編號文件夾，分別將每臺相機隨拍攝的圖片存入相應文件夾內，確保照片與生鏡表一一對應。此外依據獸類、鳥類以及其它動物等對照片進行歸類。物種則可以依據《中國獸類野外手冊》以及《中國鳥類野外手冊》對其進行識別。

2.2.2 基于無人機技術防火與病蟲害監測

無人機主要是指無人飛行器以及無人飛機系統，是一種基于無線通訊技術實現遠程操控的多任務飛機。勐侖自然保護區林業資源豐富，傳統工具羅盤儀以及皮尺、測繩等測量效率緩慢且耗費時間較長。而無人機技術可以大幅減少森林資源調查外業工作量，大大提高工作效率。無人機技術主要分為三個步驟，即前期的業內準備、外業調查以及后期的內業處理幾個部分。前期內業準備主要為對試驗區面積以及樹種等的了解，調查天氣情況，對航線進行設置等；外業調查則主要將無人機切入自動飛行模式后基于相機實現連續拍攝功能。地面站則時刻對無人機飛行情況以及監視作業情況進行監測觀察，完成拍攝任務后則由人工控制遙控降落，后期的內業處理則主要為對無人機所拍攝到的畫面、圖像等進行拼湊處理。由于無人機拍攝時受到氣流以及環境等影響，圖像需要進一步處理修正。基于無人機技術在森林防火以及病蟲害等方面意義重大。

勐侖自然保護區森林資源豐富，因此簡單依靠傳統調研形式難以快速有效了解森林火災情況。基于無人機遙感激素偵查能力可以有效探明林火發生。基于無人機可以成功探測到火點及其覆蓋面積，并所處報警提示，上傳火點具體坐標。此外，無人機監測技術可以有效獲取森林病死木、病蟲害等信息。就無人機與雙光譜相機配合，可以獲取可見光圖像以及紅外圖像內容，對圖像中像素點特征向量提取，即可對病蟲害區域進行劃分；學者冷偉峰就曾應用無人機監測技術，基于非監督分類法依據圖像相似性進行分類，并依據田間實測解譯圖像聶榮，進而得出條形柄銹菌所引發的小麥條銹病區域，充分證明基于無人機所捕捉到的圖像可以真實反應無人機中心以及發病區域。

2.2.3 基于遙感監測技術分析

勐侖自然保護區面積較大，且植被樹木豐富。植被覆蓋指數是對一定區域內植被覆蓋程度，以及反應區域生態環境情況的重要指標。而基于傳統形式的監測技術很難對該自然保護區植被覆蓋情況進行了解。基于遙感監測技術可以快速實現對植被覆蓋情況以及植被變化情況進行偵查了解。遙感物理監測手段，遙感衛星通過不同的波段測量所需要的數據組合，進而反映植物生長情況。實際不同植物葉面其對于可見光紅光波段的吸收特性較強，在近紅外光波段有很強的反射特質，因此基于兩個波段的不同測值組合即可得到不同的植被指數值。遙感監測人技術是目前生態環境監測的重要技術之一，具有較高的分辨率、時效性，數據獲取相對較快，因此被廣泛應用于自然保護區監測、資源以及土地等領域。

3 巡護監測過程中存在的問題與應對措施分析

就筆者多年工作經驗，當前勐侖自然保護區在野生動植物多功能調查方面以及巡護路線與監測裝備工具上、領導層對工作認識方面進行改善。對于保護所內有關作業人員以及護林員等開展相關技術培訓工作，在培訓過程中開展樣線調查，提高其對樣線調查記錄方法，確保每位作業人員均可以以科學方式進行日常巡護工作。此外針對巡護力度方面應當進一步提高，巡護監測是一件長期工作，簡單依靠少量專業人員，一年一次甚至幾年一次的監測方式尚不能夠很好實現對整個自然保護區的管理。因此，有必要加強巡護力度，做好巡護過程中的記錄工作。

針對巡護人員有必要進行培訓，使整個巡護工作逐步實現正規化，并進行信息回收與有效管控工作，為保護區野生動物的保護以及管理決策等提供科學依據。在專業技術人才方面，尤其是無人機操作員、遙感監測技術人才以及紅外相機人員的培養應當提起關注。隨著科學技術的進一步發展，傳統形式的巡護模式勢必將被先進技術所代替，因此對于先進技術人才的培養尤為關鍵。先進技術可以更快、更有效發現保護器潛在危險，尤其對于火災以及病蟲害等方面，對于實現自然保護區可持續發展具有重要意義。最后，應當建立完善的數據庫信息，統一規范監測方法，將各個管理所以及巡護路線與每個巡護人員進行統一代碼，依據一定周期將巡護工作記錄錄入計算機中，并基于GIS地理信息系統等進行數據處理，進而為以后保護區有效管理決策的制定等提供實時有效數據。統一的數據格式以及完善的數據庫內容，無疑可以有效提高相關人員對于自然保護區情況的了解，此外基于數據庫查詢等技術可以更好依據過往自然保護區歷史情況了解當前自然保護區的現狀以及多年來自然保護區的發展情況，從而更好對未來自然保護區的發展方向進行把握。

4 結語

西雙版納自然保護區是我國重要自然保護區之一，因此對其開展有效巡護監測技術十分必要。該自然保護區植被茂密且生活著大量珍稀動植物，因此開展科學監測對于保護動植物意義重大。此次筆者就遙感監測、無人機監測以及紅外相機監測技術出發，闡述當下先進科學監測技術以及未來自然保護區巡護監測工作發展趨勢。基于先進的科學監測技術可以有效克服傳統巡護監測在監測效率上以及監測周期上的不足，繼而有效提高整個監測工作效率，對于實現自然保護區的可持續發展具有重要意義。