野外台站基本情况

发布日期:2025-07-27 点击数:

1)基本概况

大理高原遥感云南省野外科学观测研究站立足云南省高原农业和自然资源生态遥感监测需求,旨在建成高原山区生态水文试验遥感基地、高原山区定量遥感产品真实性检验基地、西南地区遥感示范、教育和培训基地,服务于流域生态-水文过程研究,在助力自然资源合理利用与保护,夯实高原特色现代农业发展基础,打造生态屏障,推进生态文明建设以及推动城乡经济协调发展。建站以来,承担国家自然科学基金重点项目在内的国家级项目8项,云南省科技计划项目20项,共发表论文114篇(SCI论文83篇,中科院1区19篇、2区38篇),授权国际/国内发明专利16项,国家标准5部,出版专著3部,培养研究生114名。

台站建设进展

2)地理区位

大理高原遥感野外科学观测站,位于云南省大理白族自治州大理市龙龛村境内(北纬25°41′34.61″,东经100°12′24.28″)。野外站位于洱海流域,流域地处滇西横断山脉地带,因受洱海大断裂带的影响及河流切割并经多级夷平,形成了一个典型的内陆断陷盆地,呈南北走向,总面积2565 km2,平均海拔1796 m,地势西北高,东南低。洱海流域位于澜沧江、金沙江和元江三大水系分水岭地带,属澜沧江-湄公河水系。流域内有洱海、茈碧湖、海西海和西湖等湖泊水库,大小江河溪纵横交错,水资源丰富,水电潜能巨大。全域隶属亚热带高原季风气候,寒暑适中,气候温和,气温年较差小,日较差大;日照充足;雨热同季,干湿季分明。据大理气象台30年气象资料分析,湖区平均气温15.1°C,全年日照数2280.6小时,年平均相对湿度66%,多年平均降水量为1048毫米,历史最高水位1975.64米(1966年),最低水位为1970.52米(1986年),水温常年在10°C~20之间,属暖性湖泊。常年主导风向为西南风,流域内生物多样,生物量大,种群密度较高,是我国物种密度最高的地区之一。同时生物生产量平均为16.6千克/立方米,总生物量达479000吨(鲜重),是云南省高原湖泊中生物量最大的湖泊。

野外站地理位置图

3)地面观测网络

野外站已建成高原遥感综合实验观测塔及周边小气候观测系统,形成“一站多点”的洱海流域地面观测网络。设有自动气象站、波纹比系统、涡动相关仪、观测塔、蒸渗仪、土壤多参数监测系统、太阳辐射仪、物候相机、机载高光谱测量平台、激光雷达测量平台、无人机等多套连续观测系统和其他遥感观测仪器设备,可以快速准确的获取高原辐射、气象、水文、生态等数据,一方面用于地表参数遥感反演模型的高原地面验证,另一方面为研究高原特色农业、高原湖泊、高原地区生态系统等提供基础的科学数据。野外站依托单位昆明理工大学高原遥感重点野外站可以有力支撑台站的野外观测及数据分析。


  4)区域代表性和学科代表性

• 区域代表性

洱海流域地处于我国西南生态安全屏障建设核心区,自然条件复杂、资源丰富,包括多种森林植被、农作物、水体、平原陆地和山坡,国家重大生态工程实施使得洱海流域的人地过程发生着深刻的变化,但因缺乏系统的遥感野外监测及科学研究,区域的生态环境退化问题并未得到详细量化,退化生态系统修复未得到根本提高,为国家生态文明建设和西南生态安全屏障建设带来了挑战。此外,洱海流域光热资源促使该区农事活动频繁,高原经济作物种植广泛,对原生生态系统造成了巨大的扰动。在该区开展退化生态系统修复、高原特色农业发展等的遥感监测和研究,可直接服务于洱海流域的绿色高质量、可持续发展,并可为西南山区乡村振兴及生态文明建设等重大战略提供科技支撑。

• 学科代表性

遥感技术对地表关键信息、过程的动态监测和灾害预测等起着不可替代的作用,具有同时获取大范围的农业遥感影像且获取速度快等优点,已广泛应用于相关研究。但由于我国幅员辽阔,地势复杂,气候类型复杂多变,区域差异显著,更加迫切的需要精准化和高效化的遥感动态监测。因此,针对高原山区特有的问题,将地表关键水热过程等与遥感技术相融合,实现生态环境、高原农业、高原湖泊等更加精确高效的动态监测与预测具有重要的现实意义。

国内外遥感科学技术发展的实践证明只有加强遥感应用基础研究才能使遥感数据真正转换为各行各业所需的信息,为国民经济建设服务,为满足国家或区域重大需求服务。综合利用卫星遥感、航空遥感、物联网、移动互联网、智能传感器等技术的智能化监测方法,建设一批自然资源质量变化监测、生态资源违法违规事件处置的省级治理基础数据库,构建高原山地火险监测、高原农业精准识别、高原湖泊碳循环及关键要素精确反演、高原生态环境预警等模型,研发云南省自然资源生态环境治理数据共享平台,能够为云南省经济发展、生态平衡以及人民生命财产安全提供可靠保障。

5)在国家、云南及依托单位中的地位、作用,突出建设的必要性和不可替代性

• 国家地位和作用

洱海流域所处的滇西北地区是我国西南生态安全屏障的重要组成部分,是国家重点生态功能区和“美丽中国”建设的核心区域。随着国家实施《“十四五”生态环境保护规划》《全国生态保护和修复重大工程总体规划》《国家高分辨率对地观测系统》等重大工程,迫切需要在高原山区建立长期稳定、具备定量观测和遥感产品验证能力的野外观测站,为生态系统格局演变、水资源变化、人类活动扰动等过程提供高质量地面数据支撑和模型验证平台。

该观测站将成为国家高原山区遥感定量化研究和产品检验的重要节点,补齐我国在复杂地形区、地表异质性强地区遥感监测基础能力薄弱的短板。通过对遥感数据的“从观测到理解”链条式支撑,构建面向高原山区的遥感机理建模体系和多源数据融合验证体系,为国家土壤水分、植被覆盖、水体动态、农业生产、生态环境质量等多类遥感产品提供高质量、高可信度的验证样区,是构建遥感产品国家标准化验证体系的重要组成。同时,该站依托典型山地-湖泊生态系统,为开展国家级野外科学实验、气候变化背景下生态响应研究、流域碳-水循环耦合过程模拟等提供实验平台,是面向国家“双碳”战略、绿色发展战略和乡村振兴战略的综合科技支撑基地。未来,该站还可对接国家高分专项、自然资源、生态环境、农业农村、水利等多部门的遥感业务需求,构建服务国家生态监测网络的区域核心节点和技术输出中心,为国家层面生态监测与决策提供科学支撑。

• 云南地位和作用

洱海流域光热资源丰富,是我国稀缺的农业气候资源区,也是云南省重要的粮食蔬菜生产基地,维持该区侵蚀农业生态系统、湖泊生态系统、森林系统的生产力对保障区域粮食、生态安全具有重要意义。但由于该区生态系统脆弱,地形破碎陡峭,水-热矛盾突出,不合理的土地利用极易导致严重的水土流失等生态环境问题。针对这一现状,通过构建洱海流域气候、植被、水文等定位遥感监测体系,积累长期过程数据,揭示不同地形、土地利用及覆被条件下的地表过程、机理以及其生态效应,为脆弱生态系统的保护与修复积累基础数据,并进一步完善洱海流域的自然资源监管、生态环境建设、退化生态系统重建,建立稳定、高效、持续发展的高原特色农业提供科学依据、途径和模式。

高原遥感野外站的建立,除了立足洱海流域生态环境本底格局,还是苍山洱海一体化保护的重要组成部分。野外站的建成能够显著提升对洱海流域生态-水文等过程的观测能力,服务于流域生态-水文过程研究,在助力自然资源合理利用与保护,夯实高原特色现代农业发展基础,打造生态屏障,推进生态文明建设以及推动城乡经济协调发展等方面意义重大。

• 对依托单位作用

大理高原遥感野外科学观测站通过对洱海流域三大地表过程、苍山洱海一体化保护的长期定位和遥感监测研究,可为昆明理工大学力争“双一流”建设的“地矿采选冶”等重点方向提供实验平台及教学实习基地,培养遥感科学与技术相关领域的研究生与高级人才,成为昆明理工大学面向东南亚的定量遥感研究示范基地及昆明理工大学力争“双一流”建设的重要支撑平台。台站拟通过5-10年的建设,进入全国遥感监测站先进行列,加入生态环境部的碳监测网络。

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