《国家公园法》第二十四条提出：“国家加强国家公园监测网络体系建设，充分发挥各类监测站点的作用，运用信息化手段加强监测数据集成分析、共享和综合应用。”

国家林草局高度重视国家公园监测工作，批复了首批5个国家公园的监测体系建设方案，规范了监测工作的总体框架、技术路线和应用手段。多年来，各有关科研院所、高等院校、企业和社会组织加强国家公园科研监测技术基础研究，积极探索高新技术与国家公园生态保护、智慧管理等领域的深度融合，为破解国家公园当前面临的监测难题提供了新的解决思路，为国家公园建设注入科技新动能。时空智能等监测前沿技术的持续迭代，将进一步推动国家公园监测管理向“智能化、精细化、全域化”转型。

时空智能：解读世界的智能时空信息体系

时空智能的诞生，源于对物质世界运动规律的精准把握与技术革新的持续推动。世界是物质的，物质是运动的，而运动着的物质世界必须依靠时空信息进行描述。在当今技术浪潮下，时空数据的获取、处理、信息提取与知识挖掘不再停留于传统模式，而是朝着智能化方向加速演进，时空智能学由此应运而生。

从技术内涵来看，时空智能是融合定位、导航、授时、遥感与通信的“通导遥一体化”体系，即从传统PNT（定位、导航、授时）技术向PNTRC（定位、导航、授时、遥感、通信）技术跨越。它通过整合卫星、无人机、地面传感器等多源设备，构建起空天地海全域一体化的智能传感网络，能够精准回答“何时、何地、何种目标、有何种变化、机理、何种决策”这6个核心问题，为不同领域提供“规定的时间、所需要地点、正确的数据信息和知识、送给需要的人”的4个精准服务。

从技术演进来看，时空智能经历了工业化时代的基础探索、信息化时代的技术积累，如今已进入智能化时代的全面应用阶段。其应用场景覆盖深空、空天、空地、水下、社会经济、医学等多个领域，例如深空时空智能支撑月球与火星智能探测；空天时空智能依托通信卫星、导航卫星和遥感卫星实现通导遥一体化服务，珞珈三号01星等卫星可实现全球范围遥感数据从获取到应用终端的分钟级高效服务；空地时空智能通过无人机与移动测量机器人，完成城镇三维无缝全息时空信息获取、林间三维测绘等任务；水下时空智能则利用水下光学探测技术、水下GPS与DVL定位测速技术，实现海底地形精准测量、水生态监测等功能，为多领域发展提供坚实时空技术支撑。

国家公园建设的核心挑战：监测与管理的多重难题

国家公园作为生态保护的核心载体，其首要功能是重要自然生态系统的原真性、完整性保护，但在实际监测管理中，却面临着诸多难以突破的挑战，传统监测手段已无法满足可持续发展需求。

首先，大范围高动态监测难度大。国家公园普遍地广人稀，环境与气象条件复杂多样，人工调查效率低，难以实现无人化高动态的大范围监测与管理。核心难点集中在“天空地一体化”“通导遥一体化”“大与精的一体化”三个方面。如何整合天基、空基、地基监测资源，如何打通通信、导航、遥感系统的信息壁垒，如何在覆盖大范围区域的同时保证监测数据的精准性，成为制约监测效率的关键问题。

其次，定量评估国家公园管理效果面临挑战。传统监测手段面临地面限制大、数据获取周期长等挑战，难以保障国家公园各项指标的监测效果，难以全面满足国家公园高质量管理成效评估的需求，亟须构建更高效、更智能的监测指标技术体系和评价方法模型。

第三，安全隐患监测预警和实时应急响应难。国家公园内的自然和人为突发事件具有时空偶然性和高破坏性，但当前风险预警能力有限，尤其在偏远区域断电、断网、断路的情况下，异常扰动与潜在隐患难以及时发现。如何对可能的隐患进行监测分析和提前预警，如何快速响应突发事件，成为国家公园管理的刚需。

无人机林下动物发现（大熊猫国家公园王朗片区）

时空智能破局：三大维度助力国家公园监测体系建设

针对国家公园建设面临的挑战，通过将时空智能融入监测、评估、预警全流程，从“天空地遥感一体化大范围动态监测”“生态质量遥感定量评估”“风险遥感监测预警与应急”三大维度，为国家公园高质量建设提供全方位技术支撑。

一是天空地一体化监测：构建“一网一图一平台”监测体系。

国家公园的精细化管理和可持续发展离不开更高水平的监测技术和预警机制，建议通过构建“一网、一图、一平台”的核心架构，助力国家公园监测迈向新高度。

“一网”即天空地水一体化监测网。通过整合北斗卫星、高通量卫星、遥感卫星、无人机平台、中远/超远距离高精监测仪、集装箱式监测站、地面伪装移动机器人以及水面与水下监测装备，形成覆盖天基、空基、地基与水域的立体监测网络。其中，“天”以遥感卫星为核心，实现对区域生态要素与气象环境的宏观感知；“空”依托多载荷无人机，开展高精度航测与重点区域动态巡查；“地”通过雷达、监测站及伪装移动机器人实现对林下植被、野生动物及人为干扰的精细感知；而“水”则引入水面无人船与水下机器人，实现对水体范围内的水质、水温及生态活性等指标的监测。例如，三江源国家公园格拉丹东区域通过高通量卫星和地面遥感手段实现了监测画面的实时传输，实现了对旗舰动物、冰川及水源的实时感知监测。

“一图”即时空信息全息地图。基于北斗统一时空基准，集成天地空水多源监测数据，汇聚二三维、地上下、林上下、水上下、静动态、历史与现在的全空间、全要素、全维度的数据，以位置为纽带动态关联事物或事件，形成多时态、多主题、多层次、多粒度的融合信息，具备丰富性、现势性、实时性、智能性、高精度等特点。例如大熊猫国家公园利用无人机和地面遥感手段获取的热红外数据、激光雷达数据、光学数据发现林下动物，捕捉林下动物活动轨迹，助力林下野生动物的监测与识别。未来，可将各种传感器获得的动态信息实时接入、处理与分析，直观展示物种活动、自然灾害、火情等关键信息，为管理决策提供可视化支撑。

“一平台”即数字孪生时空大数据平台。通过整合林草资源、气象、水文、物种活动等多源数据，依托传感网、大数据、分布式计算、人工智能、虚拟现实、认知科学等，建立融合VR/AR的多介质驾驶舱，在物理世界和信息世界中同时实现对林草资源的实时监控、分析和管理，打造数字孪生国家公园的“大脑中枢和神经网络”，实现“以虚映实、虚实共生”，为国家公园全时空、全方位的感知监测和管理提供管理平台底座。

二是生态质量定量评估：建立科学监测指标体系和方法模型。

为对国家公园建设情况开展更高质量的评估，需要围绕国家公园生态质量和管理成效监测目标，构建一套科学、系统的遥感定量评估体系。通过对国家公园内自然资源、生物多样性、生态环境、资源可持续利用等要素进行长期监测，形成定量、可追溯的评价结论。

针对森林、水资源、土地资源、冰川雪山、大气环境等典型要素，应在厘清现有本底基础上，进一步有针对性地细化监测指标并构建定量评估模型。例如，森林监测应聚焦森林各种参数的精细提取，量化森林碳汇提升能力，解决传统遥感产品分辨率不足、冠层定量分析难等问题，构建高精度细粒度森林时空变化和碳汇潜力评估模型；水资源监测应致力于水面动态变化、水体营养状态的定量监测，突破传统定点采样覆盖范围有限、水体提取精度低的瓶颈；土地资源监测应全面反映土地资源数量和质量的时空变化，优化生态、生产、生活空间布局；冰川雪山监测应实现时空连续监测，动态划定封禁保护线，预警全球变暖背景下的冰川消融；大气环境监测应集成天空地监测系统评估大气环境质量，体现国家公园对区域大气净化能力的贡献，为生态保护政策的制定提供科学依据。

针对不同国家公园的生态特点，确定差异化监测重点和分析方法。例如大熊猫国家公园可重点监测生态走廊和栖息地，通过竹林覆盖度、生态廊道结构指数、人类干扰评估等指标，构建栖息地适宜性模型与生态廊道连通性评估体系，保障大熊猫迁徙通道完整性与食物资源供应；东北虎豹国家公园可聚焦人类活动监测与虎豹栖息地保护成效评估，监测湿地植被覆盖率、森林覆盖率、林窗面积等指标，确保虎豹栖息地质量与迁徙自由，让监测更具针对性和实效性。

三是风险遥感监测预警与应急：“五找一应急”策略应对突发事件。

为防范国家公园潜在安全隐患，通过“找变化、找形变、找异常、找灾患、找目标”和“应急处置”的“五找一应急”监测预警策略，结合通导遥一体化技术，提升预警防范和应急响应能力。

“找变化”即基于空天地多源监测的全要素及其关系的变化识别。变化是异常与风险的前兆，通过整合多维观测手段，构建多时相、多尺度的生态变化感知体系，实时植被覆盖变化、水体消长、地表扰动、人类活动痕迹等关键变化信息的即时发现。

“找形变”即遥感形变监测。依托InSAR技术及“全国地表形变一张图”，对国家公园开展长时序的地表形变监测，对山体、道路、建筑等关键地物进行持续监测与高精度反演，识别滑坡、塌陷等地质灾害隐患。

“找异常”依托通导遥一体的无人机远程全自主感知系统，执行自动巡检与智能识别任务，生成并更新时空信息图；在灾害应急场景中，可于“三断”环境下启动北斗系统，快速获取受灾范围坐标与救援目标位置，实现现场快速建图与灾损范围提取，保障应急响应高效开展。

“找灾患”则针对病虫害与火点监测，例如通过卫星遥感完成枯死变色立木监测；基于火灾应急卫星在轨实时处理系统，可进行森林火点自动识别、搜寻和定位，实现分钟级乃至秒级的影像在轨处理与传输，从火点检测提取到地面用户终端总耗时仅13秒，大幅提升火灾应急响应时效性。

“找目标”即面向国家公园内人、动物、车辆等重点对象的智能识别与跟踪。通过融合无人机视频识别、红外热成像、地面雷达监测与AI图像识别算法，实现对非法进入、车辆活动及野生动物分布与行为的实时监测与智能分析。

针对突发事件发生后应和应急管理部等多部门建立联动的应急监测响应体系，要构建相应的应急预案以及应急装备。比如利用通导遥一体的星载在轨处理可实现火灾从发现传到林业工作人员手中秒级响应时间，智能化的应急技术与装备建设可使国家公园在灾害发生后实现分钟级感知、小时级响应、全天候调度，全面提升突发事件的快速反应与科学处置能力。

未来展望：时空智能将助力国家公园监测体系建设新未来

随着时空智能技术的持续迭代，其在国家公园监测体系建设中的应用将更加深入。东方慧眼遥感卫星星座（2022—2030）计划逐步部署高分辨率、雷达、高光谱、热红外等多类型卫星，构建“250+4+4”全球服务系统，实现“看得快、看得清、看得准、看得全、看得懂、送到位”的目标，可以为国家公园提供更精准、更实时的遥感数据服务；开放地球引擎（OGE）将整合高精度智能影像数据处理、丰富的地物分类与变化检测样本、强大的时空智能分析模型算子，可以为国家公园监测管理提供更智能的技术工具。

未来，时空智能等监测前沿技术将进一步推动国家公园监测管理向“智能化、精细化、全域化”转型，不仅为国家公园可持续发展贡献重要力量，更将引领生态保护与科技融合的新方向，助力实现人与自然的协同可持续发展，为建设美丽中国提供坚实的科技支撑。