三北建设看创新 | “空天地”协同精准“透视”为沙地治理精准“把脉开方”

作为我国四大沙地之一，科尔沁沙地有一半以上位于通辽市境内，生态系统曾长期处于脆弱状态，是我国沙化最严重的地区之一。2024年，内蒙古神鹰智能技术有限公司牵头实施“内蒙古防沙治沙空天地协同监测与诊断评估关键技术与示范”项目，以构建“数据筑基—模型赋能—评价优化—智能决策”全链条治理体系为目标，打造“数据基座—模型仓库—评价指标库—应用平台”一体化防沙治沙数字治理系统，着力攻克内蒙古防沙治沙领域数据融合与模型算法的技术瓶颈，为大规模推进“三北”工程建设提供科学支撑。

“依托‘空天地’协同监测与诊断评估技术，科尔沁沙地荒漠化治理迈入精准化、智能化全新阶段，为筑牢我国北方生态安全屏障探索出一条创新治理路径。”东北林业大学景维鹏教授表示，科学、系统、动态掌握防沙治沙工程实施成效及潜在问题，是“三北”工程项目科学管理不可或缺的技术支撑与决策依据。

项目实施以来，内蒙古神鹰智能技术有限公司联合东北林业大学、中国科学院空天信息创新研究院、中国林业科学研究院资源信息研究所等多家单位，以提升生态监测数据精度与时空完整性为目标，在科尔沁左翼后旗开展多维度技术攻关，取得系列成果。科研团队基于MODIS、Landsat、Sentinel-2等多源遥感卫星数据，研发时空谱融合算法与超分辨率重建技术，构建覆盖2014-2024年、分辨率达10米的长时序动态数据集。在此过程中，创新引入INSAR干涉测量技术，结合扩散概率模型进行算法优化，将地形数据分辨率从30米显著提升至10米，生成科尔沁地区高精度数字高程模型（DEM）专题数据集，为生态监测奠定坚实数据基础。

在生态要素智能解译研究中，科研团队融合植被光谱反射特征与外观纹理特征，基于人工智能算法构建多维度识别模型，经实测验证，草类识别准确率达93.2%、灌木达91.8%、乔木达89.5%。创新引入多源数据融合模型，实测数据准确率提升至91%，有效解决植被覆盖度估算难题。开发融合标注技术与深度学习模型创新方案，使沙丘边界识别误差显著降低，准确率突破90%。构建多维度评估体系，对潜在、轻度、中度、重度沙化识别准确率均达98%以上。通过多模态融合评估技术，荒漠化信息提取准确率较传统方法提升10%，系统可精准捕捉1平方米级地表微小变化，为生态环境动态监测提供亚米级精度的数据支撑。

“这些智能模型如同生态系统的‘数字医生’，不仅可精准识别植被类型与覆盖度，更能捕捉沙化程度的微米级变化。”项目负责人景维鹏表示，项目推动了沙化治理从“经验型”转向“数据驱动型”，构建成生态监测的“数字孪生底座”，实现对科尔沁地区生态环境全域、全要素、全周期数字化呈现，对精准掌握科尔沁地区生态环境动态演化过程，支撑“三北”工程等生态项目高效推进具有重要意义。

下一步，项目组将持续深化“空天地”协同技术在防沙治沙领域的应用创新，拓展技术示范范围，加速科研成果转化进程，为助力实现“绿进沙退”治理目标，筑牢我国北方生态安全屏障、守护绿水青山、建设美丽家园注入科技新动能。