大數據背景下的生態系統觀測與研究
發布時間：2018-09-07 11:50:01 |
來源：中國網·中國發展門戶網 |
作者：于貴瑞 何洪林 周玉科 |
責任編輯：趙斌宇
關鍵詞：生態觀測網絡,大數據,宏生態學,物聯網,大科學工程
天-空-地多尺度觀測技術和公民科學的發展是獲取生態大數據的重要驅動力
隨著生態學向著分子尺度（超微觀）和全球尺度（超宏觀）兩個極限不斷擴展研究領域，生態觀測正從傳統的、不連續的樣方地面觀測向“天-空-地”多尺度、多要素、多過程的綜合觀測轉變，從由單一的生態學研究人員參與向全民參與的“公民科學”模式轉變。以物聯網技術為支撐的多尺度、多要素、多過程的生態觀測體系逐漸成為新一代生態觀測系統的重要特征。即借助多種物聯網通信手段，形成“天-空-地”一體化的塔群式協同觀測系統（圖?2a），集成小尺度的個體儀器、通量塔，到區域/全球尺度的無人機和衛星等傳感器載體，通過?WiFi、ZigBee?等物聯網技術組建通訊便捷的局域觀測網絡，實現生態觀測數據的實時傳輸、遠程控制和智能報警，實現生態系統多尺度（從分子水平到全球范圍）、多要素（水、土、氣、生等）、多過程（碳循環、水循環、能量循環等）觀測數據的穩定獲取。
大尺度生態學研究需要不同學科背景的科研人員參與，也離不開社會公眾參與（圖?2b）?；ヂ摼W技術的發展，促進了公民科學發展。近年來，全世界建立了許多公民科學項目平臺，利用“公民科學家”參與收集更多環境數據。例如，美國的?BudBurst?項目吸引全美人民合作收集植物生命周期數據，幫助發現植物如何應對環境變化。公民科學項目逐漸成為生態大數據的另一個重要來源。
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