中国陆地生态系统综合监测评价与决策支持系统.docx
《中国陆地生态系统综合监测评价与决策支持系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国陆地生态系统综合监测评价与决策支持系统.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
中国陆地生态系统综合监测评价与决策支持系统
附件 2：
“十一五”国家科技支撑计划重点项目
“中国陆地生态系统综合监测、评估与决策支持系统”
课题申报指南
随着我国人口增加和经济快速发展，20 世纪 90 年代以来，我
国生态状况呈现出“整体恶化、局部改善”与“边治理边破坏”的
总体格局，这种状况还将持续。
对此，国务院极为重视，在 2006
年 1 月发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006～2020
年）中，把生态脆弱区域生态系统功能的恢复重建列为全国 62 个优
先主题之一，并明确提出了构建生态系统功能综合评估和技术评价
体系的任务。
为贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要》精神，全面提
升我国陆地生态系统监测与评估的科技创新能力，推动我国生态环
境的有效保护、恢复与建设，科技部决定启动“十一五”国家科技
支撑计划“中国陆地生态系统综合监测、评估与决策支持系统”研
究重点项目。
本项目旨在针对国家生态保护与修复对我国生态系统
状况与变化科学信息的需求，建立中国陆地生态系统综合监测、评
估与决策支持滚动运行系统，分析国家生态系统退化的时空特征及
其发生与演化的驱动机制，客观评价重点脆弱生态恢复区生态建设
工程的生态效益，提炼有效的生态系统优化管理模式，模拟未来变
化情景，为国家和区域尺度的生态系统保护、恢复与优化管理决策
提供有效的科学支持。
为了公开、公平、公正地选择课题承担单位，充分调动各有关
部门、地方政府、企业、科研院所和大专院校的主动性和积极性，
依据《国家科技支撑计划管理暂行办法》，特制定本《课题申请指南》
。
1
现将本项目课题申报指南发布如下：
课题实施时间：
2006 年 10 月—2010 年 10 月。
课题 1：
生态系统综合监测与评估总体框架、指标体系和标准规范
在完成项目总体框架设计的基础上，建立生态系统综合监测与
评估指标体系、生态补偿指标体系，制订相关技术流程和标准规范；
在完成项目成果集成的基础上，完成中国陆地生态系统综合评估报
告和决策咨询报告。
一、研究内容
（1）设计完成项目总体框架，编写实施方案和总体设计书
（2）针对全国和生态脆弱恢复典型区尺度，研究并建立生态系统综
合监测与评估指标体系。
其中，生态综合监测指标包括：
遥感监测
指标、台站长期观测指标、地面调查指标；生态综合评估指标包括：
生态系统宏观结构评价指标、生态服务功能评价指标、生态系统健
康状况评价指标、生态建设工程生态成效评价指标等。
研究并建立
生态补偿核定指标体系。
（3）在收集和分析国际、国家和行业数据标准规范的基础上，针对
全国和生态脆弱恢复典型区尺度生态系统综合监测与评估，研究并
制定数据标准规范。
（4）在收集和分析国内外生态系统综合监测与评估已有技术流程的
基础上，制订技术流程规范。
（5）在完成项目成果集成的基础上，完成《中国陆地生态系统综合
评估报告》专著，以及《中国陆地生态系统状况咨询报告》。
（6）负责对第 1 至第 5 课题全部技术设计的审定，数据源及数据分
析中间成果的测定与评价，各类监测与评估模型的测试和评价，以
及运行系统的测试和评价。
二、考核指标
（1）生态系统综合监测与评估指标体系
（2）生态补偿核定指标体系
（3）生态系统综合监测与评估数据标准规范
（4）生态系统综合监测与评估技术流程规范
（5）《中国陆地生态系统综合评估报告》
2
（6）《中国陆地生态系统状况咨询报告》
三、国拨课题经费
330 万元
四、申报要求
1.课题主持申报单位主持承担过联合国MA计划相关任务，熟悉
MA计划整体框架，具备代表中国牵头参加MA后续计划的能力；
2.参加申报单位是国家生态系统管理部门下属科研事业单位，
具备本项目完成的主运行系统的后续运行能力。
课题 2：
生态系统综合监测与评估运行平台
以现代空间信息技术为支撑，建立 30 年以来全国完整的时间序
列数据库，综合集成项目研究成果，研制数据-模型-软件一体化的
生态参数遥感反演子系统、生态系统宏观结构分析子系统、生态系
统服务功能评价子系统，开发数据/成果库管理与信息发布子系统，
集成形成中国陆地生态系统综合监测与评估运行平台。
一、研究内容
（1）配合课题 1，研究并制订数据标准规范以及与本课题相关的技
术流程规范，完成成果汇总；
（2）生态系统综合监测评估数据库/元数据库的建设与集成
建设全国尺度的基础数据库，包括：
基础空间背景数据库；环
境质量监测数据库；气象观测数据和气象灾害监测数据库；生态地
面监测数据库；社会经济数据库。
集成课题 3 与课题 4 的遥感图像数据、遥感解译和反演数据，
建成对地观测数据库，包括：
覆盖全国的 70 年代 MSS 图像、2005
年 TM 图像，以及 70 年代、80 年代、90 年代、2000 年、2005 年土
地利用/土地覆被遥感解译数据；1988 年以来每天的 NOAA/AVHRR
1KM 图像，以及遥感生态参数 NDVI、LAI、NPP、NEP、ET、气溶胶、
波文比等。
集成课题 4 的水土流失数据、陆地水文过程数据、生态系统承
载力数据，建成专题数据库。
集成课题 5 脆弱生态恢复区青海三江源区、江西鄱阳湖流域、
黄土高原水土流失区、内蒙农牧交错带等典型区生态监测与评估综
合数据库。
集成课题 6 的生态服务功能区划、生态补偿等数据，建成生态
3
补偿数据库。
集成课题 1、3、4、5、6 的数据分析结果，结合本课题的数据
插值、尺度转换、数据融合等，建成数据仓库/成果库。
配合课题 3、4 进行相关数据、模型、子系统和成果信息的集成，
配合课题 5、6 进行相关数据和成果信息集成。
汇总课题 1、3、4、5、6 的野外照片、录像、政策法规、文献
等，建成资料库。
完成所有数据库子的元数据库建设。
（3）生态参数遥感反演子系统开发
与课题 4 结合，开发中国陆地生态参数遥感反演子系统。
课题 4 提供 NDVI、LAI、生态模型 CEVSA、GLO-PEM（反演
NPP、NEP）、水热平衡模型、气溶胶、陆面温度等算法及其软件控件
/模块，以及有关参数选择的知识。
本课题开发由模型输入参数预处理、图像预处理（去云）、NDVI
计算、LAI 计算、NPP 与 NEP 计算、ET 与波文比计算、气溶胶计算、
陆面温度计算等模块构成，并具有参数智能选择、适合一般专业人
员操作的中国陆地生态参数遥感反演子系统。
（4）生态系统宏观结构分析子系统开发
与课题 3 结合，开发中国陆地生态系统宏观结构分析子系统。
课题 3 提供陆地生态系统空间分布 HLZ、生态系统时空变化等
模型的算法及其软件控件/模块，以及陆地生态系统宏观结构分析技
术流程。
本课题开发由生态系统时空变化、生态系统空间分布 HLZ 等分
析模块，制图功能模块，森地、草地、农田、湿地、荒漠等空间分
布与变化分析功能模块，以及生态系统宏观格局变化驱动力模块构
成的中国陆地生态系统宏观结构分析子系统。
（5）生态系统服务功能评价子系统开发
与课题 4 结合，开发中国生态系统服务功能评价子系统。
课题 4 提供生态系统支持、调节、供给功能分析模型算法及其
软件控件/模块，提供分析技术流程。
本课题开发由中国陆地生态系统支持、供给、调节功能的时空
变化分析模块，森林与草地生态系统支持、供给、调节功能时空变
化分析模块，荒漠与湿地生态系统的支持与调节功能时空变化分析
模块，农田生态系统供给功能的时空变化分析模块，生态系统服务
4
功能变化驱动力分析模块，自然保护区生态系统的支持功能的时空
变化分析功能模块。
（6）数据/成果库管理与信息发布子系统开发
开发数据库管理系统，使数据库具有更新能力，并使各数据层
相应数据库之间有监视、翻译、转换与更新连接功能。
开发成果库
管理系统，具有有友好的用户界面，方便用户使用。
开发网上信息
发布系统。
（7）中国陆地生态系统综合监测与评估系统集成与试运行
完成中国陆地生态系统综合监测与评估系统集成、调试，技术
手册、用户手册编写，用户培训，系统试运行。
二、考核指标
（1）数据库实体，数据量大于 5T；
（2）中国陆地生态系统综合监测与评估系统，试运行一年；
（3）具备WEBGIS功能的信息发布网站，2000人以上并发访问。
三、国拨课题经费
450 万元
四、申报要求
1.课题主持申报单位主持承担过国家级3S应用系统研发任务，
具备国家级生态系统综合监测与评估主系统开发与集成能力，已经
拥有上列数据基础和遥感/地面观测能力；
2.参加申报单位是国家生态系统管理部门下属科研事业单位，
具备本项目完成的主运行系统的试运行及后续运行能力。
课题 3：
中国陆地生态系统宏观结构及其变化过程
以 4 到 5 期全国土地利用/覆盖遥感解译数据为基础，辅以主要
生态系统类型内部宏观结构的遥感自动识别分析，结合观测、调查
与统计资料，分析在经济转型、社会变革和生产力提高的背景下，
30 年来全国生态系统、主要生态系统类型（森林、草地、农田、湿
地等）的宏观结构及其变化，以及国家自然保护区分布变化。
一、研究内容
（1）配合课题 1，研究并制订与本课题相关的指标体系和技术流程
规范，配合课题 2 进行相关数据、模型和子系统的集成；
（2）收集、处理 70 年代覆盖全国的 MSS 图像，并进行全国土地利
用/土地覆被的遥感解译；
5
（3）以 90、95、2000、2005 四期全国土地利用/覆被遥感解译数据
为基础，进行修编；
（4）开展主要生态系统类型内部宏观结构的遥感自动识别方法研究；
（5）在 70、90、95、2000、2005 五期全国土地利用/覆被遥感解译
结果的基础上，结合生态系统内部结构的遥感监测结果、台站长期
观测资料、历史调查资料和统计资料，运用景观生态模型（生态系
统空间分布 HLZ、生态系统时空变化等模型）、GIS 空间分析功能和
空间统计功能，分析全国生态系统与主要生态系统类型（森林、草
地、农田、湿地等）宏观结构及其变化，以及我国国家自然保护区
的空间分布及其生态变化，分析生态系统宏观结构变化的驱动力，
并模拟其未来变化情景。
二、考核指标
（1）覆盖全国的 70 年代 MSS 夏季云量少于 10%的图像，以及土地
利用/土地覆被遥感解译数据，精度达到技术规定；
（2）生态系统空间分布 HLZ、生态系统时空变化等模型的算法及其
软件控件/模块，可以集成到课题 2 的运行平台；
（3）中国生态系统宏观结构变化驱动力模型，及软件模块，可以集
成到课题 2 的运行平台；
（4）70、90、95、2000、2005 年全国生态系统及主要生态系统类
型空间分布图，及其动态变化图；
（5）森林、草地、农田生态系统内部宏观结构遥感监测算法，及软
件模块。
提交相应的空间分布图。
三、国拨课题经费
540 万元
四、申报要求
1.课题主持申报单位具备国家尺度生态系统宏观结构时间序列
数据库群，并具备上列遥感监测能力；
2.参加申报单位具备生态系统宏观结构时间序列数据库群局部
更新和时空数据分析能力；具备森林、草地、农田生态系统内部结
构的遥感监测能力。
课题 4：
中国陆地生态系统服务功能及其变化过程
在开展 1988 年以来连续的遥感反演生态参数的基础上，结合
6
其它观测、调查、统计及遥感解译土地利用/覆盖等资料，分析评价
20/30 年来全国生态系统、主要生态系统类型以及自然保护区生态
服务功能以及各类生态系统健康状况的变化，给出定量的时空序列
分析结论。
一、研究内容
（1）配合课题 1，研究并制订与本课题相关的指标体系和技术流程
规范，配合课题 2 进行相关数据、模型和子系统的集成；
（2）收集、预处理覆盖全国的 1988 年以来的每天的 NOAA/AVHRR
1KM 数据，以及 2000 年以来的 MODIS 1KM 卫星遥感图像数据；
（3）生态参数遥感反演算法设计与处理系统开发，使其可自动处理
NOAA AVHRR、MODIS 数据提取植被指数（NDVI）、叶面积指数（LAI）、
植被光合有效辐射吸收系数（fPAR）、长波下行辐射、短波下行辐射、
光合有效辐射（PAR）、地表温度（LST）、比辐射率（Emissivity）、地
表反照率（Albedo）、气溶胶光学厚度及类型、植被覆盖分类、火烧
迹地面积、地表蒸腾与蒸散量、生态系统初级生产力（NPP）与生态系
统净生产力（NEP）等参数，并能集成至课题 2 的运行平台之中；
（4）以 MODIS、AVHRR 数据为基础，生产 1988 年以来覆盖全国的、
连续的 16 天合成生态系统参数产品，使其能直接用于生态服务功能
的指标分析与模型模拟。
数据产品包括：
植被指数（NDVI）、叶面积
指数（LAI）、植被光合有效辐射吸收系数（fPAR）、长波下行辐射、短
波下行辐射、光合有效辐射（PAR）、地表温度（LST）、比辐射率
（Emissivity）、地表反照率（Albedo）、气溶胶光学厚度及类型、植
被覆盖分类、火烧迹地面积、地表蒸腾与蒸散量、生态系统初级生
产力（NPP）与生态系统净生产力（NEP）等，并进行验证；
（5）在课题 3 对过去 30 年主要生态系统边界空间位置变化全面分
析的基础上，利用生态参数遥感反演数据和土地覆被遥感解译数据，
结合地面观测资料、历史调查资料和统计资料，完成全国陆地水文
过程、土壤侵蚀过程以及陆地生态系统承载力等方面的分析，进而
评价 20/30 年我国生态系统、主要生态系统类型（农田、森林、草
地、湿地等）、自然保护区生态系统的健康状况以及支持功能、调节
功能、供给功能的动态变化，分析生态系统服务功能变化的驱动力，
模拟不同驱动力变化背景下，生态系统服务功能的未来情景。
模拟
分析不同气候条件、人口压力和生态系统利用模式下，我国生态系
统服务功能的未来情景。
二、考核指标
（1）1988 年以来的 NOAA/AVHRR1KM 图像产品，2000 年以来的
7
MODIS 1KM 图像；
（2）1988 年以来连续的覆盖全国的 1KM 生态参数：
植被指数（NDVI）、
叶面积指数（LAI）、植被光合有效辐射吸收系数（fPAR）、长波下行辐
射、短波下行辐射、光合有效辐射（PAR）、地表温度（LST）、比辐射
率（Emissivity）、地表反照率（Albedo）、气溶胶光学厚度及类型、
植被覆盖分类、火烧迹地面积、地表蒸腾与蒸散量、生态系统初级
生产力（NPP）与生态系统净生产力（NEP）；
（3）生态参数的遥感反演算法与软件模块，可正确处理 AVHRR
及 MODIS 数据生产数据产品，并可集成至课题 2 的系统平台之中；
（4）全国土壤侵蚀、陆地水文过程和生态系统承载力数据集；
（5）全国生态系统健康状况、服务功能动态变化图；
（6）两个软件知识产权与两个发明专利。
三、国拨课题经费
580 万元
四、申报要求
课题申报单位具备国家尺度生态系统系列参数反演算法开发能
力，并具备上列遥感数据基础。
课题 5：
脆弱生态恢复典型区生态系统综合监测与评估系统
选择生态脆弱恢复区内蒙农牧交错带、黄土高原水土流失区、
青藏高原江河源区和南方红壤丘陵鄱阳湖流域，利用生态系统遥感
监测数据、台站观测数据、调查数据和统计数据等，分析其生态环
境变化态势，提炼生态管理优化模式，评价生态建设工程成效，并
与地方部门合作，建立可运行的脆弱生态恢复典型区生态系统综合
监测与评估系统。
一、研究内容
（1）配合课题 1，研究并制订与本课题相关的指标体系和技术流程
规范，配合课题 2 进行相关数据集成。
（2）青海三江源自然保护区生态系统综合监测与评估运行系统。
本系统以‘生态监测项目’所建立的生态监测体系为基础，利
用本项目其它课题产生的数据成果，开发三江源自然保护区生态综
合监测与评估系统，并移交地方主管部门运行。
依托该系统，分析
其生态环境变化态势，提炼生态管理优化模式，评价生态建设工程
8
成效。
（3）江西鄱阳湖流域生态系统综合监测与评估运行系统。
本系统将依托江西省山江湖开发治理主管机构，补充收集本区
域相关数据，结合本项目其它课题的数据成果，开发鄱阳湖流域生
态系统综合监测与评估系统，移交地方运行。
并依托该系统，分析
其生态环境变化态势，提炼生态管理优化模式，评价生态建设工程
成效。
（4）内蒙农牧交错带生态恢复典型区生态系统综合监测与评估运行
系统。
本课题将依托当地相关部门，以有关项目中的典型区相关数据
成果为基础，补充收集本区域相关资料，结合本项目其它课题产生
的数据成果，开发内蒙古农牧交错带典型区生态系统综合监测与评
估系统，并移交当地有关部门运行。
并依托该系统，分析其生态环
境变化态势，提炼生态管理优化模式，评价生态建设工程成效。
（5）黄土高原水土流失区生态恢复典型区生态系统综合监测与评估
运行系统。
本系统将以淤地坝与退耕还林还草重点工程区为示范研究区，
收集本区域相关资料，结合本项目其它课题产生的数据成果，开发
黄土高原水土流失生态恢复区生态系统综合监测与评估系统，并提
交当地有关部门运行。
并依托该系统，分析其生态环境变化态势，
提炼生态管理优化模式，评价生态建设工程成效。
二、考核指标
（1）三江源自然保护区生态综合监测与评估系统；区域生态管理优
化模式与生态建设工程成效评价报告。
（2）鄱阳湖流域生态系统综合监测与评估系统；区域生态管理优化
模式与生态建设工程成效评价报告。
（3）内蒙古农牧交错带典型区生态系统综合监测与评估系统；区域
生态管理优化模式与生态建设工程成效评价报告。
（4）黄土高原水土流失生态恢复区生态系统综合监测与评估系统；
区域生态管理优化模式与生态建设工程成效评价报告。
三、国拨课题经费
400 万元
四、申报要求
1.课题主持申报单位主持承担过地方生态系统综合监测与评估
9
系统研发任务，具备系统开发与集成能力；
2.参加申报单位是省级生态系统管理部门下属科研事业单位，
具备本课题完成的运行系统试运行及后续运行能力。
课题 6：
重点脆弱生态区域生态补偿决策支持系统
在分析研究各种生态系统服务功能之间的相互转换和平衡关系
的基础上，集成我国生态功能区划的已往成果，开展生态系统服务
功能区划；进而研究各类生态系统服务功能区之间的生态系统功能
服务关系，侧重研究重点脆弱生态保护区与生态系统服务功能受益
区之间的关系，并核定生态补偿指标，在此基础上建立重点脆弱生
态恢复区生态补偿决策支持系统。
一、研究内容
（1）配合课题 1，研究并制订与本课题相关的指标体系和技术流
程规范，配合课题 2 进行相关数据的集成。
（2）在我国生态功能区划的已有成果的基础上，参考联合国千年
生态系统评估项目提出生态系统综合评估框架，开展生态系统服务
功能区划研究。
按照生态系统结构/功能特征，对生态系统的功能进
行分区划类，形成覆盖整个中国的、包括三级分区（大区、区与亚
区）的生态功能区划方案。
并在各级功能区划上判定（标定）各个
功能区块的核心生态功能。
在此基础上，通过制图综合，构造各个
功能区块/各生态功能的排序，形成生态功能位序矩阵。
（3）在生态服务功能分区的三级区划方案下，研究各类生态系统服
务功能区之间的生态系统功能服务关系，侧重研究重点脆弱生态保
护区与生态功能服务受益区之间的关系，并制订生态补偿指标。
在
国家东西部均衡发展的公平原则下，在保护区公民应接受良好教育
和医疗保障、以及具有体面的生计条件下，核定生态系统服务功能
的价值。
在分析重点脆弱生态保护区与生态服务功能主要受益者范
围、补偿与被补偿各相关主体特点的基础上，设计不同情景下多种
生态补偿技术方案。
设计包括政府干预、市场运作与社会支持三者
兼顾的生态补偿规划，提出科学、合理的生态补偿顶层设计方案。
（4）基于多主体人工智能技术，集成生态系统服务功能区划与生态
补偿研究成果，开发重点脆弱生态区域生态补偿决策支持系统。
二、考核指标
（1）重点脆弱生态保护区生态补偿技术方案
（2）全国生态服务功能区划图
10
（3）重点脆弱生态区域生态补偿决策支持系统，提交课题 5 涉及的
各典型区试运行。
三、国拨课题经费
200 万元
四、申报要求
课题申报单位熟悉国内外生态补偿政策及相关研究进展，熟悉
多主体人工智能技术，具备决策支持系统开发能力。
11
升级会员 