基于无人机系统的遥感技术在生态系统灾害风险降低中的应用：研究综述、政策衔接与机遇分析

《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》：A Systematic Review of UAS-based Remote Sensing for Ecosystem-based Disaster Risk Reduction: Applications, Policy Interfaces and Opportunities

　　

摘要：

无人机系统（UAS）已从高分辨率测绘工具迅速发展成为基于生态系统的灾害风险减少（Eco-DRR）的战略性工具。这项对51项同行评审研究的系统回顾评估了UAS在支持灾害监测、生态系统韧性评估以及实施基于自然的解决方案方面的作用，这些生态系统受到野火、水文和气候灾害、滑坡及多重灾害的影响，涵盖森林、淡水、农业、沿海、草原和城市生态系统。最新进展表明，研究方法正从传统的RGB摄影测量技术转向多传感器技术，整合了多光谱、激光雷达（LiDAR）、热成像以及新兴的高光谱或合成孔径雷达（SAR）数据，从而提高了对灾害前兆信号、燃料负荷动态、水文连通性和海岸稳定性的检测能力。机器学习技术日益自动化风险制图和生态指标提取过程，提升了操作的通用性。基于UAS的生物物理指标逐渐与有助于风险减少的生态系统功能相关联，例如碳储存、水文调节、热缓解和侵蚀控制。然而，对生态系统服务的明确界定仍然有限且在不同生态系统间存在差异，尽管这些地区面临较高的灾害风险，但关键的海岸和三角洲地区仍被忽视。政策整合程度不足：尽管研究结果与《仙台框架》、联合国2030年议程和“欧洲地平线”框架相一致，但仅有约45%的研究间接提到了这些政策目标。研究发现存在三个主要问题：（1）研究高度集中在高收入地区；（2）对生态系统韧性变化的多时相监测不足；（3）用于决策支持的标准化程度不够。UAS在量化生态系统状况和模拟灾害动态方面具有巨大潜力，但要充分发挥其Eco-DRR作用，需要加强科学政策整合、实现区域化应用，并建立可复制的分析框架。