空中客车防务与航天公司的合作伙伴案例研究
卫星技术解决方案经常被用于监测世界各地的关键栖息地，并以高时空细节跟踪偏远、广阔、动态和难以接近的地区。以下是来自美国佛罗里达州的一个例子，该公司应用了新的空中客车防务与航天Pléiades Neo数据来获得关键参数，以支持保护管理工作。
今天的挑战
佛罗里达州是美国生物多样性最丰富的地区之一，拥有80多种不同的生态系统和多种多样的动植物物种。然而，佛罗里达州的生态系统正日益受到人类活动、气候变化和自然过程的威胁，尤其是其沿海地区，那里是许多濒危物种的家园，它们依赖健康和功能良好的海洋和沿海生态系统。
佛罗里达州的沿海水域是最具生产力和多样性的生态系统之一，通常以水下水生植被(SAV)为主。SAV包括一组在分类上不同的大型藻类和海草，它们生活在沿海和河口水域的大型草甸或较小斑块的水面以下。水生植被健康状况是海洋和河口水域生态状况和环境状况的重要指标。
它们执行难以替代的关键功能，例如:
- 为许多不同的海洋物种提供栖息地、产卵地和食物
- 向水中加入氧气，去除多余的二氧化碳
- 通过吸收多余营养物质来改善水质
- 稳定沉积物，减少侵蚀
海牛是佛罗里达州最濒危的物种之一，它几乎完全依赖于河口、淡水湖、泉水和河流中广泛的海草和淡水水生植被。作为海牛的主要食物来源，健康和丰富的SAV群落是它们生存的先决条件——然而，佛罗里达州的SAV群落正日益受到威胁，尤其是因为人类的干扰和气候变化。2021年，创纪录的1001头海牛死亡，主要原因是水生植被的丧失和退化造成的饥饿。因此，佛罗里达州野生动物官员在2022年初开始了一项运动，用生菜喂养饥饿的海牛。
由于它们具有重要的生态系统功能，关于SAV丰度、分布、健康和生长动态的最新知识对于评估管理工作的影响、确定退化群落和监测整体海洋健康至关重要。然而，SAV群落在时间(在一些地方，变化在几天内发生，在另一些地方，在几周或几个月)和地点(被组织成许多不同的个体群落的异质斑块)上也高度分散，这使得SAV监测成为一项具有挑战性的任务。
传统上，结合潜水员观察、照片和/或视频记录，以确定例如空间覆盖范围和物种组成，已被用于监测SAV栖息地。然而，这些技术耗时耗力且空间范围有限，无法完全捕捉时空动态。
的可能性
现代卫星技术通过解决与现有监测技术相关的关键限制，提供了一种可靠、一致和具有成本效益的替代方案，从而为保护工作提供了新的途径。使用新的非常高分辨率(VHR)卫星传感器，如Airbus Pléiades Neo，现在可以频繁地大规模评估SAV群落，包括定量(分布、丰度和动态)和定性(增长模式和威胁)。Pléiades Neo的数据还可以用于精确地绘制浅水水深图，以及监测包括海牛在内的大型海洋物种的种群。
在这个案例中，DHI应用了新的Pléiades Neo数据来测试将其用作VHR时空数据源的应用潜力和前景，以绘制佛罗里达州所谓的海牛之都水晶河(Crystal River)及其周围的水生植被、水深和物体(船只和海牛)。
如下图所示，基于Pléiades neo的测深和SAV产品提供了对浅水沿海区的水深以及水晶河三角洲的SAV分布和丰度的全面和非常详细的洞察。
的好处
通过每天两次的重新访问时间，Neo数据可以用于持续绘制和监测佛罗里达州所有脆弱的沿海生态系统，从而为大规模SAV社区的增长和动态提供最新的见解。
此外，Pléiades Neo数据的分辨率为30厘米，为评估定性SAV参数提供了新的机会，例如探测和绘制螺旋桨疤痕的影响。这些由摩托艇造成的伤疤对佛罗里达沿海地区的SAV社区极其不利，为了支持保护工作，获得关于这些伤疤发生地区以及它们如何随着时间发展的全面和最新信息至关重要。
Pléiades Neo数据可用于绘制和监测这些伤疤的发展，从而为当局提供了一个及时的工具来评估威胁和评估缓解需求。结合卫星测深数据，还可以很容易地识别和保护水生植被暴露的最脆弱的浅水区。
最后，Pléiades Neo数据可用于监测物体，如下面水晶河河口内部的例子所示的单个船只和海牛。使用新型深度学习技术，可以准确、及时和大规模地进行此类评估，以全面监测船只交通密度和动态，以及海牛或其他海洋物种的种群评估(例如，整个流域的鲸鱼或鲸鲨评估)。
