面向全国海草数据收集的有效框架构建:印度尼西亚案例研究及其对全球海洋生态系统管理的启示

《Ocean & Coastal Management》:A framework for an effective nationwide seagrass data collection: a case study for Indonesia

【字体: 时间:2025年10月19日 来源:Ocean & Coastal Management 5.4

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  本研究针对印度尼西亚等大型群岛国家在海草生态系统数据收集中面临的碎片化、标准化不足等挑战,提出并验证了一个基于多利益相关方协作的国家级数据收集框架。研究人员通过建立合作伙伴关系、制定数据产品规范(SPD)、识别数据收集者及开展能力建设等策略,有效提升了海草数据的质量和代表性。该框架成功整合了来自政府、科研机构和高校的超过17万条数据,为支持国家自主贡献(NDC)、海洋核算(OA)及海岸带管理提供了可靠的数据基础,其经验可被面临类似挑战的其他国家借鉴。

  
海草生态系统,这些生长在热带和温带浅海中的高等植物群落,虽然常被其“明星邻居”——红树林和珊瑚礁的光环所掩盖,却在全球海洋生态中扮演着不可或缺的角色。它们是支撑渔业资源、维持生物多样性、保护海岸线、改善水质,特别是封存“蓝碳”以缓解气候变化的无名英雄。然而,在全球范围内,海草床正面临着来自人类活动的巨大压力,如沿海开发、污染和气候变化,导致其面积持续衰退。有效的管理和保护策略,离不开全面、准确的海草生态系统现状数据。
对于像印度尼西亚这样一个拥有超过一万七千个岛屿、海岸线漫长而复杂的群岛国家而言,系统性地收集海草数据更是难上加难。长期以来,由于缺乏协调,海草数据分散在各个不同的利益相关方手中,呈现出碎片化、方法不统一、质量参差不齐的局面。这种数据上的“割据”状态,不仅造成了资源浪费,也严重制约了国家层面制定科学管理政策和评估生态系统健康的能力。为了破解这一难题,由印度尼西亚国家研究创新局(BRIN)等机构的研究人员领衔的团队,在《Ocean 》期刊上发表了一项重要研究,以印度尼西亚为案例,深入探讨了如何通过多利益相关方协作来应对大规模海草数据收集的挑战。
为了构建一个有效的全国性海草数据收集框架,研究人员主要运用了几个关键技术方法。首先是多利益相关方协作机制的建立与协调,通过组建印度尼西亚海草测绘伙伴关系(ISMP),整合了政府机构(如海洋事务和渔业部/MMAF、地理信息机构/BIG)、研究机构(BRIN)和高校(如加札马达大学/UGM、哈桑丁大学/UNHAS、昆士兰大学/UQ)的资源与专长。其次是标准化指南的开发与推广,核心成果是制定了浅海海底栖息地地理空间信息数据产品规范(SPD),该规范为野外调查和遥感影像分析提供了统一的技术标准。再者是系统的利益相关方映射与能力建设,通过调查和研讨会识别潜在的数据收集者,并组织培训活动推广SPD标准。最后是数据整合与质量管理技术,研究团队建立了一套工作流程,用于清洗、验证来自不同来源(如艾伦珊瑚地图集/Allen Coral Atlas、各大学研究数据)的异构数据,并将其整合到统一的国家海草数据库中。
2. 案例研究
2.1. 案例研究地点描述:印度尼西亚
印度尼西亚位于热带水域,拥有世界第二长的海岸线,海洋生物多样性极其丰富。研究表明,该国分布有16种海草,其中泰莱草(Thalassia hemprichii)和波喜荡草(Enhalus acoroides)最为优势。海草生态系统对于实现印度尼西亚的可持续发展目标(SDG)14.2、国家自主贡献(NDC)目标以及海洋核算(OA)都至关重要。然而,沿海开发、污染等活动已导致海草床退化,平均覆盖度为42.23%,处于亚健康状态。因此,获取详细的海草空间数据对于管理和保护至关重要。印度尼西亚已有的国家地理空间信息政策和“一图”政策,以及指定MMAF作为国家海草数据保管方(walidata),为全国范围的海草数据整合提供了政策基础。
2.2. 印度尼西亚海草数据收集的挑战
2.2.1. 缺乏标准化的现场和测绘数据
现有的海草数据质量不一,方法多样,难以满足高质量测绘的需求。对地图生产者的调查显示,卫星影像分析因水质条件多变而面临巨大挑战,导致结果不一致。当前缺乏以成果为导向的标准化指南。
2.2.2. 缺乏资金支持
海草数据收集活动严重依赖国际项目资助,政府资金有限且难以覆盖广阔海域,导致数据收集工作不可持续且地域覆盖不均。
2.3. 应对挑战的策略
2.3.1. 建立国家海草测绘伙伴关系
研究团队促成了ISMP的建立,该伙伴关系汇聚了UGM、UNHAS、UQ、MMAF、BRIN和BIG等机构,各方根据其专业领域和前期工作基础贡献资源(详见表1)。例如,UGM主要负责遥感测绘方法开发,MMAF作为国家数据保管方负责数据管理和状态报告,BRIN和UNHAS则提供了通过COREMAP等项目长期监测的数据。
2.3.2. 制定数据收集标准化指南
为了解决数据标准不一的问题,团队启动了数据产品规范(SPD)的制定工作。该过程遵循ISO 19131:2022等国际标准,并举办了多次研讨会进行测试和修订(参与机构见表2,培训活动见图1)。最终,SPD以MMAF法令的形式(Kepditjen PKRL No. 45, 2024)发布,为全国范围的海草数据收集提供了法律依据和技术规范。
2.3.3. 识别数据收集者
为了系统性地收集数据,研究团队对政府机构(如MMAF下属的各海洋资源管理单位BPSPL/LPSPL)、高校和NGO进行了识别和映射,明确了它们在印度尼西亚各海域的潜在数据收集范围(见表3),并征询了其数据共享意愿。
2.3.4. 能力建设
为了推广SPD,研究团队在千岛群岛的帕里岛等地组织了能力建设研讨会(见图2),培训内容涵盖遥感海草蓝碳评估等,参与者包括来自印度尼西亚及其他国家的专家,有效传播了标准化的数据收集方法。
2.4. 实施策略的结果
通过实施上述策略,多利益相关方协作成功收集了超过17.5万条海草数据(2011-2024年),数据量自2017年后显著增长,尤其在2024年ISMP贡献了9.2万条地理参考照片数据(数据来源与年度统计见表4)。研究团队对来自不同来源的数据进行了严格的清洗和标准化处理,确保了数据集的质量和一致性。合作有效解决了先前存在的角色重叠和协调不力问题,收集的数据在空间上较好地代表了印度尼西亚水域(数据分布见图3),为生成可靠的国家海草地图奠定了坚实基础。
3. 讨论与建议
3.1. 数据收集与共享的拟议框架
基于案例研究的成果,本文提出了一个海草数据收集框架(见图4)。该框架以支持NDC、OA和海岸带管理需求为导向,核心策略包括识别挑战与机遇、建立伙伴关系、开发SPD、进行利益相关方映射和实施能力建设。该框架具有适应性,可被其他国家借鉴。框架的成功实施依赖于专家协作和技术进步,结合了从传统野外调查(如地理参考照片样线法)到先进遥感技术(如Sentinel-2、WorldView卫星影像和无人机遥感)等多种方法,并利用机器学习等技术进行数据处理,形成了天地一体化的数据收集能力。此外,框架还建立了标准化的数据管理、集成和报告工作流程,确保数据可互操作,便于长期监测和政策制定。
3.2. 框架与海草管理的联系
该框架不仅提供了技术方案,更奠定了适应性、循证管理的基础。标准化数据使得监测生态系统变化、评估管理措施成为可能。毛里求斯、韩国等国的案例表明,长期标准化的数据集能为海岸带管理和保护政策提供科学依据。在印度尼西亚,该框架直接服务于国家政策优先事项,如支持实现“30x30”海洋保护目标、为第二份NDC提供基线数据、指导海洋空间规划以规避开发影响,以及支持国家海洋核算系统(SNA)的建设。
3.3. 未来方向
为确保框架的持续成功,未来需关注几个方面。首先,需通过多种渠道提高公众对海草生态系统的认识,鼓励社区参与(公民科学)和数据收集。其次,需要加强来自国内外多机构的项目、资金和人力资源支持。最后,关键在于“制度化”,将数据收集工作嵌入相关机构(如MMAF及其下属单位)的常规职责和运行框架中,通过法规和既定程序确保活动的自动化和可持续性,如同《巴黎协定》在全球气候治理中的作用一样。
4. 结论
综上所述,本研究提出了一个通过多利益相关方协作收集国家层面海草数据的有效框架。面对印度尼西亚地理偏远、数据质量和数量不足以及资金短缺等挑战,通过建立伙伴关系、标准化数据收集方法、利益相关方映射和能力建设等关键策略,成功推动了海草数据的整合与提升。该框架为印度尼西亚管理宝贵的海草栖息地、支持NDC和OA等国家目标提供了关键支撑,其经验对于全球其他面临类似挑战的国家和地区具有重要的借鉴意义。
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