3月3日，世界野生動植物日，華為聯(lián)合中國林業(yè)科學(xué)研究院、世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)在北京舉辦了“科技守護(hù)自然”主題沙龍暨智慧自然保護(hù)地白皮書發(fā)布活動。來自國家林草局、中國信通院、中國綠色碳匯基金會、國際愛護(hù)動物基金會(IFAW)、國際鶴類基金會(ICF)、野生救援組織(WildAid)、山水自然保護(hù)中心、北京市企業(yè)家環(huán)保基金會(SEE)、天立泰等組織機(jī)構(gòu)的代表參與了此次發(fā)布會活動，與會代表圍繞如何更好地讓科技守護(hù)自然等議題，展開了詳細(xì)探討與經(jīng)驗交流。
此次發(fā)布的白皮書是國內(nèi)首份智慧自然保護(hù)地白皮書，針對自然保護(hù)地智慧化建設(shè)中的多種需求和挑戰(zhàn)，提出具體可行的智慧化建設(shè)藍(lán)圖和方案架構(gòu)。
圖：“科技守護(hù)自然”主題沙龍暨智慧自然保護(hù)地白皮書發(fā)布活動現(xiàn)場
在發(fā)布會上，IUCN中國代表處主任張琰先生分享了國際上自然保護(hù)地情況、IUCN在自然保護(hù)地治理標(biāo)準(zhǔn)上所做的研究，以及與華為等伙伴在全球范圍內(nèi)的合作成果。
來自中國林業(yè)科學(xué)研究院的李迪強(qiáng)教授以及來自華為公共事業(yè)系統(tǒng)部的解決方案架構(gòu)師鄭夏平為與會代表解讀了自然保護(hù)地治理面臨的需求和挑戰(zhàn)，以及相應(yīng)的解決方案和關(guān)鍵技術(shù)。
智慧化管理四大關(guān)鍵挑戰(zhàn)有何解?
自然保護(hù)地是我國生態(tài)建設(shè)的核心載體，其中蘊(yùn)藏的自然資源是維護(hù)生態(tài)安全、推動經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。經(jīng)歷六十多年的探索，我國已建立各級各類自然保護(hù)地上萬處，約占陸域國土面積18%。目前，中國特色自然保護(hù)地體系建設(shè)已全面啟動。越來越多的保護(hù)地開始積極運(yùn)用數(shù)字技術(shù)滿足自然保護(hù)地管理的需求。
中國于2021年起正式成立的包括三江源、大熊貓、東北虎豹、海南熱帶雨林、武夷山等第一批國家公園，涵蓋了23 萬平方公里的保護(hù)面積和近 30% 的陸域國家重點保護(hù)野生動植物種類，這五個國家公園均已把信息化、智慧化管理列入優(yōu)先工作。
根據(jù)調(diào)研，目前中國的自然保護(hù)地智慧化發(fā)展即將進(jìn)入智慧化管理試點階段。在智慧化管理試點階段，挑戰(zhàn)體現(xiàn)在四個方面，即感知、聯(lián)接、分析和管理。
一是生態(tài)感知能力的挑戰(zhàn)。目前的監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏連續(xù)性，且在精度、范圍和實效性上仍不能滿足要求，缺乏包括地理空間、物種及其生境和氣象監(jiān)測等本底數(shù)據(jù)。
二是網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接能力的挑戰(zhàn)。通信網(wǎng)絡(luò)受制于山區(qū)、森林等區(qū)域施工限制，難以實現(xiàn)全域覆蓋，加上終端缺乏傳輸功能，數(shù)據(jù)難以實時、無障礙地傳遞到管理人員手中。
三是數(shù)據(jù)分析能力的挑戰(zhàn)。AI 平臺是自然保護(hù)地智能化方案的核心引擎。其三大核心要素——算力、算法和數(shù)據(jù)，當(dāng)前仍未能滿足自然保護(hù)地在物種識別、森林防火指揮等智慧場景中的需求。
最后是存在“重投入、輕運(yùn)營”的現(xiàn)象。基層管護(hù)人員的運(yùn)營及知識水平有待提升，系統(tǒng)尚未達(dá)到自助運(yùn)營的水平。
四大特征、七個應(yīng)用，描繪自然保護(hù)地智慧化藍(lán)圖
在借鑒新一代數(shù)字技術(shù)在不同場景的成功應(yīng)用經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，針對智慧自然保護(hù)地建設(shè)中的多種需求和挑戰(zhàn)，白皮書提出了自然保護(hù)地智慧化建設(shè)的藍(lán)圖和架構(gòu)建議。該架構(gòu)綜合三種手段——數(shù)據(jù)獲取、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接、智能分析，形成以ICT前沿技術(shù)為脈絡(luò)的頂層設(shè)計。解決方案架構(gòu)基于 4G/5G、自組網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等 ICT 技術(shù)，對應(yīng)感知、聯(lián)接、分析和管理四個方面的痛點，賦能自然保護(hù)地智慧化建設(shè)和管理。
方案架構(gòu)的第一步是建立多維度生態(tài)感知，利用影像設(shè)備、無人機(jī)、傳感器及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成“天空地一體化”的感知系統(tǒng)，將自然保護(hù)地的物理信息數(shù)字化，并主動監(jiān)測及感知數(shù)據(jù)變化。
在祁連山國家公園體制試點區(qū)(青海片區(qū))為了全方位守護(hù)雪豹及其棲息地，建設(shè)了包括108 架高位視頻云臺、227 臺野保相機(jī)、1,500 余臺紅外相機(jī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，覆蓋范圍達(dá)8,000 平方公里。在北京松山國家級自然保護(hù)區(qū)，對天然次生油松林，金錢豹、金雕、白肩雕、黑鸛等珍稀瀕危動物的保護(hù)需要立足于多元化的監(jiān)測數(shù)據(jù)。于是，保護(hù)區(qū)織起了一張能覆蓋“天、空、地”的智慧之網(wǎng)：在空域依托視頻監(jiān)控預(yù)警技術(shù)、無人機(jī)監(jiān)測技術(shù)，在天域運(yùn)用衛(wèi)星導(dǎo)航，在地面上則依賴視頻監(jiān)控基站、手持巡護(hù)儀、野外監(jiān)測儀器。
對自然保護(hù)區(qū)內(nèi)生物多樣性進(jìn)行智慧化監(jiān)測還需要第二步：搭建多網(wǎng)絡(luò)融合通信，因地制宜，將不同通訊手段靈活組合，優(yōu)勢互補(bǔ)，克服野外遮擋物和崎嶇地勢的限制，在兼顧經(jīng)濟(jì)成本的同時實現(xiàn)從終端到智慧平臺的高效互聯(lián)。
祁連山試點能實現(xiàn)部分區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)通信傳輸，依靠的便是整合520公里通信光纜、廣電300兆通信網(wǎng)絡(luò)以及北斗系統(tǒng)等通信手段。在大熊貓國家公園臥龍片區(qū)，野生動物實時監(jiān)測系統(tǒng)更是充分發(fā)揮超短波、微波、運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)融合技術(shù)，解決了林下部分遮擋、深山布線不便等難題。如此一來，紅外相機(jī)拍攝素材可以實時傳到中心室，管理者不再需要人工定期收集數(shù)據(jù)。同時，區(qū)域內(nèi)的各辦公機(jī)構(gòu)和保護(hù)站點能夠?qū)崿F(xiàn)“一網(wǎng)聯(lián)通”，把保護(hù)區(qū)本地資源數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)，方便后續(xù)的整理分析。
分析海量數(shù)據(jù)、挖掘信息價值的工作可以交給依托高性能計算和云計算承載的大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)。“大熊貓國家公園臥龍數(shù)字平臺” 中的 AI 算法能對接收到的圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行識別、歸類，自動形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)中臺技術(shù)則能夠集中臥龍片區(qū)所有的 GIS 數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)實時數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)，通過提取和轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)資源，像一個出謀劃策的大腦，能為生態(tài)管理提供更直觀的決策依據(jù)。
在管理運(yùn)營層面，智慧化管理引入科研人員、保育人員、游客等利益相關(guān)方參與生態(tài)保護(hù)的七個關(guān)鍵應(yīng)用場景，即生態(tài)保護(hù)與修復(fù)、資源管理、科研監(jiān)測、科普教育、游憩體驗、社區(qū)發(fā)展、管理與運(yùn)行。
思考長期建設(shè)路徑，打造智慧自然保護(hù)地生態(tài)圈
在發(fā)布會上，中國林業(yè)科學(xué)研究院李迪強(qiáng)教授表示：“建設(shè)智慧自然保護(hù)地是一項功在當(dāng)下、利在千秋的可持續(xù)發(fā)展事業(yè)。希望在數(shù)字化技術(shù)進(jìn)步的同時，也有一批高水平的保護(hù)地管理人員能夠享受到我們智慧化管理研發(fā)的成果，來提高保護(hù)地治理的水平?！?/p>
IUCN中國代表處首席代表張琰表示：“IUCN高度關(guān)注中國的自然保護(hù)地數(shù)字化治理建設(shè)，用數(shù)字技術(shù)來推動自然保護(hù)地從規(guī)劃到建設(shè)、運(yùn)營階段走向更高水平，是各方都希望看到的局面，IUCN希望聯(lián)合各方持續(xù)推動。希望今天發(fā)布的《白皮書》，能進(jìn)一步形成更多共識，推動相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到保護(hù)地治理的各個方面。”
華為中國戰(zhàn)略Marketing部品牌部部長周建國表示：“剛剛發(fā)布的《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》著重指出，推動生態(tài)環(huán)境智慧治理，加快建設(shè)智慧高效的生態(tài)環(huán)境信息化體系，這些都對各方下一步的工作方向和方法提出了明確的指引。華為將全力發(fā)揮自身優(yōu)勢，聯(lián)合更多生態(tài)伙伴，積極支持中國自然保護(hù)地智慧化建設(shè)”。
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