高效監(jiān)測(cè)、提前預(yù)判、科學(xué)監(jiān)管

用“智慧大腦”保護(hù)生態(tài)環(huán)境

白洋淀天地一體化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、海南長臂猿實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方案、甘肅水利科學(xué)防汛“智慧大腦”……大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等數(shù)字技術(shù)發(fā)展迅速，賦能經(jīng)濟(jì)社會(huì)的方方面面。如今，用數(shù)字科技“扮靚”環(huán)境、守護(hù)綠水青山的生態(tài)治理創(chuàng)新實(shí)踐正在各地蓬勃展開。

工作人員有“千里眼”

在雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心，環(huán)境工作人員只需戴上VR眼鏡即可從第一視角實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)白洋淀水質(zhì)變化，酸堿值、化學(xué)需氧量等水質(zhì)數(shù)據(jù)一覽無余。

“這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來自天地一體化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。”中國聯(lián)通相關(guān)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，該網(wǎng)絡(luò)由無人機(jī)VR視頻監(jiān)測(cè)設(shè)備、多功能無人船、應(yīng)急監(jiān)測(cè)車等設(shè)備組成，結(jié)合5G、北斗等創(chuàng)新技術(shù)，可將視頻監(jiān)測(cè)設(shè)備所拍攝的河道生態(tài)情況及傳感器采集的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳分析，這套監(jiān)測(cè)體系大大提升了雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境科學(xué)監(jiān)管能力。

在海南熱帶雨林國家公園，數(shù)字科技正在助力“極度瀕危”靈長類動(dòng)物——海南長臂猿的監(jiān)測(cè)與保護(hù)工作。猿鳴作為海南長臂猿野生種群保護(hù)的一項(xiàng)重要監(jiān)測(cè)指標(biāo)，其傳統(tǒng)采集工作由于長臂猿機(jī)警的天性、在樹冠活動(dòng)的習(xí)慣，以及傳統(tǒng)聲紋采集設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量小、人工采集費(fèi)時(shí)費(fèi)力等原因，開展十分不便。“監(jiān)測(cè)隊(duì)員不僅要趕在天亮前去監(jiān)測(cè)，而且也要看運(yùn)氣，也許在趕到之前，長臂猿的叫聲就已停止，再去尋找就很難了。”海南長臂猿監(jiān)測(cè)隊(duì)隊(duì)員韋富良說。

如何大幅提升海南長臂猿監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可獲取性和時(shí)效性？華為“數(shù)字包容”項(xiàng)目組聯(lián)合海南國家公園研究院等給出了答案。通過一套由聲音監(jiān)測(cè)終端、無線連接、云服務(wù)和人工智能組成的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方案，聲音數(shù)據(jù)可以全天候?qū)崟r(shí)回傳云端并實(shí)現(xiàn)90天長期穩(wěn)定監(jiān)測(cè)。同時(shí)，很多人工難以識(shí)別的長臂猿鳴叫聲還可借助算法被順利提取分析，目前識(shí)別準(zhǔn)確率高達(dá)89.2%。

“有了物聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、人工智能等數(shù)字技術(shù)的助力，環(huán)境工作人員就好比有了順風(fēng)耳和千里眼，這些技術(shù)可以讓環(huán)境監(jiān)測(cè)更高效、讓預(yù)警更主動(dòng)、讓治理更科學(xué)。”華為公司相關(guān)負(fù)責(zé)人說。

工程動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)“感知”

水利部去年組織開展數(shù)字孿生流域建設(shè)先行先試，甘肅省“疏勒河”和“引洮工程”入選全國試點(diǎn)。

啥是數(shù)字孿生流域建設(shè)？甘肅省水利廳信息中心網(wǎng)絡(luò)安全科科長夏天介紹：“通俗來說，就是在數(shù)字世界為流域或水利工程投射出一個(gè)‘孿生兄弟’。分布于河道、岸坡等處的監(jiān)測(cè)傳感設(shè)備，能像人體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一樣去‘感知’現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。”

就拿疏勒河昌馬灌區(qū)來講，借助數(shù)字孿生疏勒河平臺(tái)，現(xiàn)在只需10分鐘就能將灌區(qū)管理范圍內(nèi)79.95公里的干渠巡查一遍，管理效能大大提升。同時(shí)，有了這個(gè)“孿生兄弟”就像為流域、水利工程裝上了“大腦”，不僅能對(duì)潛在問題進(jìn)行預(yù)報(bào)，對(duì)洪水等突發(fā)情形進(jìn)行預(yù)演，還能通過動(dòng)態(tài)預(yù)案管理對(duì)緊急事件提前預(yù)警。

在甘肅舟曲，“白龍江電子防洪沙盤”現(xiàn)已建立了“10天風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，3天預(yù)報(bào)預(yù)警，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警”相嵌套的洪澇災(zāi)害防御預(yù)警體系。截至去年11月，“3天預(yù)報(bào)預(yù)警”預(yù)測(cè)15毫米以上降雨11次，降雨監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確率為78.5%；在四川遂寧，當(dāng)?shù)厮闹行耐ㄟ^整合河道管理范圍內(nèi)3D數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了涪江、瓊江兩條河流的淹沒范圍數(shù)字化，將洪水預(yù)見期延長了10—20個(gè)小時(shí)；在浙江寧波，依托甬江流域數(shù)字孿生平臺(tái)，“梅花”臺(tái)風(fēng)期間余姚站水位將達(dá)3.7米被提前3小時(shí)預(yù)判。

數(shù)字孿生流域預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案的“四預(yù)”能力逐步彰顯。據(jù)悉，水利部去年完成了對(duì)56家單位的94個(gè)數(shù)字孿生流域和數(shù)字孿生水利工程先行先試實(shí)施方案審核及“十四五”七大江河數(shù)字孿生流域建設(shè)方案審查和數(shù)字孿生流域建設(shè)總體方案編制工作。

數(shù)字化解決方案日漸豐富

中共中央、國務(wù)院日前印發(fā)《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》，提出推動(dòng)生態(tài)環(huán)境智慧治理，加快構(gòu)建智慧高效的生態(tài)環(huán)境信息化體系，運(yùn)用數(shù)字技術(shù)推動(dòng)山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理，完善自然資源三維立體“一張圖”和國土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)，構(gòu)建以數(shù)字孿生流域?yàn)楹诵牡闹腔鬯w系。

中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)相關(guān)負(fù)責(zé)人說，《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》就數(shù)字生態(tài)文明建設(shè)具體指出了3個(gè)方向：一是提升數(shù)字化環(huán)境治理能力，優(yōu)化完善生態(tài)環(huán)境、自然資源、水利等動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)管體系；二是更好推動(dòng)數(shù)字化綠色化協(xié)同轉(zhuǎn)型發(fā)展，加強(qiáng)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施綠色化改造升級(jí)以及綠色低碳相關(guān)產(chǎn)業(yè)向智慧化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型；三是普及數(shù)字化綠色生活方式，推進(jìn)公共綠色出行、綠色消費(fèi)的數(shù)字化應(yīng)用等。

如今，經(jīng)過多部門聯(lián)手努力，生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的數(shù)字化解決方案日漸豐富。但生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)資源分散、標(biāo)準(zhǔn)不一、應(yīng)用不深、協(xié)同程度較低等問題依然存在，數(shù)字技術(shù)助力生態(tài)環(huán)境保護(hù)的巨大潛力仍有待進(jìn)一步挖掘。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，隨著數(shù)字中國建設(shè)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制的建立健全，生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的數(shù)字化應(yīng)用有望大規(guī)模開展，真正助力綠色智慧的數(shù)字生態(tài)文明的建設(shè)與發(fā)展。（徐嘉偉）