2023-03-06 14:08:58 北京日报
3月3日，世界野生动植物日，华为联合中国林业科学研究院、世界自然保护联盟(IUCN)在北京举办了“科技守护自然”主题沙龙暨智慧自然保护地白皮书发布活动。来自国家林草局、中国信通院、中国绿色碳汇基金会、国际爱护动物基金会(IFAW)、国际鹤类基金会(ICF)、野生救援组织(WildAid)、山水自然保护中心、北京市企业家环保基金会(SEE)、天立泰等组织机构的代表参与了此次发布会活动，与会代表围绕如何更好地让科技守护自然等议题，展开了详细探讨与经验交流。
此次发布的白皮书是国内首份智慧自然保护地白皮书，针对自然保护地智慧化建设中的多种需求和挑战，提出具体可行的智慧化建设蓝图和方案架构。
图：“科技守护自然”主题沙龙暨智慧自然保护地白皮书发布活动现场
在发布会上，IUCN中国代表处主任张琰先生分享了国际上自然保护地情况、IUCN在自然保护地治理标准上所做的研究，以及与华为等伙伴在全球范围内的合作成果。
来自中国林业科学研究院的李迪强教授以及来自华为公共事业系统部的解决方案架构师郑夏平为与会代表解读了自然保护地治理面临的需求和挑战，以及相应的解决方案和关键技术。
智慧化管理四大关键挑战有何解?
自然保护地是我国生态建设的核心载体，其中蕴藏的自然资源是维护生态安全、推动经济社会可持续发展的重要物质基础。经历六十多年的探索，我国已建立各级各类自然保护地上万处，约占陆域国土面积18%。目前，中国特色自然保护地体系建设已全面启动。越来越多的保护地开始积极运用数字技术满足自然保护地管理的需求。
中国于2021年起正式成立的包括三江源、大熊猫、东北虎豹、海南热带雨林、武夷山等第一批国家公园，涵盖了23 万平方公里的保护面积和近 30% 的陆域国家重点保护野生动植物种类，这五个国家公园均已把信息化、智慧化管理列入优先工作。
根据调研，目前中国的自然保护地智慧化发展即将进入智慧化管理试点阶段。在智慧化管理试点阶段，挑战体现在四个方面，即感知、联接、分析和管理。
一是生态感知能力的挑战。目前的监测数据缺乏连续性，且在精度、范围和实效性上仍不能满足要求，缺乏包括地理空间、物种及其生境和气象监测等本底数据。
二是网络联接能力的挑战。通信网络受制于山区、森林等区域施工限制，难以实现全域覆盖，加上终端缺乏传输功能，数据难以实时、无障碍地传递到管理人员手中。
三是数据分析能力的挑战。AI 平台是自然保护地智能化方案的核心引擎。其三大核心要素——算力、算法和数据，当前仍未能满足自然保护地在物种识别、森林防火指挥等智慧场景中的需求。
最后是存在“重投入、轻运营”的现象。基层管护人员的运营及知识水平有待提升，系统尚未达到自助运营的水平。
四大特征、七个应用，描绘自然保护地智慧化蓝图
在借鉴新一代数字技术在不同场景的成功应用经验的基础上，针对智慧自然保护地建设中的多种需求和挑战，白皮书提出了自然保护地智慧化建设的蓝图和架构建议。该架构综合三种手段——数据获取、网络联接、智能分析，形成以ICT前沿技术为脉络的顶层设计。解决方案架构基于 4G/5G、自组网、云计算、物联网、移动互联网、大数据等 ICT 技术，对应感知、联接、分析和管理四个方面的痛点，赋能自然保护地智慧化建设和管理。
方案架构的第一步是建立多维度生态感知，利用影像设备、无人机、传感器及物联网技术形成“天空地一体化”的感知系统，将自然保护地的物理信息数字化，并主动监测及感知数据变化。
在祁连山国家公园体制试点区(青海片区)为了全方位守护雪豹及其栖息地，建设了包括108 架高位视频云台、227 台野保相机、1,500 余台红外相机视频监控系统，覆盖范围达8,000 平方公里。在北京松山国家级自然保护区，对天然次生油松林，金钱豹、金雕、白肩雕、黑鹳等珍稀濒危动物的保护需要立足于多元化的监测数据。于是，保护区织起了一张能覆盖“天、空、地”的智慧之网：在空域依托视频监控预警技术、无人机监测技术，在天域运用卫星导航，在地面上则依赖视频监控基站、手持巡护仪、野外监测仪器。
对自然保护区内生物多样性进行智慧化监测还需要第二步：搭建多网络融合通信，因地制宜，将不同通讯手段灵活组合，优势互补，克服野外遮挡物和崎岖地势的限制，在兼顾经济成本的同时实现从终端到智慧平台的高效互联。
祁连山试点能实现部分区域的网络通信传输，依靠的便是整合520公里通信光缆、广电300兆通信网络以及北斗系统等通信手段。在大熊猫国家公园卧龙片区，野生动物实时监测系统更是充分发挥超短波、微波、运营商网络三网融合技术，解决了林下部分遮挡、深山布线不便等难题。如此一来，红外相机拍摄素材可以实时传到中心室，管理者不再需要人工定期收集数据。同时，区域内的各办公机构和保护站点能够实现“一网联通”，把保护区本地资源数据传送到系统，方便后续的整理分析。
分析海量数据、挖掘信息价值的工作可以交给依托高性能计算和云计算承载的大数据、AI等技术。“大熊猫国家公园卧龙数字平台” 中的 AI 算法能对接收到的图片数据进行识别、归类，自动形成基础数据库。数据中台技术则能够集中卧龙片区所有的 GIS 数据、物联网实时数据、专题数据，通过提取和转化数据资源，像一个出谋划策的大脑，能为生态管理提供更直观的决策依据。
在管理运营层面，智慧化管理引入科研人员、保育人员、游客等利益相关方参与生态保护的七个关键应用场景，即生态保护与修复、资源管理、科研监测、科普教育、游憩体验、社区发展、管理与运行。
思考长期建设路径，打造智慧自然保护地生态圈
在发布会上，中国林业科学研究院李迪强教授表示：“建设智慧自然保护地是一项功在当下、利在千秋的可持续发展事业。希望在数字化技术进步的同时，也有一批高水平的保护地管理人员能够享受到我们智慧化管理研发的成果，来提高保护地治理的水平。”
IUCN中国代表处首席代表张琰表示：“IUCN高度关注中国的自然保护地数字化治理建设，用数字技术来推动自然保护地从规划到建设、运营阶段走向更高水平，是各方都希望看到的局面，IUCN希望联合各方持续推动。希望今天发布的《白皮书》，能进一步形成更多共识，推动相关技术应用到保护地治理的各个方面。”
华为中国战略Marketing部品牌部部长周建国表示：“刚刚发布的《数字中国建设整体布局规划》着重指出，推动生态环境智慧治理，加快建设智慧高效的生态环境信息化体系，这些都对各方下一步的工作方向和方法提出了明确的指引。华为将全力发挥自身优势，联合更多生态伙伴，积极支持中国自然保护地智慧化建设”。
