高效監(jiān)測、提前預判、科學監(jiān)管

用“智慧大腦”保護生態(tài)環(huán)境

白洋淀天地一體化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡、海南長臂猿實時監(jiān)測方案、甘肅水利科學防汛“智慧大腦”……大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等數(shù)字技術發(fā)展迅速，賦能經(jīng)濟社會的方方面面。如今，用數(shù)字科技“扮靚”環(huán)境、守護綠水青山的生態(tài)治理創(chuàng)新實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時監(jiān)測白洋淀水質(zhì)變化，酸堿值、化學需氧量等水質(zhì)數(shù)據(jù)一覽無余。

“這些監(jiān)測數(shù)據(jù)來自天地一體化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡。”中國聯(lián)通相關項目負責人介紹，該網(wǎng)絡由無人機VR視頻監(jiān)測設備、多功能無人船、應急監(jiān)測車等設備組成，結合5G、北斗等創(chuàng)新技術，可將視頻監(jiān)測設備所拍攝的河道生態(tài)情況及傳感器采集的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時回傳分析，這套監(jiān)測體系大大提升了雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境科學監(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”靈長類動物——海南長臂猿的監(jiān)測與保護工作。猿鳴作為海南長臂猿野生種群保護的一項重要監(jiān)測指標，其傳統(tǒng)采集工作由于長臂猿機警的天性、在樹冠活動的習慣，以及傳統(tǒng)聲紋采集設備數(shù)據(jù)存儲量小、人工采集費時費力等原因，開展十分不便。“監(jiān)測隊員不僅要趕在天亮前去監(jiān)測，而且也要看運氣，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)測隊隊員韋富良說。

如何大幅提升海南長臂猿監(jiān)測數(shù)據(jù)的可獲取性和時效性？華為“數(shù)字包容”項目組聯(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)測終端、無線連接、云服務和人工智能組成的實時監(jiān)測方案，聲音數(shù)據(jù)可以全天候實時回傳云端并實現(xiàn)90天長期穩(wěn)定監(jiān)測。同時，很多人工難以識別的長臂猿鳴叫聲還可借助算法被順利提取分析，目前識別準確率高達89.2%。

“有了物聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡、云計算、人工智能等數(shù)字技術的助力，環(huán)境工作人員就好比有了順風耳和千里眼，這些技術可以讓環(huán)境監(jiān)測更高效、讓預警更主動、讓治理更科學。”華為公司相關負責人說。

工程動態(tài)實時“感知”

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

啥是數(shù)字孿生流域建設？甘肅省水利廳信息中心網(wǎng)絡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‘孿生兄弟’。分布于河道、岸坡等處的監(jiān)測傳感設備，能像人體的神經(jīng)網(wǎng)絡一樣去‘感知’現(xiàn)場的實時動態(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，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，有了這個“孿生兄弟”就像為流域、水利工程裝上了“大腦”，不僅能對潛在問題進行預報，對洪水等突發(fā)情形進行預演，還能通過動態(tài)預案管理對緊急事件提前預警。

在甘肅舟曲，“白龍江電子防洪沙盤”現(xiàn)已建立了“10天風險預警，3天預報預警，實時監(jiān)測預警”相嵌套的洪澇災害防御預警體系。截至去年11月，“3天預報預警”預測15毫米以上降雨11次，降雨監(jiān)測準確率為78.5%；在四川遂寧，當?shù)厮闹行耐ㄟ^整合河道管理范圍內(nèi)3D數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了涪江、瓊江兩條河流的淹沒范圍數(shù)字化，將洪水預見期延長了10—20個小時；在浙江寧波，依托甬江流域數(shù)字孿生平臺，“梅花”臺風期間余姚站水位將達3.7米被提前3小時預判。

數(shù)字孿生流域預報、預警、預演、預案的“四預”能力逐步彰顯。據(jù)悉，水利部去年完成了對56家單位的94個數(shù)字孿生流域和數(shù)字孿生水利工程先行先試實施方案審核及“十四五”七大江河數(shù)字孿生流域建設方案審查和數(shù)字孿生流域建設總體方案編制工作。

數(shù)字化解決方案日漸豐富

中共中央、國務院日前印發(fā)《數(shù)字中國建設整體布局規(guī)劃》，提出推動生態(tài)環(huán)境智慧治理，加快構建智慧高效的生態(tài)環(huán)境信息化體系，運用數(shù)字技術推動山水林田湖草沙一體化保護和系統(tǒng)治理，完善自然資源三維立體“一張圖”和國土空間基礎信息平臺，構建以數(shù)字孿生流域為核心的智慧水利體系。

中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會相關負責人說，《數(shù)字中國建設整體布局規(guī)劃》就數(shù)字生態(tài)文明建設具體指出了3個方向：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、水利等動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡和監(jiān)管體系；二是更好推動數(shù)字化綠色化協(xié)同轉型發(fā)展，加強數(shù)字基礎設施綠色化改造升級以及綠色低碳相關產(chǎn)業(yè)向智慧化、數(shù)字化轉型；三是普及數(shù)字化綠色生活方式，推進公共綠色出行、綠色消費的數(shù)字化應用等。

如今，經(jīng)過多部門聯(lián)手努力，生態(tài)環(huán)境保護領域的數(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、標準不一、應用不深、協(xié)同程度較低等問題依然存在，數(shù)字技術助力生態(tài)環(huán)境保護的巨大潛力仍有待進一步挖掘。業(yè)內(nèi)人士認為，隨著數(shù)字中國建設統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制的建立健全，生態(tài)環(huán)境領域的數(shù)字化應用有望大規(guī)模開展，真正助力綠色智慧的數(shù)字生態(tài)文明的建設與發(fā)展。（徐嘉偉）