用“智慧大脑”保护生态环境

在吉林省辽源市中核辽源环保科技有限公司，工作人员借助数字科技监控污水处理设备状态。 新华社记者 张 楠摄

白洋淀天地一体化生态环境监测网络、海南长臂猿实时监测方案、甘肃水利科学防汛“智慧大脑”……大数据、云计算、物联网、人工智能、虚拟现实等数字技术发展迅速，赋能经济社会的方方面面。如今，用数字科技“扮靓”环境、守护绿水青山的生态治理创新实践正在各地蓬勃展开。

工作人员有“千里眼”

在雄安新区生态环境监控中心，环境工作人员只需戴上VR眼镜即可从第一视角实时监测白洋淀水质变化，酸碱值、化学需氧量等水质数据一览无余。

“这些监测数据来自天地一体化生态环境监测网络。”中国联通相关项目负责人介绍，该网络由无人机VR视频监测设备、多功能无人船、应急监测车等设备组成，结合5G、北斗等创新技术，可将视频监测设备所拍摄的河道生态情况及传感器采集的水质监测数据实时回传分析，这套监测体系大大提升了雄安新区生态环境科学监管能力。

在海南热带雨林国家公园，数字科技正在助力“极度濒危”灵长类动物——海南长臂猿的监测与保护工作。猿鸣作为海南长臂猿野生种群保护的一项重要监测指标，其传统采集工作由于长臂猿机警的天性、在树冠活动的习惯，以及传统声纹采集设备数据存储量小、人工采集费时费力等原因，开展十分不便。“监测队员不仅要赶在天亮前去监测，而且也要看运气，也许在赶到之前，长臂猿的叫声就已停止，再去寻找就很难了。”海南长臂猿监测队队员韦富良说。

如何大幅提升海南长臂猿监测数据的可获取性和时效性？华为“数字包容”项目组联合海南国家公园研究院等给出了答案。通过一套由声音监测终端、无线连接、云服务和人工智能组成的实时监测方案，声音数据可以全天候实时回传云端并实现90天长期稳定监测。同时，很多人工难以识别的长臂猿鸣叫声还可借助算法被顺利提取分析，目前识别准确率高达89.2%。

“有了物联网、无线网络、云计算、人工智能等数字技术的助力，环境工作人员就好比有了顺风耳和千里眼，这些技术可以让环境监测更高效、让预警更主动、让治理更科学。”华为公司相关负责人说。

工程动态实时“感知”

水利部去年组织开展数字孪生流域建设先行先试，甘肃省“疏勒河”和“引洮工程”入选全国试点。

啥是数字孪生流域建设？甘肃省水利厅信息中心网络安全科科长夏天介绍：“通俗来说，就是在数字世界为流域或水利工程投射出一个‘孪生兄弟’。分布于河道、岸坡等处的监测传感设备，能像人体的神经网络一样去‘感知’现场的实时动态。”

就拿疏勒河昌马灌区来讲，借助数字孪生疏勒河平台，现在只需10分钟就能将灌区管理范围内79.95公里的干渠巡查一遍，管理效能大大提升。同时，有了这个“孪生兄弟”就像为流域、水利工程装上了“大脑”，不仅能对潜在问题进行预报，对洪水等突发情形进行预演，还能通过动态预案管理对紧急事件提前预警。

在甘肃舟曲，“白龙江电子防洪沙盘”现已建立了“10天风险预警，3天预报预警，实时监测预警”相嵌套的洪涝灾害防御预警体系。截至去年11月，“3天预报预警”预测15毫米以上降雨11次，降雨监测准确率为78.5%；在四川遂宁，当地水文中心通过整合河道管理范围内3D数据，实现了涪江、琼江两条河流的淹没范围数字化，将洪水预见期延长了10—20个小时；在浙江宁波，依托甬江流域数字孪生平台，“梅花”台风期间余姚站水位将达3.7米被提前3小时预判。

数字孪生流域预报、预警、预演、预案的“四预”能力逐步彰显。据悉，水利部去年完成了对56家单位的94个数字孪生流域和数字孪生水利工程先行先试实施方案审核及“十四五”七大江河数字孪生流域建设方案审查和数字孪生流域建设总体方案编制工作。

数字化解决方案日渐丰富

中共中央、国务院日前印发《数字中国建设整体布局规划》，提出推动生态环境智慧治理，加快构建智慧高效的生态环境信息化体系，运用数字技术推动山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，完善自然资源三维立体“一张图”和国土空间基础信息平台，构建以数字孪生流域为核心的智慧水利体系。

中国环境保护产业协会相关负责人说，《数字中国建设整体布局规划》就数字生态文明建设具体指出了3个方向：一是提升数字化环境治理能力，优化完善生态环境、自然资源、水利等动态监测网络和监管体系；二是更好推动数字化绿色化协同转型发展，加强数字基础设施绿色化改造升级以及绿色低碳相关产业向智慧化、数字化转型；三是普及数字化绿色生活方式，推进公共绿色出行、绿色消费的数字化应用等。

如今，经过多部门联手努力，生态环境保护领域的数字化解决方案日渐丰富。但生态环境数据资源分散、标准不一、应用不深、协同程度较低等问题依然存在，数字技术助力生态环境保护的巨大潜力仍有待进一步挖掘。业内人士认为，随着数字中国建设统筹协调机制的建立健全，生态环境领域的数字化应用有望大规模开展，真正助力绿色智慧的数字生态文明的建设与发展。