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机器狗、无人机,人工智能如何保护绿水青山?
中国卫星导航定位协会
2024/11/25 12:00

*本文为《半月谈》2024年第21期内容

  由于自然环境的复杂性,传统方式保护名山大川面临诸多挑战。如今,运用日益升级迭代的人工智能技术,山川治理的科学化、精细化、智能化水平有效提升。

  机器狗、无人机

  新“挑山工”上岗

  在海拔1500多米的泰山景区登山步道,一位特殊“挑山工”吸引着海内外网友的目光——四肢纤细、身驮重物,健步如飞的银白色机械狗正在进行垃圾负重攀登测试。

  数据显示,2023年,泰山游客人数达到创纪录的862万,约产生24000吨垃圾。“该款机器狗可以更快、更高效地清除垃圾。它是目前市场上奔跑速度最快、技术最为先进的工业级四足机器人之一,具有翻越障碍能力强、稳定性和平衡能力突出、负重能力和续航能力出色等性能优势。”杭州宇树科技有限公司技术服务负责人李恩泽介绍,该款机器狗充满电能续航4至6个小时,静态最大承载力达120公斤。

  垃圾清运是各大山川普遍面临的环境治理难题。由于自然环境复杂,难以实现大规模机械化作业,在客流高峰时段,不少山川景区容易出现无法及时清运垃圾的情况。伴随人工智能技术发展,一些景区管理部门开始尝试利用机器狗与无人机进行环境治理。

  一年来,来黄山风景区旅游的游客们时常能看到:随着“嗡嗡”声响起,拉起重物的大疆无人机稳稳地向着山脚飞去。自2023年5月,这里试行开展无人机物流运输生产作业以来,5架无人机采取双机运输模式,上行补给物资,下行以布草、垃圾运输为主,截至目前已累计运送物资近千吨。

  黄山风景区党工委宣传部副部长吴诚告诉半月谈记者,按全年总体测算,无人机日均运输量为4000余公斤,一定程度上弥补了挑山工人力匮乏导致的运力不足。

  “千里眼”“顺风耳”

  赋能山川保护

  人工智能技术的引入,不仅大幅提升山川景区垃圾清运效率,也为有害生物防治、蓝藻防控、环境执法等提供了更高效的方案。

  在黄山,无人机除了能够运输物资,还能够借助高分辨率图像捕捉能力和后端AI图像识别技术监测松林健康,探索通过搭载的红外热成像摄像头,及时发现异常热点并通过平台发送火情信息,助力林业有害生物防控和森林防火。

  这样的人工智能监测技术和平台正在越来越多的名山大川落地应用,并依据不同场景的治理痛点定制专属化的保护方案。

  在100多公里长的长江芜湖段,近200个高清摄像头实时监测采集数据、无人机在高空全方位巡查、人工智能算法实时分析判断……这一由遥感卫星、雷达、无人机、高清摄像头等设备组成的智慧长江(芜湖)综合管理平台自2021年上线以来,就昼夜不停地护航着母亲河。

  “这些智能设备和持续升级的人工智能算法,可以自动分析判断过往船只和岸边行人的行为特征,如果发现非法捕鱼、非法采砂等违法行为,平台会将信息实时推送至相关一线执法部门。在夜间,利用热成像技术实时开展全江巡查监测,尤其能提高监管效率。”芜湖市发展改革委基础科负责人贺孙林说。

  据了解,该平台运行以来,已累计发现并闭环处置非法采砂事件17起,发现非法捕鱼事件700余起。

  作为我国五大淡水湖之一,巢湖一度面临蓝藻水华频发的难题。“虽有人工巡湖,但要从宏观上全面掌握蓝藻分布,还得靠高科技。”安徽省巢湖管理局相关负责人告诉半月谈记者,近年来,融合卫星遥感、视频监控、大数据、人工智能等技术的“蓝藻防控智能全景驾驶舱”在巢湖“挂帅上阵”,通过日间逐小时全自动“抓取”重点水域蓝藻数据,就能即时“画”出滨岸带蓝藻强度分布图,实现预警预报与科学应对。

  水利部数据显示,2023年全国水利智能业务应用体系加快构建,3.2万余条(个)河湖管理范围内地物实现遥感图斑复核。北斗、人工智能、大数据、遥感、激光雷达等技术应用不断深化。

  技术升级、数据训练

  应用加速落地

  半月谈记者采访注意到,在名山大川环境治理中,包括无人机在内的人工智能技术应用,有效提升了治理的科学化、精细化、智能化水平,但总体尚处于探索阶段。

  李恩泽介绍,从机器狗上岗测试来看,已经完全适应泰山景区80%以上的路况,但在坡度特别大的路段,仍需要做进一步的技术优化,并改进货物存放箱的高度、垃圾的密封包装等,争取早日实现机器狗垃圾运输在泰山景区的成功应用。

  行业各方正在加快技术研发迭代。“伴随载荷重量和续航时长的提升,无人机未来将有无限应用可能。”黄山东进航空科技有限公司是黄山风景区无人机解决方案提供方,公司总经理方胜利说,近年来,伴随可控性、稳定性逐步提升,成本逐渐降低,无人机应用场景相应增多,其中小型化的无人机多用于巡查和AI图片识别,大载重无人机多用于低空运输和应急救援。

  数据,是人工智能技术进步的关键因素。智慧长江(芜湖)综合管理平台技术提供方、安徽阡陌网络科技有限公司项目总监谷伟说,经过大量模拟和演练中的数据训练,目前该平台对非法捕鱼事件的识别准确率能达到90%,未来还将进一步突破数据壁垒,通过不同场景更深入的数据训练,提高识别精准度。

  人工智能可以在自我学习中快速迭代升级,变得更“聪明”。业内人士认为,伴随技术的进步与普及,人工智能的应用将更加广泛和深入,成为保护绿水青山的有力工具。

  半月谈记者:张紫赟 汪海月 马欣然

  原标题:《人工智能赋能山川环境治理》