问题——传统生态监测“看得见、算不准、跟不上”;长期以来,森林资源调查与生物多样性监测主要依靠人工样方测量、定点巡护等方式推进,受地形、时间窗口和人力成本限制,常出现“覆盖有限、更新不快、误差较大”。在森林结构复杂区域,树高、冠幅、胸径等关键指标更难获取,数据标准不统一、可比性不足,影响生态变化趋势判断与治理成效评估。在“双碳”目标背景下,森林碳汇核算对精细化、可追溯基础数据提出更高要求,传统方法的不足更加明显。 原因——生态治理进入精细化阶段,数据成为“硬支撑”。当前我国生态文明建设正从“改善现状”向“系统治理、源头防控、协同增效”推进,监测体系不仅要反映环境质量,还要刻画生态系统结构与功能变化,为保护修复、执法监管、项目评估等决策提供依据。同时,极端天气增多、生态系统响应不确定性上升,监测也需要从“年度盘点”转向“动态跟踪”。在这个背景下,以高精度传感、自动识别和快速汇聚为特点的新型监测方式加快应用。 影响——轻量化激光雷达让森林拥有“可复检”的数字底账。发布会现场,有关负责人介绍,一套重量约1千克、具备测距能力的激光雷达系统,可在约10分钟内完成约400平方米林地数据采集,输出树木空间坐标、树高、胸径等结构信息,形成可查询、可对比的“生态本底档案”。相比逐木测量,该方式效率更高、数据一致性更好,有助于降低人为误差,并为连续监测提供条件:同一片林地在不同时段的扫描结果可直接对照,更清楚呈现生长变化、退化迹象及扰动影响,为保护修复成效评估提供量化依据。 在更大尺度上,激光雷达与遥感等技术结合也在拓展应用边界。科研团队基于相关数据开展树木密度等基础制图工作,更系统地测算和呈现森林资源“家底”。这些成果为精准核算森林碳储量、评估碳汇潜力提供关键底数,也为分区分级保护、优化林分经营、提升生态系统稳定性提供参考。 对策——以体系化建设推动“设备—算法—平台—应用”贯通。业内人士认为,新技术要转化为治理能力,需要在标准、平台和应用闭环上同步推进:一是完善数据采集与质量控制规范,推动不同地区、不同设备产出可比、可复用的数据产品,避免“各扫各的、难以对账”;二是加强监测网络与平台建设,打通数据上传、共享、核验、追溯链条,提高数据汇聚与分析效率;三是将监测结果嵌入生态保护修复、自然资源管理、执法监管、项目验收等业务流程,让“看得清”更转化为“管得住、管得好”;四是强化跨部门协同与科研支撑,促进监测数据在碳汇核算、生物多样性保护、风险预警等领域的综合应用。此前,有关部门已就加强生态环境领域科技创新、服务美丽中国建设作出部署,强调顶层设计与应用牵引并重,为技术落地提供政策路径。 前景——生态监测将从“间断式记录”走向“连续性认知”。从鸟类声纹识别、物种图像识别,到森林三维结构扫描,智能化手段正在改变生态监测方式:从“人找数据”转向“数据自动来”,从“点状抽样”转向“多源融合”,从“事后统计”转向“过程刻画”。多地实践显示,自动化监测可降低人力投入、扩大覆盖范围,并提升监测频次与及时性。随着设备成本下降、算法能力提升和数据体系完善,生态环境监测将进一步走向网络化、标准化、精细化,为生态保护修复、碳达峰碳中和与高质量发展提供更扎实的数据支撑。
从“一棵树”的精准定位到对“1426亿棵树”的整体把握,激光雷达与人工智能正为我国森林资源绘制一幅更清晰的数字地图;这不仅是监测工具的升级,也在推动生态治理理念与方式的转变。随着科技赋能成为常态、数据驱动决策逐步固化为工作机制,美丽中国建设将拥有更可靠的科学依据。展望未来,有关技术持续完善并加快应用,我国生态环境监测体系将更智能、更精准,为推进人与自然和谐共生的现代化提供更有力支撑。