科技守护自然Tech4Nature

华为ICT Marketing部副部长

刘明菊

　　尊敬的各位领导，各位来宾，大家下午好！非常有幸能够来到美丽的福州参加数字生态文明建设的分论坛，一起共同探讨我们大家共同关注的话题，各位的精彩发言让我受益匪浅。

　　接下来我将代表华为公司向各位做一个关于我们在科技守护自然领域的思考与实践的报告，欢迎各位专家、领导批评指正。

　　今天我们的地球上生活着80亿人口，根据全球足迹网络的测算，目前人类所需要自然资源的速度是地球自然资源再生速度的1.75倍，也就是说需要1.75个地球才能满足人类的需求。但是我们都知道，我们只有一个地球，因此，每个人、每个家庭、每个组织都应负有相应的责任，应该以可持续发展的方式去保护我们共同的地球家园。

　　作为一家高科技企业，华为一直秉承科技至善的理念，致力于用数字技术推动和促进社会的可持续发展。基于几十年的业务实践，华为制定了4大可持续发展战略，分别是数字包容、安全可信、绿色环保与和谐生态。

　　在数字包容领域，2019年华为正式对外发布的Tech4数字包容与长期行动计划，其中保护生态环境与生物多样性是最重要的关注领域之一。刚刚过去的5月22日是国际生物多样性日，这天的主题是“生物多样性你我共参与”。我们深信数字技术正是能够应对环境挑战的关键支撑，是解决方案的一部分。一方面以技术减缓气候变化，推动节能减排和气候变化的适应，促进这个世界绿色低碳发展，另外一方面，以技术保护生物多样性，更好地理解和守护大自然。

　　为了能够更好地落地科技守护自然的理念，我们基于项目实践与自然保护行业的专家学者共同交流探讨，提出了一个科技助力自然保护的蓝图框架。包括1个目标、7个场景、4个能力和3类手段。目标是通过数字技术来提升生态保护的效率和有效性，提升生态系统的多样性、稳定性和可持续发展性，从而助力我们的数字生态文明和美丽中国建设。为此，我们针对生态保护与修复、资源管理、科研监测、科普教育、游憩体验、社区发展和管理与运营七个场景。深入了解自然保护的需求，包括需要全方位、立体式生态感知，多网络的融合通信能力，还有基于大数据智慧使能以及多场景的辅助运营。

　　基于这些需求，智慧自然保护可以采取三大类的技术手段，即天空地一体化的生态监测系统、稳定可靠连续的网络覆盖能力和基于云、大数据和人工智能的多数据的智能分析。

　　基于上述蓝图，华为公司也在联合我们的合作伙伴匹配相应的产品与解决方案，以提供端管云协同和系统性的技术架构。整体而言，技术架构分为智能交互、智能连接、智能中枢和智能应用四个模块，从下到上分为七层。感知层由遥感、卫星系统、无人机等智能设备提供实时采集的数据。网络层通过微波、无线、通信卫星等实时手段把数据回传到智能中枢。边缘计算层主要是针对一些保护区的基础单元，位置离省市中心较远，网络带宽有限的特点，来部署边缘计算设备，实现如检查站的人车识别、动物识别、烟火识别等边缘智能。智能中枢则含基础设施、数据层和平台服务层，主要解决数据存储、治理、共享、云端数据的智能分析等。应用层的各类场景应用则由合作伙伴提供和开发。

　　自2019年起，华为联合政府、保护机构、科研机构、环保组织以及运营商等伙伴，在全球开展了科技守护自然的项目实践。从中国到拉美，从非洲到欧洲，从长臂猿到珊瑚礁，我们用物联网、红外相机、声学监测等创新技术保护着森林、湿地、海洋等典型生态系统，到目前为止我们的项目已经覆盖了全球海内外53个保护地。

　　接下来请允许我和大家分享几个具体的项目实践。

　　我们都知道挪威的三文鱼是它的经济支柱，它的本土三文鱼正面临入侵三文鱼的威胁，由于入侵三文鱼的繁殖周期短，会和本土的三文鱼竞争食物和栖息地，并污染本土三文鱼的基因。1980年以来挪威的野生三文鱼种群数量已经减少一半，挪威河流保护协会依赖志愿者人工潜入河中，肉眼识别和抓住入侵三文鱼，耗时数千个小时收效甚微。因此为保护野生三文鱼，我们联合伙伴开发了基于人工智能的三文鱼自动分流系统，初步实现从人工到自动化。

　　自2021年以来，我们和本地NGO合作。基于水下摄像机捕捉的影像，开发了自动识别鱼类算法，并把这个算法应用到分流设施上。当识别到本土三文鱼时，闸门打开让三文鱼通过，如果是入侵三文鱼，则被分流到旁边的水箱里进行下一步处理。

　　2023年夏季这个方案在挪威两条方案中得以实施使用，成功捕获超过六千条入侵三文鱼，识别准确率达到99%。因为这个突出的成果，三文鱼项目赢得了全球通信协会颁发的全球移动大奖、联合国可持续发展杰出目标奖。

　　在我国的海南省还生活着世界上最濒危的灵长类动物海南长臂猿，目前野外仅存37只。这种猿类有非常复杂的声学系统，但是它们终生都生活在树上，很少下到地面，导致保护和监测十分困难。我们与合作伙伴一起，通过联网和离线的声学设备，收集长臂猿的声音，并通过云和AI对其进行分析。目前已经收集了10万条以上的海南长臂猿的鸣叫声，覆盖了所有五个海南长臂猿的家庭群组，并且初步实现猿鸣声自动识别和实时传输，大幅提高科研和保护的效率。

　　在我国三沙北岛，我们和三沙市的海洋保护区管理局一起，利用了夜视红外摄像头和AI推理识别保护上岸产卵的绿海龟。在之前保护区的巡护人员需要每天晚上巡查海滩以保护绿海龟产卵现场，但存在夜晚视力视野差、辨认精准度不高的困难。应用这套技术方案之后，即使在夜间近乎无光的环境之下，夜视设备依然能够有效地感知到海龟上岸，并捕捉海龟产卵的轨迹。同时基于华为生成AI框架开发的软件系统和高算力芯片的硬件系统，可以做到对视频进行实时识别，能实现在夜晚既能看得清、又能认得出目标。一旦发现海龟上岸，巡护员就会第一时间收到系统通知。在2023年的海龟产卵季，这套方案一共识别了140多窝的产卵海龟，准确率达到90%以上，能最大程度做到有针对性地保护、改善绿海龟的生存和栖息环境。

　　我国山东东营黄河三角洲——世界上最年轻的湿地，横跨全球九大候鸟迁飞路线中2条大的路线，是东方白鹳黑嘴鸥等候鸟重要的栖息地和加油站。近几年黄三角保护区运用互联网、大数据、物联网、遥感、雷达和无人机等信息技术，建设了天空地一体化的监测网络。在此基础上，华为Tech4数字包容团队为保护区打造了生物多样性的智慧监测试点，基于保护区终端采集、感知设备以及当地运营商建设的覆盖良好的5G网络，开展数据采集，并通过5G回传到云端，人工智能将实时标注结果呈现在IOC大平台上。同时开展各类数据分析，助力保护区进行监控，有效提升保护区保护管理以及智能决策的效率，为科研、监测、保护等方面提供创新的思路和方法。

　　我们的黄河三角洲自然保护区面积广阔，鸟类数量庞大，而且移动迅捷。在引入科技手段进行生物多样性监测之前，工作人员需要深入保护区进行蹲守、观测和记录，如今工作人员只需要观测大屏就可以实时监测保护区生物并进行统计，既减少了时间成本，提升了工作效率，也避免了历史影像资源的浪费。随着平台受训物种越来越多，捕捉和累计的素材越来越丰富，AI识别的准确率也在不断提升，目前已可以识别运动飞翔中的物种，也可以对鸟类进行群体识别。截止到2024年3月底，已经识别视频54000余段，训练图片89000余张，AI受训物种达到47种，对于受训过的物种，大型鸟类的识别准确率已经达到90%以上，我们也有段保护区的视频，请观看大屏幕。

　　保护环境，人人有责，有句老话说得好，“独行快，众行远”，华为愿意与政府、保护区、环保机构、科研机构、运营商等各类组织和专家通力合作，发挥各自所长，共同打造生态圈，助力数字生态文明建设，谢谢大家。

　　（以上内容根据嘉宾发言速记整理）