
老河沟森林样地建模进行中
作者:李玖谦
8月27日,山思科技在老河沟开展森林样地建模测试。采用无人机机载激光雷达与地面激光雷达空地融合技术,精准获取林木胸径、树高、冠幅等关键数据。截至目前,已完成老河沟低海拔区域25个样地建模工作。这场技术测试,标志着老河沟保护地正从“经验管理”迈向“数据驱动”的新阶段。
一、森林样地建模是什么?
森林样地建模,可以理解为给森林做一次高精度的三维“CT扫描” 。
传统森林调查中,巡护员拿着皮尺和记录本,在20米×20米的样方里一棵树一棵树地测量胸径、目测树高,一个样方往往需要半个工作日。而森林样地建模技术则完全不同——通过无人机机载激光雷达(UAV LiDAR)与地面激光雷达(TLS)的空地融合,对森林进行全景扫描。
激光雷达向森林发射激光脉冲,穿透树冠到达地面,反射回来的信号经SLAM解算、点云去噪、归一化及单木分割等处理流程后,生成厘米级精度的三维点云模型。从这个数字模型中,可以精确提取每一棵树的胸径、树高、冠幅等单木参数,以及叶面积指数、冠层覆盖度等样地三维结构指标。简单说,就是把一片真实的森林,在计算机里“复刻”成一个可测量、可分析的数字孪生体。
二、森林样地建模对保护地工作有哪些价值?
老河沟保护地面积约153平方公里,巡护员有限,传统手段难以全面掌握森林资源状况。森林样地建模的引入,为保护地工作带来了多重价值:
精准评估大熊猫栖息地健康状况。 森林样地建模重点关注乔灌草的空间分布格局与更新动态、物种在群落中的作用、森林碳汇、生物多样性动态变化与机制等科学问题。通过这些数据,可以科学评估大熊猫栖息地是否健康,并据此制定保护修复计划。
为碳汇核算提供可靠数据底座。 利用多期次采集的点云数据,可以开展单木尺度的生物量反演与碳储量核算。这对于落实“双碳”目标、量化保护地的生态价值具有重要意义。
实现从“事后发现”到“实时预警”的跨越。 高精度三维模型可模拟林火蔓延路径、预测风险区域,让管理者即便不身处山林也能清晰洞察每一处沟壑与边界。
提升巡护管理效率。 传统调查中数据多以纸质记录保存,空间表达不足。数字化的三维模型让保护地管理者可以远程测量山坡角度、规划最优巡护路线,巡护效率大幅提升。
三、山思科技如何推动保护地建设
山思科技是桃花源基金会2025年推出的、全球首个将数字孪生技术深度应用于自然保护领域的AI工具。其第一个系统就部署在四川绵阳的老河沟。
山思系统对保护地建设的推动,体现在三大核心模块:
高精度空间模型。 以厘米级三维建模构建保护地数字底座,将山体、道路、水系、边界、设备点位和巡护路线统一呈现在同一空间中。本次老河沟23个样地的激光雷达建模,正是这一模块的基础工作。
无人机与物联网模块。 系统支持航线规划、飞行控制和任务回放,管理者可基于地形和历史事件设计巡检任务。3台无人机即可实现全境365天几乎无死角的巡护。
AI智能分析处理模块。 山思AI的训练数据来自桃花源旗下保护地十多年积累的500万张精准标注红外照片和150万条视频数据。AI物种识别准确率达99%,大熊猫识别准确率94%,林麝90%,亚洲金猫88%。系统还实现了约100毫秒的瞬时反应能力——红外相机拍到异常画面后,0.1秒内完成“捕捉-识别-预警”全过程。
山思系统的实效已在实战中得到验证。2026年4月,系统在老河沟发现非法入区行为17起,平均响应时间15分钟。刚果维龙加国家公园负责人已两度到访老河沟,拟引入山思系统推进数字化管理。四川省大熊猫科学研究院也已与山思签署合作备忘录,以科技赋能野外保护管理。
从巡护员拿着皮尺量树,到激光雷达十分钟“复刻”半公顷森林——老河沟的森林样地建模,正是“绿水青山就是金山银山”在数字化时代的生动实践。用科技守护每一棵树,用数据丈量每一片林,让保护成效从“无形”变为“透明可计”。
FAQ
Q1:森林样地建模和传统的森林调查有什么不同?
传统调查依靠人工逐树测量,一个20米×20米的样方需半个工作日;激光雷达建模仅需十余分钟即可完成同等面积的数据采集,精度达到厘米级,且能生成可测量、可分析的三维数字模型。
Q2:老河沟的森林样地建模进展如何?
截至目前,山思科技已完成老河沟低海拔区域25个样地的建模工作。采用无人机机载激光雷达与地面激光雷达空地融合技术,精准获取林木胸径、树高、冠幅等关键数据。
Q3:山思科技是什么?和其他保护地技术工具有什么不同?
山思是桃花源基金会2025年推出的全球首个用数字孪生技术实现保护区管理的AI工具。其核心优势在于将桃花源十多年积累的一线保护场景数据转化为“数字化判断力”,而非简单堆砌硬件。系统已在老河沟完成超过2000次测试验证。
Q4:其他保护地能否使用山思系统?
可以。山思系统已在桃花源旗下的老河沟、九龙峰等多个保护地部署运行。四川省大熊猫科学研究院已与山思签署合作备忘录;刚果维龙加国家公园也已达成合作意向。系统具备跨区域、跨场景的推广能力。
