第05版:科技

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数智赋能生态治理

上海:“无人机+AI”解锁淀山湖绿色发展新密码

2024年7月项目启动仪式(淀山湖监测站)
淀山湖上,一架无人机正沿着预设航线巡航

2025年8月26日无人机“北”航线预警及俯拍照片

在长三角生态绿色一体化发展示范区核心区域,淀山湖碧波荡漾,一架无人机正沿着预设航线巡航,实时捕捉湖面生态动态。这幅“科技守护碧水”的图景,正是上海推动生态治理数智化转型、探索绿色高质量发展的生动缩影。

上海市环境监测中心和中国移动上海公司以数字技术为抓手,以上海市低空经济高质量发展为契机,2024年底试点建设了“淀山湖无人机蓝藻数智化监控”项目,携手探索“无人机技术+多源化数据整合”的生态治理新路径,用“无人机+AI”新模式解锁淀山湖绿色发展新密码,助力开创长三角生态环境保护协作新局面。

“无人机+AI”

精准扫描淀山湖蓝藻区域

蓝藻是一种水生藻类污染,喜强光和高温环境,当水温介于25-35℃时,蓝藻生长速度远远超过其余藻类,容易形成主导群落并快速增殖。淀山湖上,每年5-10月蓝藻易快速生长,对湖面生态保护具有较大的影响,造成水污染。

在环境监测数智化转型政策与低空经济产业扶持双重推动下,“无人机+AI”监测体系的落地,彻底改变了这一局面。监测中心高级工程师怀红燕:“在传统工作流程下,环境监测部门通过观察卫星回传湖面影像、现场人工肉眼观测等手段,判断淀山湖蓝藻生长情况并加以干预,存在精度和时效性相对较弱的问题”。

这套蓝藻预警监控系统,核心由大疆机场2无人机与“智慧平台”构成。双方技术人员反复调研比对,将无人机机库设置于淀山湖监测站二楼平台,干扰少、安全性高,且网络和电源接入方便。“智慧平台”还嵌入AI识别模型,集中管理无人机的飞行控制、航线规划、数据回传,通过规划指定航线,实现无人机自动巡航,每天对淀山湖进行北、中、南三条航线的巡航,基本覆盖湖泊蓝藻的易爆发区域。

为实现蓝藻水华斑块的精准识别与边界提取,监测中心、上海移动联合第三方在大量调研的基础上选用基于YOLOv5架构的轻量级实例分割模型YOLOv5n-seg系列进行训练与应用,特别适用于蓝藻水华这一具有多尺度、边界模糊等复杂特征的目标识别任务。该平台还有卫星影像蓝藻监测功能,利用欧空局哨兵2号卫星数据可以2-3天监测一次湖面,并将卫星数据和无人机数据的预警点位和面积进行比对。

上海移动战略客户部总经理陈卓霞介绍:“经过技术探索和攻关,数字化蓝藻监控应用通过AI算法识别,可以较为准确地扫描出蓝藻区域,以技术手段解决了人工手段识别蓝藻效率低的问题,为淀山湖的环境监测提供有力技术支撑保障。”

为生态治理数智化

提供了可借鉴的“上海经验”

项目落地后,淀山湖蓝藻监测实现了“太空+低空+地面”立体监测的转变。无人机每日定时“上岗”,对湖面进行“健康扫描”。

据环境监测中心高级工程师徐晓军介绍:“截至目前,2025全年无人机已巡航356架次,拍摄照片6万多张,自动识别蓝藻照片6千余张,平台自动生产蓝藻监测报告78份。通过该蓝藻监控平台,我们第一时间根据平台预警信息经人工复合后,可以及时派人处置。2025年8月26日,工作人员通过环境舆情监控发现有市民在抖音上发布了淀山湖蓝藻污染的视频,经核查发现平台已报蓝藻预警,工作人员也作了及时处置,预测预判效果初步显现。目前,该项目研究论文也已被专业刊物录用。下阶段,我们希望该平台能不断升级,对淀山湖的水草、溢油及空气质量等各方面环境问题做进一步监控,提升生态管理的技术水平。”

记者从市生态环境局监测处了解到,近几年无人机、遥感、大数据分析等新技术正逐步在生态环境监测领域中探索应用,该项目是一个无人机应用场景驯化、多源化数据联动、大数据分析技术在生态环境污染风险预测预判和综合治理应用的成功案例,为本市生态环境现代化能力建设、生态环境监测数智化转型工作提供了很好的实践样板,也为城市饮用水源地安全保障和生态环境数智化综合治理提供了非常有借鉴的“上海经验”。随着《关于加快建立现代化生态环境监测体系的实施意见》《上海市低空经济产业高质量发展行动方案(2024—2027年)》的落地实施,下一步,本市将进一步拓展“无人机+AI”生态环境应用场景,为美丽中国建设贡献更多数字化技术力量。(尚怡蔚)

新闻晨报

 

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