“种”下黑科技,守护每株绿,“植”了!

技术火炬手 发表于 2021/03/10 15:02:33 2021/03/10
【摘要】 植树节到啦!你知道有哪些前沿的技术正用于植物保护吗?AI制止雨林盗伐、端-边-云协同森林防火、IoT为农作物增添“新养分”…云时代,这些不断创新的黑科技不仅保护了大自然,也保护了森林员的人身安全。技术至善,植于热爱。要种树,更应守护。

《礼记》写到:孟春之月,盛德在木。惊蛰一过万物醒,植树造林正当时。

榆林沙化土地治理工作耗时70年,毛乌素沙漠即将从陕西版图消失,不毛之地变人造绿洲植树造林,保护环境的生态观念已然深入人心。

千千万万推动科技进步的开发者们,正利用AI和物联网等技术手段,保护树木和农作物的健康生长,促进地球生态环境的健康发展。

预防森林盗伐,用AI守护菲律宾雨林

巴拉望岛(Palawan)是菲律宾西南部一个狭长形的海岛,以它的自然和探险吸引着世界游客,也是菲律宾的最后一块生态处女地。这里森林覆盖率高,对于保持整个区域生态平衡至关重要。

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由于商业和非法砍伐等原因,巴拉望每年大约减少5500公顷雨林,相当于7700个足球场的绿色被从地球上抹去。为了守护巴拉望岛的生态环境,穿梭于热带雨林的护林员,工作极其危险,时常会与武装盗伐份子不期而遇。据不完全统计,至今有至少18位护林员被盗伐份子杀害。

值得欣慰的是,华为AI研究团队的开发者们,联合菲律宾环境和自然资源部(DENR)、雨林保护组织Rainforest ConnectionRFCx),启动了通过科技保护巴拉望岛热带雨林生态环境的行动。

这个行动主要是通过在热带雨林安装一系列称为森林守卫者的监测系统,利用联网的移动设备和来自华为云的AI技术,阻止巴拉望五个保护区内的非法采伐和偷猎。监听系统散布在雨林各地,可以在极端环境下保持24小时不间断通话,但需要后端平台安全、高效地存储和管理持续增长的庞大数据。通过借助华为云大数据服务,系统将储存、分析从各个采集点所获取的音频数据,实时传递到云端搭载的人工智能服务器中。

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基于华为云的人工智能服务及其工具ModelArts,团队协助RFCx开发出了能够精准识别电锯和卡车噪声的智能算法模型。将监听到的雨林中人类活动的声音上传至云并被AI识别,一旦监测系统发现盗伐异响,比如电锯或卡车声,便会第一时间将具体盗伐定位推送给当地的护林员,帮助他们快速进行搜查。

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我们期待未来,森林守卫者解决方案能够快速、轻松地用于更多国家和更多保护场景。至2020年底,该系统覆盖的森林面积增加了两倍以上,从原来的2,500平方公里增至6,000平方公里,该片森林区域所能吸收的二氧化碳增加了3,000万吨,相当于600万辆汽车的碳排放量。

守护大自然的绿色馈赠,保护森林员的人身安全,是开发者们倾尽温柔对待这个世界最好的方式。

--云协同,筑起森林防火预警之墙

2019年,我国发生森林火灾2345起,受害森林面积约13505公顷,这些触目惊心的数字背后,是对生态环境造成的灾难性影响。

森林火灾往往突发性强、破坏性高,是全球发生最频繁、破坏最严重、处置最困难的自然灾害之一,加强预监测防火预警已成为森林防火工作的重要手段。

与其他安监防控系统不同,森林防火的第一要旨是及早发现,而且必须是实时的。森林火灾主要分为林下火和树冠火,其中前者主要是通过烟雾识别,发现越早就越容易扑灭,甚至可以做到防患于未然。

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针对这一特点,华为与恩博的研究团队合作提出了端边云全网AI解决方案,即在端侧软件定义摄像机、边侧Atlas智能计算、以及鲲鹏云,分级部署烟火识别机制,通过端侧原始视频分析、边侧一次分析、云侧二次分析复核,来确保森林防火预警识别的及时性和准确性。

(1)“端”:海量森林监测数据在“端”侧相机产生。随着硬件性能升级,尤其是800万像素可见光和近红外监控设备的成功引入,观测距离大幅度提升,为林火检测提供了更为全面和精确的数据支撑。

(2)“边”: 监控指挥中心的“边”侧直接对接前端监控设备,通过 Atlas 800训练服务器,同时支持多种业务实时处理与多路数据分析,提供“1对N”的识别特性,极大地提升了林火预警识别的效率。

(3)“云”:全局性、高密度的弹性计算适合在“云”侧部署。云端部署基于Atlas 800的深度学习推理平台和硬件加速服务,实现对待检测视频序列进行烟火二次识别,确保预警识别的准确性。

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基于--混合计算的林火识别监测架构 

目前,该方案已在广东省多地进行试点,对原有森林防火系统进行升级改造。无论白天或夜间,在巡航周期、告警及时性、识别准确率方面均大幅优于热成像方案,巡航周期缩短至3-10分钟,平均早两个小时发现火情,为当地经济发展与生态文明建设保驾护航。

这一系列发现更快、识别更准、稳定运行的AI森林防火解决方案,不仅仅是一套监控系统,更是一套富含生态价值、生命价值和经济价值,对行业负责的综合业务体系。

IoT技术,为农作物生长增添新养分

对于懂行的人来说,茶叶是矫情的农作物,因为茶树对水分的要求高,它既怕被干又怕被淹。所以,茶叶种植对生长环境、气候条件要求十分严苛。土壤PH值需在4-6.5之间、温度要求在15-35度之间、湿度以80%-90%为宜、光照、降雨、热量等,都会影响茶叶的发育速度、生长周期以及最终质量。

每个物品都会有属于自己的数据语言,茶叶也不例外。对于已成熟的电子化行业,或许我们很容易解读出其关键数据的意义,但是对于茶叶,则需要一点点挖掘各种数据背后的意义,并将这个意义呈现、解读给用户


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为了帮助茶农更科学地栽培茶叶,华为云IoT团队联合宁波竹智公司利用土壤PH值监测器、空气温度传感器、光照度、降雨量等传感设备实时监测茶叶种植的环境,对茶叶种植基地的气象环境进行实时监测与数据分析,实现智慧农业规范化管理。 

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物联网设备安装现场

通过华为云IoT对各类物联网设备监测、收集到的环境数据进行处理,上报到神农氏智慧农业IoT全链生态防伪溯源系统,快速进行统计分析,茶农或用户只要登录手机APP或者在电脑上,就可以远程随时随地查看茶叶种植园区的各项关键数据,使茶农科学种植,轻松采摘。

IoT技术的加持下,茶业的生产变得更精准、科学、便捷,原本“面朝山坡背朝天”的茶农们也可以穿着西装坐在办公室实现“云种茶”。

要种树,更要守护

从气候变化到生态平衡的保持,再到全球爆发的疫情,大自然给人类敲响了警钟。科技高度发展的同时,从来不应站在自然的对立面,而是能够和自然共生。如何使用尖端技术更好的保护自然环境,是华为的研发团队一直所追求的。

技术至善,植于热爱,让我们的生活与自然更美好。

 植树节就要来啦,你为植树造林做过哪些贡献呢?欢迎在文章下方留言分享你的故事哦。

  

  

引用素材:

  • 守护雨林,有AI同行
  • 用AI守护绿水青山 | 华为携手恩博,助力AI智能森林防火
  • 春雷乍动,万物生长,来跟华为云一起品茶吧!
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