004版 综合新闻·广告

广东构建“空天地一体化”生态监测新范式

以遥感和AI技术助力“数字广东”“美丽广东”建设

《中国环境报》(2025年12月22日 第004版)

  寒风未染南粤,冬日的北部湾畔,延绵数里的红树林在海水中轻轻摇曳,百鸟在开阔的天地间上下翻飞、盘旋觅食。

  这一切,连同红树林的空间分布、面积信息、动态变化趋势等,都在广东省生态环境厅部署的“生态环境遥感AI专用设备”的监测范围内。

  近日,广东省生态环境厅正式启动“生态环境遥感AI专用设备采购与能力提升建设项目”(以下简称遥感AI能力提升项目),标志着广东在全国较早初步构建起覆盖“空天地”一体化、具备云智协同能力的生态环境智能监测体系。

  遥感AI能力提升项目以遥感数据云服务与智能解译服务为核心,打通从卫星数据接收到智能分析决策的全链路闭环,全面提升生态环境监测的智能化、精准化和国产化水平,为深入落实“数字中国”“美丽中国”建设战略及培育发展新质生产力提供坚实的技术支撑。

  响应国家战略,探索生态监测数字化转型

  党的二十大报告明确提出,要“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”,并强调“加快建设数字中国”。“十四五”生态环境保护规划也将“构建智慧高效的生态环境管理信息化体系”列为重点任务。

  广东省作为改革开放前沿,近年来,在生态环境保护与数字化转型方面持续发力,积极探索遥感、人工智能、大数据等新一代信息技术与生态环境治理的深度融合。

  本次启动的遥感AI能力提升项目,正是广东落实国家重大战略、推动生态环境治理体系和治理能力现代化的重要举措。遥感AI能力提升项目以“国产化、智能化、业务化”为导向,通过建设遥感数据云服务平台与智能解译平台,推动生态监测从“人工判读”向“智能识别”、从“被动响应”向“主动预警”转变,为全国生态环境监测数字化转型提供参考。

  遥感数据云平台:实现“天上看、网上管、云里算”

  生态环境遥感数据云服务专用设备(以下简称遥感数据云平台)是遥感AI能力提升项目的重要组成部分,采用全国产化软硬件架构,深度融合遥感数据处理、存储、管理与服务功能,构建起一套轻量化、自动化、可视化的遥感数据处理系统。遥感数据云平台主要具备以下能力:

  多源数据协同接入:支持国内外主流光学、雷达、红外等多源卫星数据接入,兼容高分、资源、环境、Sentinel、Landsat等系列卫星,实现多尺度、多类型数据的高效汇聚。

  全流程自动化处理:集成辐射校正、几何校正、影像融合、变化检测等算法模块,实现从原始数据到专题产品的全流程自动化处理,处理效率可达每小时数万平方公里。

  云化架构与可视化管理:采用微服务架构与容器化部署,支持弹性扩展与资源调度。用户可通过Web端实时查看数据处理进度、结果质量与空间分布,实现可视化操作。

  自主可控与安全可信:核心软硬件实现国产化替代,数据存储与计算全程在省内政务云环境中完成,保障数据安全与业务连续性。

  目前,遥感数据云平台已稳定运行超过6个月,累计处理遥感影像超10万平方公里,生成生态监测专题产品200余期,为广东省森林覆盖变化、湿地退化、城市扩张、水源地保护等重点生态监管业务提供高频次、高精度数据支撑,真正实现遥感数据“天上看、网上管、云里算”。

  智能解译平台:AI赋能生态监测效率与精度提升

  为进一步提升分析能力,遥感AI能力提升项目同步建设生态环境遥感智能解译专用设备,构建“样本—模型—应用”一体化AI平台,以应对传统遥感解译中效率低、标准不一、更新滞后等问题。一体化AI平台具有以下特点:

  统一样本库建设:构建覆盖森林、湿地、耕地、建设用地、水源地、矿区等六大生态类型的标准样本库,已累计标注样本超百万个,支持多季节、多区域、多传感器条件下的模型训练与优化。

  基础大模型接入:集成生态环境遥感基础大模型,具备较强的泛化与迁移学习能力,支持变化检测、目标识别、地物分类、生态参数反演等任务,平均解译精度超过90%。

  全流程闭环管理:实现从样本采集、模型训练、精度验证、业务应用到模型迭代的完整闭环,支持“边用边学、越用越准”的持续优化机制。

  场景化业务应用:围绕生态红线监管、自然保护地人类活动监测、矿山生态修复评估、水源地风险识别等场景,开发20余项智能解译产品,支持专题报告与图件快速生成。

  以自然保护地人类活动监测为例,遥感数据云平台可在48小时内完成全省1200余处自然保护地的遥感影像解译与变化图斑提取,效率较传统人工方式提升20倍以上,且误报率低于5%,为执法监管提供精准线索,实现了“看得快、认得准、用得好”。

  “云智协同”:构建空天地一体化监测新体系

  遥感AI能力提升项目的最大创新,在于将遥感数据云平台与智能解译平台深度融合,构建“天基观测—云端处理—智能分析—业务应用”一体化的生态监测模式,推动数据、模型与业务洞察的协同服务。具体表现在以下方面:

  空天地协同观测:整合卫星遥感、无人机航拍、地面传感器等多源观测手段,形成“天上看、空中拍、地上查”的协同监测网络,提升生态问题的发现能力与响应速度。

  云边端协同计算:采用“云边端”协同架构,实现重大任务云端集中处理、日常巡查边缘快速响应、现场核查移动终端实时反馈,优化计算资源配置。

  智能决策支持:基于AI解译结果,结合生态环境业务规则与知识图谱,自动生成生态风险预警、修复建议和监管任务清单,辅助决策,实现“数据—信息—知识—决策”的智能化跃升。

  目前,这一系统已应用于广东省“绿盾”自然保护地强化监督、矿山生态修复“双随机”抽查、水源地环境风险排查等工作,累计发现生态破坏线索300余条,支撑执法行动50余次,形成了《沿海保护区内违规水产养殖图斑报告》《禁渔区水产养殖图斑报告》等多份专题图斑报告,成为生态环境监管的重要辅助工具。

  国产化示范:打造自主可控的“生态监测利器”

  在推进技术应用的同时,遥感AI能力提升项目高度重视自主可控,全面采用国产卫星数据、国产软硬件平台与自主研发算法,核心设备从芯片、服务器、操作系统到遥感处理软件均实现国产化替代,有助于提升广东省生态环境监测体系的自主可控水平。

  其中,遥感数据处理平台采用国产鲲鹏处理器与麒麟操作系统,智能解译平台基于国产AI芯片与深度学习框架,数据全流程在省内政务云环境中闭环运行,确保生态敏感数据的安全与主权。

  业内专家指出,遥感AI能力提升项目是我国生态环境领域省级遥感AI应用实现全链条国产化的积极探索,构建了“空天地一体化”生态监测新范式,为提升生态环境监测效率与精度提供了参考,也对推动我国遥感技术自主创新、维护国家生态安全具有积极意义。

  展望未来:深化应用,推动技术共享

  随着技术的不断进步和应用的不断深入,遥感AI技术在生态环境保护中的作用日益凸显。从“人工判读”到“智能识别”,从“分散建设”到“一体化平台”,从“技术依赖”到“自主可控”,广东省正以遥感AI技术为笔,绘就一幅“天更蓝、山更绿、水更清”的生态画卷。这既是技术进步的体现,也是治理理念的升级。

  下一步,广东省将以遥感AI能力提升项目为基础,持续拓展遥感AI技术在碳汇监测、生物多样性评估、生态质量评价、环境应急指挥等领域的深度应用,逐步构建“感知—分析—决策—评估”全周期智能治理体系。

  同时,广东将积极与生态环境部及高校、科研院所等合作,推动建立“生态环境遥感AI联合实验室”,参与相关技术应用标准与规范的研制,加强遥感与AI交叉领域高层次人才培养,为全国输出技术、标准、人才与经验。

  广东省生态环境监测中心相关负责人表示:“希望经过几年努力,将广东建设成为全国生态环境遥感AI技术应用与创新的重要基地,为美丽中国建设、实现人与自然和谐共生贡献广东力量。” 柴子为

  

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