“天空地”精準鎖定“患癌”松樹(shù) 人工智能擊潰林業(yè)絕癥
封面新聞 記者 田之路
一棵松樹(shù)的壽命可達千年，但若得了“松材線(xiàn)蟲(chóng)病”，40天就宣告死亡。廖小露是四川測繪地理信息局測繪技術(shù)服務(wù)中心應急測繪無(wú)人機中隊的副隊長(cháng)，近期剛完成廣元、西昌130平方公里松材線(xiàn)蟲(chóng)病疫情的航飛監測。談起首次看到患病松林的情景，他記憶猶新：“整個(gè)山一片紅，沒(méi)有生命的氣息。”如今，在眾多部門(mén)的努力下，松林動(dòng)態(tài)一舉掌控，重回健康。
松林“患癌” 大膽設想催生跨界合作
一棵松樹(shù)染病，一片森林遭殃。松材線(xiàn)蟲(chóng)病傳染性極強，是全球森林生態(tài)系統中最具危險性、毀滅性的病害之一。由于不能根治，又被稱(chēng)作“松樹(shù)的癌癥”。
自2004年四川首次發(fā)現松材線(xiàn)蟲(chóng)病以來(lái)，僅僅16年，疫區已涉及42個(gè)縣（市、區），導致數百萬(wàn)株松林死亡，全省5000萬(wàn)畝松林、20％的森林資源面臨威脅。自然保護地、長(cháng)江上游重點(diǎn)林區，更是談之色變。
為守住片片蒼翠，夯實(shí)生態(tài)保護責任，四川將松材線(xiàn)蟲(chóng)病防治納入政府年度目標責任考核，強化問(wèn)責。曾經(jīng)因為防控不力，部分地方政府相關(guān)負責人被省政府集體約談。
“第一時(shí)間發(fā)現、第一時(shí)間除治，至關(guān)重要。”四川省林業(yè)和草原有害生物防治檢疫總站相關(guān)負責人說(shuō)，松材線(xiàn)蟲(chóng)病如同新冠肺炎疫情，漏掉一棵病樹(shù)都會(huì )造成“病毒”擴散。傳統監測主要依靠人工巡查，蜀地山大谷深，很多地方人去不了，同時(shí)也容易出現遺漏，達不到“全面監測、精準監測”的目的。“真是愁人啊！”
2016年8月，一個(gè)偶然的會(huì )議間隙，原四川省林業(yè)廳得知四川測繪地理信息局測繪技術(shù)服務(wù)中心有衛星遙感技術(shù)和多種類(lèi)型的無(wú)人機，能夠提供不同地形、面積的影像和技術(shù)支撐，“可不可以用來(lái)監測枯死松樹(shù)呢？”
多方協(xié)作 精準鎖定疫木信息
很快，“松材線(xiàn)蟲(chóng)病天空地一體化立體監測技術(shù)研究”項目在省科技廳立項，雙方發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢，向防控松材線(xiàn)蟲(chóng)病發(fā)起挑戰。“防控行動(dòng)分為普查、詳查、核查三部分。”四川測繪地理信息局測繪技術(shù)服務(wù)中心主任程多祥的介紹。
核查，指在地面上，通過(guò)手機、平板電腦等移動(dòng)終端上的智能核查軟件系統，實(shí)地統計、標定患“癌”松樹(shù)，對病樹(shù)及時(shí)進(jìn)行砍伐和無(wú)害化處置。
川東，300萬(wàn)畝林區，1個(gè)月完成航飛。最重要的是，核查點(diǎn)區域的影像判讀準確率達到90%以上。林業(yè)部門(mén)“按圖索驥”，拔除處置一棵棵枯死松樹(shù)，對新合作方式贊不絕口。
為進(jìn)一步提高效率，中心組建科研團隊自主研發(fā)了枯死松樹(shù)人工智能（AI）識別系統，對航拍的枯死松樹(shù)實(shí)現了“一鍵化”“智能化”識別。
“AI自動(dòng)識別效率可達單張影像0.2秒，輔以人工判識精度可達到95%以上，有效彌補了傳統人工識別效率低、易漏判錯判等問(wèn)題。”研發(fā)團隊工程師陳笑峰介紹。
疫木形態(tài)各異，需要大量樣本供技術(shù)人員模型訓練，這是AI精準識別的關(guān)鍵和難點(diǎn)。“就像特斯拉的自動(dòng)駕駛功能，要經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)的樣本模擬訓練后，才能準確判斷出遇到的各種情況。”陳笑峰引喻。對此，中心構建了松材線(xiàn)蟲(chóng)病枯死松樹(shù)影像解譯樣本庫，采集了30萬(wàn)個(gè)樣本，涵蓋了枯死松樹(shù)早期、中期、后期等各階段疫木類(lèi)型。
“在此基礎上，我們形成了全省疫情監測防控一張圖，建成疫情監測天空地一體化數字平臺，為林業(yè)部門(mén)快速掌握疫木數量及空間定位分布，開(kāi)展精準除治、效果督查、疫情防控等工作提供了科學(xué)支撐。”程多祥說(shuō)。
雙方合作5年來(lái)，全省500余萬(wàn)畝松林完成“體檢”，林業(yè)有害生物防治效率和準確性顯著(zhù)提高。省級評估成果顯示，去年上半年四川疫木除治數量約160萬(wàn)株，同比下降56.64%！
深冬的川蜀森林，“轟轟”的伐木油鋸聲響徹云霄。
記者了解到，目前四川已形成了面向長(cháng)江上游生態(tài)屏障重大植物疫情遙感立體監測產(chǎn)品技術(shù)解決方案。相關(guān)科技成果在貴州、安徽推廣應用，集測繪、森防等行業(yè)專(zhuān)家及技術(shù)力量編制形成的《松材線(xiàn)蟲(chóng)病致死松樹(shù)無(wú)人機遙感監測技術(shù)規程》地方標準即將落地。
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