文 | 李咏瑾
有人说,除了清风和大地之外,没人知道一片广袤的原野上究竟有多少棵树。而在今天,AI和激光雷达技术相结合,让这句话失效了。
别说整片原野,全国的树都让北京大学地球与空间科学学院郭庆华教授团队数清了,他们所借助的,是自主研发的激光雷达系统和AI算法模型——其所产生的首张“树密度地图”,向人们揭示了近年来我国绿色生态环保所取得的丰硕成果:截至2020年,全国约有1426亿棵树,平均树密度约为689棵/公顷,相当于中国人均拥有约100棵树。
这不仅是一个令人震撼的统计结果,更是一个映照中国生态文明建设历程的见证。在这个气候日益严峻的时代,“数树”已不再是一种单纯的科研活动,而成为衡量一个国家生态责任与可持续发展能力的重要标尺。数字背后,折射出中国环保理念的技术革新和观念转变,更预示着人与自然关系的全新可能。
我国自古有“十年树木”之说,但真正系统性地“数树”,却是当代科学技术赋予我们的新能力:团队花费十年心血,用无人机和激光雷达,像“照CT”一样扫描森林,再用AI算法“看片子”数树,最后用卫星遥感“拼出”全国的森林全景。
看似简单的测量过程,背后是科研工作者十年如一日的坚持。以往林业调查多是人工进行,样方大小定为一亩。而目前在最新技术中选择的样方是1公顷(约等于15亩),团队成员走遍了全国典型森林范围内7万多个样方,在10年时间内采集了400多TB的数据。如果以一张照片5M大小计,400TB相当于8000多万张照片的体量。
可以说,人类的认知每向前推进小小的一厘米,背后都是整整一代人的漫长努力。这种从“估算”到“精算”的跨越,标志着我国生态环境监测技术已跻身世界前列。当我们能够精确知道每一片森林的“家底”,生态保护与修复便有了科学决策的基础。
AI如同“金手指”,也在其中发挥了重要作用。团队不断用样方的数据和对应的遥感数据去训练AI算法,根据验证的精度创建起一个最优的模型。同时,结合激光雷达技术,构建出覆盖森林上层冠层到地表的高密度三维点云数据。于是,世界化为一堆流动的数据沙砾,一株株树木在虚拟世界拔地而起,一个我们未曾见过的更为深邃的世界在大家眼前徐徐展开——随着多棵古木巨树首次被发现,多个团队的通力合作,将中国“树王”的准确身高从76.8米刷新到2023年的102.3米。人类在宏大的世界前易被“一叶”所屏障的视线,终于借由AI等高新技术,穿透重重“迷雾”抵达了我们身处的这个世界的全貌。
而这一切的最终目的,是要全方位地了解中国森林的质量。在“双碳”目标下,我们需要更精准的“绿色账本”——不仅是森林面积,还包括单木级别的碳储量、生物多样性支撑能力等。
1426亿棵树的数字之所以引发广泛共鸣,在于它生动诠释了中国生态文明建设的实质性进展。最新数据显示,我国森林覆盖率已提升至25%,成为世界上增绿最多的国家。这并非自然演化的结果,而是植树造林等重大生态工程累积的效应。在内蒙古毛乌素沙地,“沙进人退”变为“绿进沙退”;在河北塞罕坝,荒漠上崛起了世界最大人工林海……这些成就所构成的绿色长城,不仅锁住了肆虐的风沙,更重塑了自然生态安全格局。1426亿棵树,因此成为一个具有全球意义的中国贡献标志。
1426亿棵树的数字传播现象,更折射出中国公众环保意识的深刻觉醒。在社交媒体时代,这样的专业数据能够突破圈层引发热议,本身就说明生态关切已从专家议程转化为大众话题。公众不再满足于抽象的环保口号,而是渴望了解具体的生态账本;不再被动接受环境信息,而是主动参与解读与传播。这种变化背后,是公众生态认知从“生存需求”转向“生活质量”的全面升级。
当我们关注专家团队用科学方法“数树”,实际上是积极参与这一社会环保话题:共同清点自然的馈赠,计算生态的利息,规划关乎所有人的可持续发展的未来。从这个意义上来说,每一棵树都不只是光合作用的工厂,更是生态文明转型的路标,值得被我们更珍视地“看见”和记录。
大家点评:
北大团队首次利用激光雷达与AI技术实现全国树木精准统计,千亿树木展现中国生态建设成就。该技术突破帮助推动环保理念升级,助力“双碳”战略。
——中国科学技术大学教授、博士生导师,安徽省高性能计算重点实验室主任 李永坤
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