廣陽島“生態大腦”可監測並智能識別生物信息（效果演示圖）。（受訪者供圖）

如今，隨著智慧城市建設不斷深入，城市有了“城市大腦”已經算不上稀奇。可“生態大腦”，你聽說過嗎？

近日，南岸區廣陽島建成了國內首個“生態大腦”。這是2021年9月南岸區入選首批“國家智能社會治理實驗特色基地（城市管理）”后，選擇廣陽島為“實驗田”，打造的一個全域智能生態治理平台。

簡而言之，“生態大腦”就是一個廣陽島版的“元宇宙”，整座廣陽島的山水林田湖草、動物、人、建筑設備乃至空氣，都全部裝在這個“生態大腦”裡，並且能夠實現全時段、全空間監測。

這樣的一個“生態大腦”到底有多牛？重慶日報記者進行了獨家探訪。

全域體檢“掃描”

形成數字孿生廣陽島

“你們看，有野豬來‘拜訪’了！”9月26日一大早，記者剛進入廣陽島“生態大腦”主控室，就看到一名工作人員指著前方的大屏幕，興奮地告訴同事。

屏幕上正在顯示的，是島中心附近前不久某晚的野外監測視頻。隻見一頭憨態可掬的野豬，在紅外監測畫面中露出了半個身軀。

“野豬算啥，你聽，谷雨驛站這裡昨天發現了保護鳥類棕頭鴉雀。”另外一名工作人員操作系統，播放了一段音頻，從音頻裡的環境雜音中，能聽出有鳥的叫聲。

僅通過音頻，怎麼知道是什麼鳥類呢？

“這是‘生態大腦’對音頻進行智能分析后告訴我們的。”廣陽島綠色發展公司智慧生態部項目經理溫俊武介紹。“生態大腦”能夠全空間、全時段監測全島，從島上每一處的地形地貌和水體、樹木、草地、農田的位置、幾何特征，到每一個人、車輛和設備的實時位置，再到動物分布區域和數量、水和空氣等各類生態指標的數據，都納入到生態信息模型（EIM）中，其細致和全面程度在全國首屈一指。

“過去業內隻有城市信息模型（CIM）的概念，其涵蓋的街道、建筑等，尺度相對較大，要素也相對單一。”廣陽島“生態大腦”承建方——廣聯達技術專家羅國佔告訴記者，生態信息模型（EIM）系首次提出，其通過對廣陽島全域進行體檢“掃描”，形成了與現實世界實時同步的數字孿生，其數據類別、大小和復雜程度，均遠遠超出了CIM的量級。

據介紹，廣陽島智能生態治理平台的信息量打包壓縮后達到了150G，相當於上海的CIM信息量的10倍，而上海整座城市面積為1500平方公裡，廣陽島僅有10平方公裡。

這麼龐大復雜的數據，是如何監測和採集的？

“比如這棵黃葛樹，目前胸徑為33.70厘米，而3天前為33.65厘米。”溫俊武在“生態大腦”上點擊“林”，再點擊島上的“綜合示范基地”區域，該片區域所有的樹木的信息就全部展示了出來。

“關於這棵黃葛樹的信息，來自於監測設備。”溫俊武帶記者在線下找到這棵樹，隻見它腰上纏著一圈“鬆緊帶”——專門的胸徑監測裝置。在島上各處，遍布著許多這樣的監測設備。

流量計、水位計、水質監測站（儀），實現了對全島“九湖十八溪”等水環境的綜合監測，為水系綜合管理系統提供基礎數據。

土壤墒情檢測站、作物表型測量設備、多光譜相機和病虫害監測的設備，配合灌溉系統、無人機機巢，將作物的信息數據和生長農情及時傳回“生態大腦”，管理人員可以隨時了解農作物灌溉情況。

此外，還有衛星遙感、無人機航拍遙感、高精度激光雷達等設備，對山體安全、生物群落、空氣質量等實施監測和數據採集。最終，一個龐大而復雜的數據化生態環境體系，在“生態大腦”中形成。

智能化“望聞問切”

解決生態問題

這樣的“生態大腦”，有什麼用呢？

“用處可大了，舉個例子，廣陽島那麼大，如果有游客亂丟垃圾，清潔人員不可能每次都及時發現和處理。但現在我們有了解決辦法。”溫俊武帶著記者來到島上臨江的路邊，看到一輛白色甲殼虫形狀的無人駕駛汽車，正緩緩駛來。

這是一輛垃圾自動識別車，車上的攝像頭正不斷掃描路兩邊，並智能判斷是否存在垃圾。

“‘生態大腦’現在已經收到了垃圾自動識別車發出的路段垃圾信息，並且已經自動指派最近的清潔工前往有垃圾的路段處理。”回到主控室，溫俊武打開智慧管理功能，點擊“人員”界面，記者看到一位負責清潔的職工正在向目標路段移動。

這樣的智慧管理功能，還有很多。

比如，“生態大腦”能通過臨水區域的攝像頭，自動識別人員是否意圖下水，並能通過人臉識別，分辨是工作人員還是游客，如果有人違規下水，便會發出警報，並通過遍布各處的智慧燈杆進行播報提醒。

如果監測到水質、土質出現變化，能耗過高等，“生態大腦”也會進行相應的判斷和處理。

南岸區委網信辦相關負責人表示，基於全面細致的生態模型信息，“生態大腦”能夠從系統工程的角度，實現在線智能化的“望聞問切”，綜合統籌生態環境各要素，實現協同生態治理。

而要做到這樣的“望聞問切”，必然要求“生態大腦”具備高明的“醫術”。對此，南岸區委網信辦、廣陽島綠色發展公司等基地建設主體以復合生態系統論等理論為基礎，面向群眾、政府、科學家關心的關鍵領域，進行了大量調研，創新形成了智慧生態指標體系，包括本底、生境、生物、舒適、價值和資源六大指數和18項二級指標，並形成相應的治理辦法。

當把這套指標體系和治理辦法輸入到“生態大腦”后，“生態大腦”就真正實現了對生態環境問題的快速診斷、追根溯源和快速解決。

未來10年生態變化

“心中有數”

廣陽島“生態大腦”不僅要解決當下的問題，更著眼解決未來的問題。

按照規劃，廣陽島要打造成為“長江風景眼、重慶生態島”，並為長江經濟帶綠色發展作出良好示范。

如何保証如今的生態規劃，在未來能達成預期目標？

這個不能靠猜，但依托“生態大腦”的前瞻功能，現在就能看到。

羅國佔介紹，“生態大腦”目前可以通過監測設備採集到的數據變化，自動判斷生態要素相互影響關系，對地質災害、內澇、火災、突發生態風險等進行預測性判斷。

同時，對廣陽島未來十年甚至二十年后的變化，“生態大腦”也能做到“心中有數”。

溫俊武向記者演示了“生態大腦”的三維推演功能：在數字廣陽島上的同一塊區域，採用兩種不同的植被種植方案，“生態大腦”立即推演出了10年之后該區域在不同方案下的植被樣貌。

據介紹，“生態大腦”的模擬仿真系統包括大氣、微氣候、水位、雨洪風險、能耗、物理環境、群落演替等模擬，集成了詳盡的真實生態要素。建設管理單位可以在模擬系統上，進行多個生態規劃方案的比選，並選擇最優方案。

未來，“生態大腦”如何幫助廣陽島呈現應有的生態價值？南岸區委網信辦相關負責人表示，“生態大腦”目前正在完善碳匯儲備在線計算能力，並建設廣陽島碳平衡情況的碳核算體系，助力碳達峰、碳中和。

同時，廣陽島在全國率先探索開展了生態系統生產總值的GEP核算，在“生態大腦”幫助下為綠水青山“估值定價”，為政府考核、責任追償、生態補償等提供數據支撐。

重慶市委網信辦信息化協調處負責人認為，南岸區在打造國家智能社會治理實驗基地過程中，依托廣陽島推進人工智能技術生態健康全面感知、生態問題“專家診療”等場景應用，對以數字化手段優化變革生態環境治理結構和運行機制，具有重要的探索價值。

本報記者 白麟

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