三江源，被譽(yù)為“中華水塔”，于2015年開(kāi)啟國(guó)家公園體制試點(diǎn)，并于2021年正式設(shè)立國(guó)家公園，在建設(shè)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化中具有特殊的重要意義。近年來(lái)，三江源地區(qū)的棕熊肇事呈現(xiàn)頻發(fā)態(tài)勢(shì)，表現(xiàn)為牧民房屋家具遭受破壞、牦牛及藏系羊遭受捕食、人員生命健康安全遭受威脅，導(dǎo)致人熊沖突加劇。2023年以來(lái)，北京林業(yè)大學(xué)課題組承擔(dān)了“青海省人熊沖突預(yù)警防范技術(shù)研究與示范項(xiàng)目”，專注三江源的核心和主體區(qū)域—玉樹(shù)州，經(jīng)過(guò)兩階段的工作，研發(fā)和應(yīng)用了監(jiān)測(cè)、識(shí)別、預(yù)警、隔離、驅(qū)離五項(xiàng)技術(shù)，推動(dòng)“技防 機(jī)防 人防”一體系化的人熊沖突綜合防控系統(tǒng)得以初步建立。

一是通過(guò)監(jiān)測(cè)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，建立了科學(xué)有效的智能監(jiān)測(cè)體系，覆蓋約100平方公里區(qū)域。首先，依據(jù)棕熊生物學(xué)習(xí)性、熊窩子與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的空間關(guān)系、地形地貌及植被分布特征，科學(xué)設(shè)定了監(jiān)測(cè)路線。其次，根據(jù)不同建設(shè)區(qū)域的居住區(qū)分布特征，分5個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域，設(shè)置58臺(tái)紅外相機(jī)、13臺(tái)球形攝像機(jī)和9臺(tái)槍型攝像機(jī)。再次，在利用現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)沒(méi)有信號(hào)地區(qū)應(yīng)用網(wǎng)橋技術(shù)進(jìn)行內(nèi)部組網(wǎng)。監(jiān)測(cè)結(jié)果明確了棕熊種群分布大致范圍、行為活動(dòng)規(guī)律及人熊沖突風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。此外，通過(guò)利用牧民、種牛場(chǎng)的自用攝像頭開(kāi)展監(jiān)測(cè)，極大地拓展了監(jiān)測(cè)覆蓋區(qū)域。

團(tuán)結(jié)村榮獨(dú)溝紅外相機(jī)布設(shè)點(diǎn)位

二是通過(guò)識(shí)別技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，建立了高精準(zhǔn)讀的智能識(shí)別系統(tǒng)。首先，通過(guò)紅外相機(jī)和無(wú)人機(jī)航拍獲取棕熊影像資料，結(jié)合向當(dāng)?shù)毓ぷ魅藛T等獲取的二手影像資料，建立了大樣本庫(kù)。其次，應(yīng)用YOLOv8算法的識(shí)別模型，引入縮放系數(shù)與ELAN算法思想，經(jīng)多輪優(yōu)化選定RXCT-Animals-141X 模型并進(jìn)行應(yīng)用，在特定樣本條件下的識(shí)別成功率達(dá)99.1%。再次，引入自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)識(shí)別模型（Hyper-YOLO），將超圖計(jì)算集成到目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，將識(shí)別成功率提高至99.8%。2024年度，累計(jì)識(shí)別棕熊5748次，識(shí)別成功率超99%。

相古寺點(diǎn)位棕熊檔案（部分）

三是通過(guò)預(yù)警技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，建立了快速相應(yīng)的綜合預(yù)警系統(tǒng)。首先，建立的智能預(yù)警模式，一旦識(shí)別系統(tǒng)確定識(shí)別對(duì)象為棕熊，可立即啟動(dòng)預(yù)警流程，通過(guò)高音喇叭、手機(jī)電話、手機(jī)短信三種方式發(fā)布警示。其次，建立的人工報(bào)告預(yù)警模式，培訓(xùn)和鼓勵(lì)牧民等通過(guò)“熊掌報(bào)”微信小程序、電話或?qū)χv機(jī)上報(bào)棕熊發(fā)現(xiàn)情況，由工作人員核實(shí)整理后發(fā)布信息。2024年度，累計(jì)發(fā)布報(bào)警信息454條。

預(yù)警信息發(fā)布

四是通過(guò)隔離技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，建立了高性能低成本易操作的脈沖電子圍欄系統(tǒng)。首先，設(shè)置了9套固定電子圍欄，應(yīng)用于牧民的磚混房屋（冬窩子）、寺廟等固定設(shè)施，具有很高的安全性和耐用性。其次，設(shè)置了6套便攜式電子圍欄，主要應(yīng)用于牧民的帳篷（夏窩子），便于牧民在放牧?xí)r靈活使用。再次，設(shè)置了1套鐵電混合圍欄，應(yīng)用于已布設(shè)鐵絲圍欄的場(chǎng)景，在已有鐵絲圍欄上部，加裝電子圍欄（技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與便攜式電子圍欄相同），形成上下雙層防護(hù)。在電子圍欄應(yīng)用的地區(qū)，棕熊入侵牧民房屋的事件大幅減少。

便攜式電子圍欄

五是通過(guò)驅(qū)離技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，建立了便捷高效的驅(qū)離裝置。首先，研發(fā)應(yīng)用了三個(gè)版本便攜式噴霧罐，通過(guò)優(yōu)化噴嘴設(shè)計(jì)、調(diào)整溶液濃度，噴射距離得以提高（遠(yuǎn)于10m）、噴射時(shí)間得以延長(zhǎng)（長(zhǎng)于20s），并組織培訓(xùn)確保牧民正確使用，驅(qū)離效果得以提升（濃度），并不會(huì)對(duì)棕熊健康構(gòu)成危害。其次，研發(fā)自動(dòng)觸發(fā)驅(qū)離技術(shù)，采用了攝像頭與云臺(tái)、電動(dòng)水槍相結(jié)合的綜合方案，構(gòu)成一個(gè)整體的防護(hù)系統(tǒng)。再次，集成無(wú)人機(jī)驅(qū)離技術(shù)，采用專用定制無(wú)人機(jī)，攜帶容量16L辣椒素溶液，噴灑速度為8L/分鐘，時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)3分鐘。

防熊噴霧發(fā)放與培訓(xùn)

在先進(jìn)適應(yīng)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用成功的基礎(chǔ)上，通過(guò)尋求當(dāng)?shù)卣С帧⑴嘤?xùn)本地牧民、組建村級(jí)防熊小組，極大的促進(jìn)了技術(shù)應(yīng)用本地化，增強(qiáng)了現(xiàn)有設(shè)備與系統(tǒng)應(yīng)用的有效性，使得“技防 機(jī)防 人防”一體系化的人熊沖突綜合防控系統(tǒng)初現(xiàn)成效。

防控技術(shù)應(yīng)用推廣

當(dāng)前，三階段項(xiàng)目正式啟動(dòng)。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)等五項(xiàng)技術(shù)的提升及示范應(yīng)用面積的擴(kuò)大，當(dāng)?shù)啬撩竦淖匦苷厥路揽啬芰τ型M(jìn)一步提高、各類損失有望持續(xù)下降、獲得感與對(duì)保護(hù)工作的支持意愿將大幅增長(zhǎng)，為三江源地區(qū)的人熊和諧共生提供有力支持，也為其他同類型區(qū)域減輕或緩解人獸沖突提供示范借鑒。

文/翟波、謝屹

圖/翟波

作者簡(jiǎn)介

謝屹，北京林業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。

研究領(lǐng)域?yàn)椋阂吧鷦?dòng)植物保護(hù)政策、人獸沖突治理、自然保護(hù)地體系建設(shè)、國(guó)家公園體制改革、自然資源產(chǎn)權(quán)制度等。兼任中國(guó)野生動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì)理事，國(guó)家林業(yè)和草原局亞洲象、海南長(zhǎng)臂猿保護(hù)、穿山甲專家委員會(huì)委員。

翟波，北京林業(yè)大學(xué)博士生，從事資源經(jīng)濟(jì)與政策研究。