从AI到大数据分析，打造“草原重大入侵生物”一体化监测预警系统
近日，国家重点研发计划“生物安全关键技术研究”专项“草原重大入侵生物前哨预警与动态精准监测技术研发和应用”项目在京启动，聚焦提升我国草原外来入侵物种大尺度监测、主动预警和基层监测智能感知能力。
——生物灾害防控中心
重大入侵生物通常指那些在非原产地成功建立种群，会对当地生态系统造成显著影响的外来物种。通过对入侵物种监测，可以及时阻断潜在入侵物种进入本土生态系统，避免后续生态问题的发生。
当前，草原重大入侵生物包括但不限于：
植物类入侵生物
刺萼龙葵：能分泌毒素抑制其他植物生长，牲畜误食易中毒。
紫茎泽兰：会快速侵占草场，导致牧草锐减，被称“生态杀手”。
黄花刺茄：耐旱性强，与原生植物争夺资源，果实含生物碱危害牲畜。
豚草：花粉引发过敏，抑制周边植物生长，降低草场生产力。
动物类入侵生物
亚洲飞蝗：大规模群聚迁飞，短时间内啃食殆尽植被，引发草原荒漠化。
布氏田鼠：它们过度啃食草根、挖掘洞穴，加速草原退化。
红火蚁（局部侵入）：会破坏土壤结构，攻击牲畜及野生动物，威胁生物多样性。
云林自主研发草原重大入侵生物预警监测系统，结合传统手段与前沿技术，形成草原重大入侵生物多维度监测预警体系。
感知层-空天地一体化监测
• 地面人工调查：结合“网格化巡护系统”划分责任区，让巡护员、牧民通过5G终端智能识别、上报异常现象，收集公众观测数据。
技术层-从AI与大数据分析
• AI图像识别：利用机器学习模型预测入侵风险，图像识别技术，自动识别无人机、5G终端上传物种图片。
• 预测模型构建：融合气象、土壤、生物扩散数据，利用机器学习算法（如LSTM神经网络），可预测未来3-6个月的入侵风险等级。
• 区块链数据链：整合农牧民上报数据、传感器数据与遥感结果，构建不可篡改的监测数据库，同时促进多方协作。
• 地理信息系统（GIS）：基于历史数据、风速、动物迁徙路线结合空间数据，分析预测入侵物种扩散趋势。（如蝗虫迁飞路径模拟）
• 生态模型预测：运用大数据技术建立高精度、实时性、大范围扩散模型，模拟不同条件下的入侵情况，生成风险地图，指导优先防控区域。
应用层-智能作战一张图
① 全景可视化作战地图
集成卫星遥感底图、无人机航拍图层与GIS动态数据，构建覆盖省-市-县-网格的四级可视化空间数据库。支持实时叠加显示入侵物种扩散热力云图、风险预警色块（红/橙/黄三级）、历史轨迹回溯等要素，实现"一屏统览草原生态安全态势"。
② 智能预警与应急响应中枢
▶实时告警：当监测数据突破生态阈值时（如紫茎泽兰扩散速度>5km²/周），自动触发声光报警并推送应急预案至责任人手机端。
▶分级响应：
黄色预警：启动无人机编队定点复核查证。
橙色预警：调度生物防治车辆至指定坐标，同步向周边牧民发送多语种防控指南。
红色预警：联动空域管理部门实施航空施药，GIS自动规划最优作业航线。
③ 动态风险推演沙盘
▶嵌入LSTM神经网络生态模型，支持通过拖拽参数模拟不同防控策略效果。
▶用户可实时查看调整生物药剂喷洒量、天敌引入规模等变量后的未来180天入侵面积变化曲线。
④ 多方协同处置平台
▶指挥调度：基于区块链的任务工单系统自动分配处置任务，护林员、防疫站、科研机构通过数字孪生地图查看各自责任区。
▶专家会诊：支持远程标注可疑生物图像，发起多学科视频会商并留存处置记录链。
⑤ 公众参与门户
▶全民哨兵系统：牧民通过5G终端上传可疑动植物照片后，AI自动反馈鉴定结果与处理建议（如"此为大戟属入侵种，请勿触碰并及时喷洒XX药剂"）。
▶生态积分激励：公众有效上报数据可累积积分，用于兑换草原生态保护纪念品或优先参与生态旅行项目。
⑥ 决策支持知识库
▶自动生成《季度入侵生物态势分析报告》，对比历史同期数据标注异常波动项。
▶内置丰富的草原生态修复案例库，结合当前风险地图推荐最佳实践方案（如"高寒草甸区宜采用微生物-牧草混播修复"）。
