十七载深耕AI,符利勇团队重塑林草智慧新范式
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在近期落幕的2026全球人工智能技术大会(GAITC 2026)上,“交叉、融合、相生、共赢”的主题生动展现了AI技术加速渗透各行各业的现实图景。从制造、医疗延伸至教育、交通,人工智能正从“辅助工具”蜕变为“基础设施”。而在关乎生态文明建设核心载体的林草领域,一场由AI引领的“低空革命”正迎来关键破局点。
当前,我国森林面积已达36.14亿亩,森林覆盖率提升至25.09%,蓄积量达209.88亿立方米,林草产业总产值逼近11万亿元。然而,长期以来,我国森林调查主要依赖人工踏查,基层林业人员常年肩扛重达十几斤的仪器,翻山越岭、披荆斩棘。“数据获取难、动态监测难、精细管理难”成为制约行业发展的顽疾。面对退化林修复、森林防火及年度数据产出等日益复杂的生态治理需求,传统调查模式已难以支撑现代治理的精细化转型。
在此背景下,国家“万人计划”科技创新领军人才、中国青年科技奖获得者符利勇研究员领衔的中国林业科学研究院“自然资源无人机监测理论与技术创新团队”,成为将“AI+无人机”深度融入林草肌理的领跑者。从冬奥赛场到三北荒漠,从实验室到山林一线,这支平均年龄仅37岁的多学科交叉团队,运用数学与人工智能逐一破解林草行业“卡脖子”难题,为我国林草科技进步和生态文明建设作出了卓越贡献。
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突破“卡脖子”技术,筑牢智能林草根基
“林业难题,单靠林业自身无法解决,必须借助数学、统计学及AI。”在与新浪对话时,符利勇如此总结其17年的科研历程。
符利勇的科研之路始于2009年师从中国科学院院士唐守正先生。唐院士是中国林业统计学的奠基人,首次将数量分析方法系统引入我国林业生产。继承导师衣钵的符利勇,选择了一条同样艰难的跨界之路——将人工智能与无人机引入林草领域。经多年持续攻关,符利勇带领团队创立了含交互作用的非线性混合效应模型及含度量误差的非线性联立方程组数学理论,构建了“多源数据融合--单木分割--参数反演”全流程自主可控的无人机定量遥感方法体系,推动森林资源数据获取从传统人工调查向智能化遥感监测转变。
这些技术突破的背后,是符利勇团队深厚的学术积淀。团队在 IEEE Trans. Image Process. 等国际顶刊发表论文 200 余篇,其中 SCI 论文165 篇,11篇入选 ESI 高被引或热点论文。获授权发明专利 27 项(含国际专利 12 项),登记软件著作权 26 项,主持国家标准1项。
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从冬奥防火到三北攻坚:服务国家重大战略的“硬核国家队”
技术的真正价值,最终需在国家重大场景中接受检验。
2022年北京冬奥会期间,崇礼赛区山高林密、大雪封山,传统防火巡护寸步难行。作为冬奥会张家口赛区无人机森林防火项目总负责人,符利勇带领团队在零下23摄氏度严寒下开展5000余次点火实验,采集大量林火训练样本,最终攻克小目标动态烟火自动识别与精准定位的世界级难题。该套珍贵数据集因极高的实战价值,成功入选2025年度国家数据局发布的国家高质量数据集典型案例,不仅是自然资源部系统仅有的两项入选案例之一,更是林草行业唯一的入选案例。依托该成果,团队研发出国内首套“无人机森林防火智能巡护监测系统”。12名队员在一线坚守400多个日夜,实现核心区域100%巡护覆盖,成功预警13次早期火情,获北京奥组委和崇礼区人民政府的高度肯定与致函表彰。2024年,牵头制定了我国森林防火领域首个国家标准《森林草原防火无人机巡查技术规范》,真正推动了全国林草防火智能化标准化体系建设。
而在事关国家生态安全的大计——“三北”工程建设中,如何跨越“水-绿”匹配难题是一大考验。为此,符利勇率队驱车数万公里,横跨整个工程区,获取24.1万张高分影像和1742公顷激光雷达点云数据。结合4173万小班、17万样地、93个定位站及38个环境因子的海量数据库,创新运用博弈论模型科学量化了乔灌草互作关系,构建了“工程区-生态分区-小班”三级嵌套分析框架,形成涵盖植被适宜性、扩绿空间及承载力核算于一体“136分区综合治理一张图”。成果入选国家林草局“三北”攻坚十大揭榜成果,为新时代“三北”工程建设提供了具有里程碑意义的科技支撑,也为全球干旱半干旱区生态治理贡献了“中国方案”和“中国智慧”。
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扎根基层一线:打通成果转化的“最后一公里”
面对高频次的林草湿荒综合监测行业需求,秉承“一定要用前沿科技把林业人从繁重劳动中解放出来”这一初心,符利勇团队将复杂的参数配置和自动化流程深度整合,研发出具有自主知识产权的森林资源精准监测平台iForest。该系统首创了AI辅助的全自动工作流。基层林业人员无需具备深厚的专业知识,通过向导化、对话式的自然语言指令,即可驱动系统自动完成点云去噪、单木高精度分割、树高精准提取;系统内建专业的林业统计模型,支持用户自定义构建模型或直接使用内置国标,将庞杂的三维点云高效转化为可统计、可复核、可交付的标准林业数据成果。
依托这一硬核平台的数智化赋能,林业生产的价值链条被彻底打通。
面对集体林权改革中,林农守着“金山银山”却贷款难、抵押难的普遍困境,符利勇团队长期扎根福建永安林场等基层一线。利用这套无人机激光雷达森林蓄积量快速智能监测技术,将集体林蓄积量评估效率大幅提升60%以上,单位面积成本从每亩13元骤降至2元。为了让科研成果真正造福于民,团队将简易版软件系统无偿捐赠给基层,手把手培训一线林业人员,让一棵棵树木变成银行认可的资产凭证,真正让“绿水青山”有了精准“定价权”,为深化集体林权制度改革蹚出了一条科技赋能、惠农富民的成果转化之路。
从更宏观层面看,随着“AI+林草”“低空经济”等政策持续推进,林草行业正在成为人工智能产业的全新应用场景。而符利勇及其团队的探索,也折射出一个更深层次的趋势:AI正在进入传统生态行业最核心的生产环节,并逐步重塑森林资源调查、生态治理和绿色金融等完整链条。
正如符利勇所说:“做科研不能只盯着论文数量,要盯着真问题——林业需要什么、国家需要什么、老百姓需要什么。”
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