摘要：
江西省坐拥16处国家级、38处省级自然保护区，传统人工巡检面临覆盖难、识别难、不惊扰难、响应慢等结构性痛点。本文提出“无扰守护”平台方案，融合无人机自动机巢、AI视觉与大模型认知、多源数据融合推演、火情秒级应急，构建“全域感知、智能认知、科学推演、协同处置”四大能力体系，为全国自然保护区提供可复制的低空AI应用标杆。
关键词：
自然保护区；无人机巡检；人工智能；物种识别；无扰监测
01
传统巡护之困：人进不去，数据出不来
江西自然保护区面积广阔、地形复杂。鄱阳湖湿地丰水期水面超 4000 平方公里，湖汊密布；武夷山、九连山等森林保护区山高林密。传统人工巡检面临五大痛点：
覆盖难。巡护员徒步或乘船单日覆盖不足 10 平方公里，大量浅滩、碟形湖成为监测盲区。
识别难。物种识别依赖个人经验，数据主观性强、回传滞后。
惊扰难。人类进入核心区本身即构成干扰，候鸟惊飞、弃巢现象频发。
响应慢。火情发现依赖瞭望塔，从起火到确认往往超半小时。
成本高。全省数十个保护区年均巡护人力成本逾千万元。
02平台目标：全域感知、智能认知、科学推演、协同处置
“无扰守护”围绕四个层次确立建设目标：
全域感知。通过无人机自动机巢网络实现保护区常态化、自动化空中覆盖，消灭巡护盲区。
智能认知。以 AI 视觉模型实现物种自动识别、计数与个体追踪，将巡护员从现场观察者转型为数据复核者。
科学推演。融合无人机测绘、水文气象、卫星遥感等多源数据，构建生态推演模型，为栖息地管理提供量化决策依据。
协同处置。实现烟火秒级检测、火情方案自动生成、灭火无人机联动，以及动物受伤自动识别与救助调度。
图：端—边—云协同智能巡检系统技术架构图
03
五大功能体系
自动化巡护。按地形自动生成固定翼全域扫描与多旋翼重点悬停航线，机巢自动值守，前后两次影像自动比对，识别新增人为扰动、围网等异常。
野生动物监测。支持多种鸟类兽类细粒度分类，输出种类、数量与分布热点图；系统为珍稀物种群建立长期监测档案，用于分析种群动态与活动规律；结合热成像技术辅助发现离群或疑似伤病个体，为科学救助提供线索。
栖息地评估。定期生成水生植被覆盖度正射影像与面积统计；结合植被、候鸟、气象水文数据评估食源承载力；模拟不同水位方案下食源面积变化，输出调控建议。
森林防火。可见光与热红外融合，秒级锁定火点；自动标注起火点、最近水源、最优路径；灭火无人机携带灭火弹精准投弹压制。
智慧驾驶舱。三维地貌叠加实时无人机轨迹、动物分布热力、传感数据；大模型自动生成生态报告；巡护视频与识别记录一键调取。
04
关键技术
感知与传输。大范围巡查用固定翼，一趟能扫上百平方公里；重点区域用多旋翼，抵近悬停拍细节。数据通过 4G/5G 网络实时传回。
认知层。物种识别模型直接装在无人机上，边飞边识别。大模型能记住每只动物的特征，下次再拍到就能认出来。发现人类活动痕迹、非法围网、死亡动物，自动生成告警信息。
推演与处置。把气象、水文、植被、动物数据放在一起算，提前推演未来几周水位变化对候鸟食物和栖息地的影响。
05
实践成效
巡护效率。鄱阳湖保护区固定翼无人机自动机巢实现核心区每日一次完整覆盖，AI 自动识别告警疑似围网、非法渔船等多起异常，效率提升数十倍。
图：鄱阳湖大范围湿地巡护图
物种监测。候鸟监测从“一周一报”变为“实时感知”，识别种类从人工不足 40 种大幅跃升。系统为白鹤群的出现时间、地点等建立长期监测档案，用于分析种群动态与迁徙规律，为科学保护提供数据支撑。
图：鄱阳湖候鸟智能监测
栖息地调控。模型根据气象水文预测输出补水建议，保护区采纳后食源面积保持稳定，候鸟停留时间延长。
图：某栖息地AI食源面积动态模拟图
森林防火。某保护区雷击树冠火，无人机热成像率先捕捉异常温升，比人工瞭望塔提前告警，火势控制在极小范围内。
图：江西某地森林山火实时识别画面
06
结语
从鄱阳湖的万鸟翔集，到武夷山的莽莽林海，江西这片土地上，有太多需要安静守护的角落。
过去，我们靠巡护员的脚步和双眼，在广阔的自然中勉力而行；今天，无人机和 AI 让我们有了从空中守护的能力，也让我们能够退后一步，把安宁还给自然。
同一次飞行，两种打开方式
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下期预告：
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OCR:IMG:FOREST SENTINEL 青山哨兵 一一无人机+A，守护万顷山林 城市CT机·低空AI应用场景方案精选
OCR:IMG:端－边-云协同智能巡检系统技术架构图 对接各级 从经验型管理走向科学型管理 脚 管理部门信息系统全流程可追溯 感知 传输 → 认知 推演 处置 5 空天地一体化智慧驾驶舱 数字李生展示 生态健康报告 数据回溯查询 云：业务闭环层8玉 无人机轨迹 鄱阳湖自然保护区生态健康报告 时段选择2024-05-01 2024-05-31数据型护识别记票传感线查询 巡护视频回放 识别记录 传感曲线 动物分布热力图水位监测点被NDVI C 白航 24-05-12083 水位（om） 2024年5月（月里） + 东方白之 黑 保护区生态状况分析 202405-12 总 势研判决第建议 2024-05-1208 实时刷：10:23:45 l 00:00/023 00:00/0:30 烟火检测 测（检测→确认） 智能应急响应系统 应急联动（方案→联动） 云：处置层 可见光画面 热红外画面 合结果（火点锁定） 检测 处置方案自动生成起火点+最近水源+最优路径+队伍调 ·时空双通道烟火检测算法可见光烟雾纹理热红外异常温升双通请融合判定火点检出≤3秒误接率<1% 50kg载重灭火无人机联动 + 确认+方案+联动 拿 P ? 方案 + 起文点：N20.12 116.46近水源：常用池匠率：23km最优路：3.4km现别年：8万 预计时：8分肤：文队A排（12人）车辆2台 干粉/水基灭火弹精准投挪初期压制 3 生态推演模型引擎 多源数据汇聚 边/云：推演层 中 无人机植被测绘（月度更）正制·多光道NDVI 四 地面水位计实时数据 气象-水文-植被-动物耦合模型历史数据学习非线性关系2-4周水位方案推演·食源面积变化预测·候乌承载力评估 推演输出（示例） 建议未来5日内向常湖池补水15厘米 气象站 ? 红外相机动物分布密度 808 9 降用英发数据 机理搜型层 数据融合层 学习推理层（机器学习型） （水文/生态机理） （多源数据融合） AI视觉分析平台 （边缘智能） 2 细粒度物种识别 异常检测与语义理解 CNN+VIT泥合荣构·200万张标注图像训练 视觉大模型个体认知引擎 边：认知层 白醇 周一只白码鸽时相个体识别 期影单（4月） 尼期影像（5月） ·后期影像对比分析异常检测算法 东方自料 ·259种鸟类及珍物种识别 对0脑电类及检预物验调 2023-03-12 2023-08-182023-12-05 2024-04-2120 2024-09-10 多模态规觉大模型 对比学习·重识别技术真或就入向量个体远配满年虚航次造族开放询江行为理解 9 口 品 黑舱灵 ·准确率≥96% 似在东北角浅港发现图网面积约50平方米 新增人为扰动/因网死亡动物/植被异常自然语言告警生成 福 小天奶 端轻量化部著边飞边识别 ? 2 福 HM 安 度：99.2%（个体ID：WH-2023-0017） （觅食/育辑/多斗自动标注） 影像输入（多源感知数据） 物种识别/个体追踪/异常检测 结构化信息输出（物种/位置/行为/异常告警） 自动机巢（无人化值守） 端：感知层70 固定翼无人机续航150分钟单架次覆150-200km 多旋翼无人机载变报相机·热成像多光谐荷 (元) 高清可见光+红外热成像+多光谱+激光雷达点云 自动充电 环境感知（风速/雨量/温度）任务自决策 4G/5G公网+微波专网双链路实时回传·IPSec加密 无人化长期值守 目标一：全域感知 消灭巡护盲区 福 江西鄱阳湖湿地保护·智慧巡护与生态管理平台
OCR:IMG:UNDISTURBED 无扰守护 一一面向自然保护区的无人机AI智能巡护
OCR:IMG:ROAD PATROL 路网巡警 一一高速公路无人机AI交通执法与应急处置 城市CT机·低空AI应用场景方案精选
OCR:IMG:和壹科技 UNITYONES.NET 和聚智慧·壹创未来 公众号 微信号 天空地一体大巡检专家 联系方式：19398691720
OCR:IMG:鄱阳湖候鸟智能监测·AI细粒度识别计数图 护区手湖日期边测（202501.12302501.15）（R] 800 330 320 280 2.40 水性#时子邦节店 160 80 海机理#费 P 月 三信 月店 120 。 45 0 1月12日 1月13日 1月14日 1月13日 日细 欢 u 寻 子心 京 8人公 好春 日（AIU期） a 3 1 9 心? (21 # 山 花和 心 心 e 保护区：阳湖银自保护区时：2025-01-1510.3207于：XX ? （AI识别） 山 只种典：7（白，白布白、—小天、、溪）A1别数：1.247只 白白次 320R 142只 常 东方白 98只 白离：320只（96% 郸 687只 公发回城市C工机 识别种类从人工<40种跃升至259种· 数据实时趣知代一局一报
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OCR:IMG:PREOn 敬宇罗生建地组护监管平台 用电飞行记贵 247次 总息护黑路 12,047公 心民量用：24小时一次 疑拟非法渔触（AI识别） 疑似非注圈网（AI识别）
OCR:IMG:LOWALTITUDE GUARD 工地全景 面向智慧工地的低空AI全城巡检与管理平台 城市CT机：低空AL应用场景方案精选
OCR:IMG:鄱阳湖候鸟智能监测·AI细粒度识别计数图 护区手湖日期动测（202501.12202501.15）（R）400 J30 2.00 760 80 320 280 水性调贷子列务店 现# 口 tr A财 120 o 45 0 1月12日 1月13日 1月14日 1月15日 日联 42 m 司 心福 京 日（AI职期） a. A 小 福 心 心 C 保护区：警阳湖银自然保护区时网：2025-01-1510.3207于：XX蒲 （AI识别） 识膨神：7（白.白方白、小天、.苍）AI别数：1.247只 白翻白状期 320R 142只 东方白 98只 白：320只（96%）数状态：已焦物化回传 朝 687只 识别种类从人工<40种跃升至259种· 数據实时趣知代一同一报
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OCR:IMG:2024-12-20历史水位 2026-01-15本期影像 生态推演模型界面 水位调指食积对比6.9 10 +629 4.3 打目 RE 武新63次 北N60 生态水位(AI推演建议） 生态水位 未亲2-4周不间水位方案食游面积变化势预测真堂化单40% 20% 0% 20% 40%4 60% (AI推滨建议） 方家B（水12-15cm）：+29 草屋盖度42% 草度68% 方率A（特比）：- -35% 1后 2周后 1期6 4周日 推荐方案：B 2025年1月采纳补水建议，当季候鸟停留时间延长12天，未发生食物短缺。 限子菜覆度28% 子菜覆盖度42 兰 本期飞行：2026-01-15 8 当前水位：12.8m（较历史+13cm）长 苦草显露面积：4.2亩（+29%） 眼子菜显露面积：2.7亩（+22%） 食源总面积：6.9亩（+35%模拟预测吻合）全 模型预测：未来2-4周降雨偏少、茶发加大， 建议补水12-15cm（已执行）
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OCR:IMG:端-边-云协同智能巡检系统技术架构图 对接各级 从经验型管理走向科学型管理 典 管理部门信息系统全流程可追溯 感知 传输 + 认知 推演 处置 空天地一体化智慧驾驶舱 5 数字李生展示 生态健康报告 数据回溯查询 云：业务闭环层8 鄱阳湖自然保护区生态健康报告 时段选择2024-05-01 2024-05-31 巡护视频回放 识别记录 无人机轨迹 传感曲线 动物分布热力图水位监测点植被NDVI 自酷+之 2024-05-120:31 水位（om） 2024年5月（月盘） 数据型护识别记录传感维线 东方白路2024-05-12黑验提究2024-05-120 保护区生态状况分析隐势研判·决第建议 实时刷新：10:23:45 中 查询 00:00/01:23 00:00/00:30 …. 4 烟火检测 测（检测→确认）热红外画面 智能应急响应系统 应急联动（方案→联动） 云：处置层 可见光画面 融合结果（火点锁定） 检测 处置方案自动生成起火点+最近水源+最优路径+队伍调 50kg载重灭火无人机联动 ·时空双通道烟火检测算法可见光烟雾纹理热红外异常温升双通道融合判定·火点检出≤3秒·误报率<1% + 确认+方案+联动 食 方案要 + 起火点：N29.12 116.46 ·干粉/水基灭火弹·精准投挪·初期压制 囍 ? 近水源：常湖池 匠：23km最优路径：3.6km预计时间：8分钟 调深料年：火队A组（12人）车辆2台 3 生态推演模型引擎 多源数据汇聚 边/云：推演层 中 无人机被测给（月度更新） 四 地面水位计实时数据 气象-水文-植被-动物耦合模型·历史数据学习非线性关系·2-4周水位方案推演·食源面积变化预测·候鸟承载力评估 推演输出（示例） 正射·多光道NDVI 建议未来5日内向常湖池补水15厘米 气象站 红外相机动物分布密度 808 福 降用发数据 O 机理接型层 数据融合层（多源数据合） 学习推理层 （水文/生态机理） （机器学习模型） AI视觉分析平台（ （边缘智能）视觉大模型个体认知引擎 2 细粒度物种识别 异常检测与语义理解 CNN+VIT混合菜构·200万张标注图像训练 边：认知层 白醇 同一只白鹤跨时相个体识别 前期影像（4月） 尼期影像（5月） ·前后期影像对比分析异常检测算法 东方白鞋黑险昆财 2023-03-12 2023-00-182023-12-05 52024-04-212 2024-09-10 多模态视觉大模型 ·对比学习+重识别找术高结就入向量个体匹配洪年虚游航次油滨开放询汇行为理解 ·259种鸟类及珍物种识别 国 司 ·准确率≥96% 似在东北角浅港发现图网面积约50平方米 新增人为扰动/困网死亡动物/植被异常自然语言告警生成 福 小天鹅 端侧轻量化部著·边飞边识别 ® 9 福 w 豆 （觅食/育转/争斗自动标注） 信度：99.2%（个体ID：WH-2023-0017） 影像输入（多源感知数据） 物种识别/个体追踪/异常检测 结构化信息输出（物种/位置/行为/异常告警） 1 自动机巢（无人化值守） 固定翼无人机续航150分钟单架次疆盖150-200km 多旋翼无人机搭载变焦相机·热成像多光谐载荷 (元》) 高清可见光+红外热成像+多光谱+激光雷达点云 端：感知层? 70 自动充电 环境感知（风速/雨量/温度）任务自决策无人化长期值守