森林保護進入高科技時代

森林保護技術正在改變我們保護全球森林的方式。從基于太空的碳追蹤衛星，到能探測煙霧和電鋸聲的地面物聯網傳感器，這些高科技工具正助力預防野火、保護生物多樣性，并識別非法伐木活動。

IEEE高級會員Paul Kostek表示：“我們正從過去依靠瞭望塔人員巡查煙霧的方式，轉向能夠監測廣泛區域并在問題擴大前發現隱患的技術?！?/span>

面臨威脅的森林

森林是應對氣候變化的關鍵全球資產，因為生長的樹木能夠儲存導致全球變暖的二氧化碳。但全球每年都有數千平方英里的森林消失。2020年至2023年間，全球平均每年損失15250平方英里的森林，面積大致相當于瑞士的國土面積。

森林消失的原因多種多樣。氣候變化使野火愈發嚴重，每年約三分之一的樹木覆蓋損失由野火導致，超過了采礦和林業等其他原因。棲息地的喪失對亞馬遜等地區的生物多樣性構成了特別威脅 —— 這片廣袤的區域僅占地球表面的1%，卻棲息著10%的陸地物種。

城市化和農業活動每年也會導致樹木減少。

從空中監測

衛星是森林保護 “武器庫” 中尤為重要的工具，因為它們使研究人員能夠監測大片森林區域，排查各類問題。從高空俯瞰的視角可以讓保護工作者極為精準地掌握森林面積增減的情況。

但衛星技術還能對森林內部發生的情況進行細致入微的觀測。

“合成孔徑雷達可以提供特定森林區域的詳細數據，幫助評估疾病、火災、洪水、蟲害等自然事件，以及商業伐木、土地用途變更等人類活動的影響?！?能夠探測到昆蟲或疾病引發的森林枯萎早期跡象尤為重要，因為這使保護團隊能夠控制損害，并將資源調配到最需要關注的區域。

不過，保護團隊無需進入太空即可獲得鳥瞰視角。

無人機也常被用于監測大片森林。它們既能快速測繪相當大的區域，又能提供衛星無法企及的精度，這是其優勢所在。

在偏遠且難以抵達的地區，專用無人機已被用于在因砍伐受損的區域快速植樹。這些機器還運用激光雷達（LiDAR）技術 —— 一種通過發射激光脈沖來確定物體的存在、形狀和距離的傳感方法 —— 來繪制樹木的高度和形狀，或分析樹冠結構。這些方法可提供關于森林健康狀況的詳細信息。

物聯網如何推動森林保護

物聯網傳感器也已被用于森林保護。它們可以監測溫度、濕度、煙霧、二氧化碳、甲烷和空氣質量等環境參數。與此同時，聲學傳感器能夠探測火災聲音、受困野生動物的動靜以及非法伐木活動。

IEEE高級會員Inderpreet Kaur表示：“物聯網設備能夠以極短的延遲收集并傳輸森林狀況的實時數據?！?/span>

部署物聯網傳感器有兩個目的：首先，數據可用于長期分析，并集成到人工智能系統中。

“基于人工智能的數據預測和預防性分析將成為改變游戲規則的力量 —— 通過分析這些數據，能夠探測到野火、森林砍伐和生物多樣性喪失的早期跡象?！?/span>

例如，當聲學傳感器在禁止伐木的區域檢測到電鋸聲時，傳感器還能幫助護林員和保護官員立即做出響應。

僅有技術還不夠

盡管技術正在成為保護工具箱中的新興工具，但要產生有意義的影響，仍需要人類專業知識、資金和政治意愿的支持。保護工作常常面臨來自當地社區的阻力，而成功通常依賴于與利益相關者的廣泛對話。

“我們是否應該阻止他們使用現有的傳統方式 —— 比如焚燒土地開墾農田或砍伐樹木取暖，轉而引入利用技術的新型土地管理方法？” Kostek問道，“而且，誰來使用和管理這些技術？是社區自身，還是外部機構？在長期受保護的地區開展采礦、石油鉆探和林業等活動時，同樣會面臨這些問題。我們需要平衡這些地區的經濟需求（如就業和商業發展）與長期環境影響，以及這種影響對其他群體的作用。”

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