三江源，被譽為“中華水塔”，于2015年開啟國家公園體制試點，并于2021年正式設立國家公園，在建設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，三江源地區(qū)的棕熊肇事呈現(xiàn)頻發(fā)態(tài)勢，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，導致人熊沖突加劇。2023年以來，北京林業(yè)大學課題組承擔了“青海省人熊沖突預警防范技術研究與示范項目”，專注三江源的核心和主體區(qū)域—玉樹州，經(jīng)過兩階段的工作，研發(fā)和應用了監(jiān)測、識別、預警、隔離、驅(qū)離五項技術，推動“技防 機防 人防”一體系化的人熊沖突綜合防控系統(tǒng)得以初步建立。

一是通過監(jiān)測技術研發(fā)與應用，建立了科學有效的智能監(jiān)測體系，覆蓋約100平方公里區(qū)域。首先，依據(jù)棕熊生物學習性、熊窩子與當?shù)厣鐓^(qū)的空間關系、地形地貌及植被分布特征，科學設定了監(jiān)測路線。其次，根據(jù)不同建設區(qū)域的居住區(qū)分布特征，分5個監(jiān)測區(qū)域，設置58臺紅外相機、13臺球形攝像機和9臺槍型攝像機。再次，在利用現(xiàn)有4G網(wǎng)絡傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎上，對沒有信號地區(qū)應用網(wǎng)橋技術進行內(nèi)部組網(wǎng)。監(jiān)測結(jié)果明確了棕熊種群分布大致范圍、行為活動規(guī)律及人熊沖突風險區(qū)域。此外，通過利用牧民、種牛場的自用攝像頭開展監(jiān)測，極大地拓展了監(jiān)測覆蓋區(qū)域。

團結(jié)村榮獨溝紅外相機布設點位

二是通過識別技術研發(fā)與應用，建立了高精準讀的智能識別系統(tǒng)。首先，通過紅外相機和無人機航拍獲取棕熊影像資料，結(jié)合向當?shù)毓ぷ魅藛T等獲取的二手影像資料，建立了大樣本庫。其次，應用YOLOv8算法的識別模型，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 模型并進行應用，在特定樣本條件下的識別成功率達99.1%。再次，引入自主知識產(chǎn)權識別模型（Hyper-YOLO），將超圖計算集成到目標檢測網(wǎng)絡，將識別成功率提高至99.8%。2024年度，累計識別棕熊5748次，識別成功率超99%。

相古寺點位棕熊檔案（部分）

三是通過預警技術研發(fā)與應用，建立了快速相應的綜合預警系統(tǒng)。首先，建立的智能預警模式，一旦識別系統(tǒng)確定識別對象為棕熊，可立即啟動預警流程，通過高音喇叭、手機電話、手機短信三種方式發(fā)布警示。其次，建立的人工報告預警模式，培訓和鼓勵牧民等通過“熊掌報”微信小程序、電話或?qū)χv機上報棕熊發(fā)現(xiàn)情況，由工作人員核實整理后發(fā)布信息。2024年度，累計發(fā)布報警信息454條。

預警信息發(fā)布

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

便攜式電子圍欄

五是通過驅(qū)離技術研發(fā)與應用，建立了便捷高效的驅(qū)離裝置。首先，研發(fā)應用了三個版本便攜式噴霧罐，通過優(yōu)化噴嘴設計、調(diào)整溶液濃度，噴射距離得以提高（遠于10m）、噴射時間得以延長（長于20s），并組織培訓確保牧民正確使用，驅(qū)離效果得以提升（濃度），并不會對棕熊健康構成危害。其次，研發(fā)自動觸發(fā)驅(qū)離技術，采用了攝像頭與云臺、電動水槍相結(jié)合的綜合方案，構成一個整體的防護系統(tǒng)。再次，集成無人機驅(qū)離技術，采用專用定制無人機，攜帶容量16L辣椒素溶液，噴灑速度為8L/分鐘，時間最長可達3分鐘。

防熊噴霧發(fā)放與培訓

在先進適應技術研發(fā)和應用成功的基礎上，通過尋求當?shù)卣С?、培訓本地牧民、組建村級防熊小組，極大的促進了技術應用本地化，增強了現(xiàn)有設備與系統(tǒng)應用的有效性，使得“技防 機防 人防”一體系化的人熊沖突綜合防控系統(tǒng)初現(xiàn)成效。

防控技術應用推廣

當前，三階段項目正式啟動。通過對監(jiān)測等五項技術的提升及示范應用面積的擴大，當?shù)啬撩竦淖匦苷厥路揽啬芰τ型M一步提高、各類損失有望持續(xù)下降、獲得感與對保護工作的支持意愿將大幅增長，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

作者簡介

謝屹，北京林業(yè)大學教授、博士生導師。

研究領域為：野生動植物保護政策、人獸沖突治理、自然保護地體系建設、國家公園體制改革、自然資源產(chǎn)權制度等。兼任中國野生動物保護協(xié)會理事，國家林業(yè)和草原局亞洲象、海南長臂猿保護、穿山甲專家委員會委員。

翟波，北京林業(yè)大學博士生，從事資源經(jīng)濟與政策研究。