科技研发应用助力建设人与自然和谐共生的三江源

三江源，被誉为“中华水塔”，于2015年开启国家公园体制试点，并于2021年正式设立国家公园，在建设人与自然和谐共生的现代化中具有特殊的重要意义。近年来，三江源地区的棕熊肇事呈现频发态势，表现为牧民房屋家具遭受破坏、牦牛及藏系羊遭受捕食、人员生命健康安全遭受威胁，导致人熊冲突加剧。2023年以来，北京林业大学课题组承担了“青海省人熊冲突预警防范技术研究与示范项目”，专注三江源的核心和主体区域—玉树州，经过两阶段的工作，研发和应用了监测、识别、预警、隔离、驱离五项技术，推动“技防+机防+人防”一体系化的人熊冲突综合防控系统得以初步建立。

一是通过监测技术研发与应用，建立了科学有效的智能监测体系，覆盖约100平方公里区域。首先，依据棕熊生物学习性、熊窝子与当地社区的空间关系、地形地貌及植被分布特征，科学设定了监测路线。其次，根据不同建设区域的居住区分布特征，分5个监测区域，设置58台红外相机、13台球形摄像机和9台枪型摄像机。再次，在利用现有4G网络传输监测数据的基础上，对没有信号地区应用网桥技术进行内部组网。监测结果明确了棕熊种群分布大致范围、行为活动规律及人熊冲突风险区域。此外，通过利用牧民、种牛场的自用摄像头开展监测，极大地拓展了监测覆盖区域。

团结村荣独沟红外相机布设点位

二是通过识别技术研发与应用，建立了高精准读的智能识别系统。首先，通过红外相机和无人机航拍获取棕熊影像资料，结合向当地工作人员等获取的二手影像资料，建立了大样本库。其次，应用YOLOv8算法的识别模型，引入缩放系数与ELAN算法思想，经多轮优化选定RXCT-Animals-141X 模型并进行应用，在特定样本条件下的识别成功率达99.1%。再次，引入自主知识产权识别模型（Hyper-YOLO），将超图计算集成到目标检测网络，将识别成功率提高至99.8%。2024年度，累计识别棕熊5748次，识别成功率超99%。

相古寺点位棕熊档案（部分）

三是通过预警技术研发与应用，建立了快速相应的综合预警系统。首先，建立的智能预警模式，一旦识别系统确定识别对象为棕熊，可立即启动预警流程，通过高音喇叭、手机电话、手机短信三种方式发布警示。其次，建立的人工报告预警模式，培训和鼓励牧民等通过“熊掌报”微信小程序、电话或对讲机上报棕熊发现情况，由工作人员核实整理后发布信息。2024年度，累计发布报警信息454条。

预警信息发布

四是通过隔离技术研发与应用，建立了高性能低成本易操作的脉冲电子围栏系统。首先，设置了9套固定电子围栏，应用于牧民的砖混房屋（冬窝子）、寺庙等固定设施，具有很高的安全性和耐用性。其次，设置了6套便携式电子围栏，主要应用于牧民的帐篷（夏窝子），便于牧民在放牧时灵活使用。再次，设置了1套铁电混合围栏，应用于已布设铁丝围栏的场景，在已有铁丝围栏上部，加装电子围栏（技术标准与便携式电子围栏相同），形成上下双层防护。在电子围栏应用的地区，棕熊入侵牧民房屋的事件大幅减少。

便携式电子围栏

五是通过驱离技术研发与应用，建立了便捷高效的驱离装置。首先，研发应用了三个版本便携式喷雾罐，通过优化喷嘴设计、调整溶液浓度，喷射距离得以提高（远于10m）、喷射时间得以延长（长于20s），并组织培训确保牧民正确使用，驱离效果得以提升（浓度），并不会对棕熊健康构成危害。其次，研发自动触发驱离技术，采用了摄像头与云台、电动水枪相结合的综合方案，构成一个整体的防护系统。再次，集成无人机驱离技术，采用专用定制无人机，携带容量16L辣椒素溶液，喷洒速度为8L/分钟，时间最长可达3分钟。

防熊喷雾发放与培训

在先进适应技术研发和应用成功的基础上，通过寻求当地政府支持、培训本地牧民、组建村级防熊小组，极大的促进了技术应用本地化，增强了现有设备与系统应用的有效性，使得“技防+机防+人防”一体系化的人熊冲突综合防控系统初现成效。

防控技术应用推广

当前，三阶段项目正式启动。通过对监测等五项技术的提升及示范应用面积的扩大，当地牧民的棕熊肇事防控能力有望进一步提高、各类损失有望持续下降、获得感与对保护工作的支持意愿将大幅增长，为三江源地区的人熊和谐共生提供有力支持，也为其他同类型区域减轻或缓解人兽冲突提供示范借鉴。

文/翟波、谢屹

图/翟波

作者简介

谢屹，北京林业大学教授、博士生导师。

研究领域为：野生动植物保护政策、人兽冲突治理、自然保护地体系建设、国家公园体制改革、自然资源产权制度等。兼任中国野生动物保护协会理事，国家林业和草原局亚洲象、海南长臂猿保护、穿山甲专家委员会委员。

翟波，北京林业大学博士生，从事资源经济与政策研究。