“地球之肺”如何“智慧守护”？中国科学院清原森林站探索科研新范式辽宁的中国之最( 二 ) _辽宁的中国之最

这个过程中，清原森林站已搭建链接103套设备、321个传感器设备物联网系统，实现4G/5G覆盖、无线网络传输、万兆光纤有线传输，并通过2台机架式高性能服务器建立起多功能数据中心，提高森林结构-功能信息自动获取和分析效率，大幅提升野外站观测/研究信息化水平。
在六大信息化平台当中，最重要的森林“智慧守护”者——次生林生态系统塔群监测平台(科尔塔群)包括天然阔叶混交林、天然蒙古栎林、落叶松人工林3座观测塔，它们集多类科研设施于一体，可高质量获取森林生态系统的全息三维结构与动态、通量监测数据和生态水文数据。
朱教君透露，“三足鼎立”的塔群监测平台还增设土壤温度传感器、林内光量子矩阵传感器和鱼眼相机，对塔群固定样地群进行补充调查，年均获得监测数据约410GB，既为在清原森林站开展工作的科研机构人员提供数据服务，也为国家重大科技项目提供基础数据支持。
中国科学院清原森林站孙一荣工程师介绍该站应用人工智能(AI)开展林区生态监测、科学研究等情况。中新社采访人员孙自法摄
此外，多功能数据中心、物联网平台也是清原森林站“智慧”运行管理的核心支撑。多功能数据中心配置有计算储存平台和虚拟化平台，实现对水、土、气、生观测数据的存储、分析与管理，满足科研人员对各类大数据的计算分析需求。清原森林站物联网平台则基于已有网络覆盖的基础，通过建设4G/5G基站实现观测样地的网络覆盖，通过铺设光纤方式把数据有线传输回该站多功能数据中心和CERN数据中心，实现野外复杂环境下数据稳定可靠接入和采集。
科研新范式建设有何成效？
作为“森林碳库守护者”，清原森林站建设“智慧守护”信息化平台、打造出野外台站科研新范式以来，能为科研机构和科研人员提供怎样的高效服务？实际应用效果如何？
中国科学院清原森林站卢德亮副研究员在该站一处林窗样地进行科研仪器检查测试工作。中新社采访人员孙自法摄
朱教君表示，清原森林站持续探索科研新范式，积极布局六大信息化平台建设，目前已收获一系列重要成效：
一是实现多尺度、多要素、多过程碳通量监测数据集成，精准核算森林碳汇。针对当前森林碳汇核算存在估算不确定性大、森林三维结构不清、碳汇驱动机制不明等问题，清原森林站依托信息化平台建设，融合物联网、人工智能和大数据等先进的信息化技术，打造数据获取、自动传输、智能分析、管理决策和可视化的全链条信息化平台，实现森林生态系统多尺度、多要素、多过程长期碳通量观测数据的联网获取与存储、计算与分析、质控与共享、展示与应用，全面提升森林碳汇研究的信息化能力，探索碳中和目标下生态学研究的科研范式变革与实现途径。在此基础上，促进生态系统生态学、林学等学科知识创新，为森林结构优化与增汇管理提供决策支撑。
二是创新建成以科尔塔群为纽带的“天-空-塔-地”一体化综合评估技术体系，科学评估重大生态工程建设成效，首次对三北工程建设做出科学、客观的历史性评价，支撑国家出台《天然林保护修复制度方案》；在中国北方生态安全屏障建设成效评估研究方面，针对“北方生态安全屏障”近10年(2012-2022)建设情况进行综合评估，并与前30年(1978-2012)进行全面对比，并提出新的对策和建议。
三是集成森林生态系统结构与功能一体化综合研究平台，为区域生态文明建设提供科技支撑，包括打造跨尺度森林水文过程研究平台，服务区域生态水安全；开发森林生物资源从监测到识别的全链智能化系统，科技支撑森林生物多样性维持与改善。

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