在国家“双碳”战略纵深推进的时代命题下,森林作为陆地生态系统最大的“碳库”,其安全直接关乎碳中和目标的实现。然而,一组数据令人揪心:一场中等规模的森林火灾所释放的二氧化碳,往往能瞬间抵消数万亩森林数年的碳汇积累。
面对森林火险监测“发现即扑救”的滞后现状,重庆工商大学人工智能学院的一支平均年龄仅21岁的“林火先知”团队,选择主动担当。他们不再满足于火后的“亡羊补牢”,而是聚焦森林地表的微小落叶,试图通过微波感知与AI算法,在火险萌发之初,用青春智慧守护国家的“绿色家底”。
微小切口:从“一片凋落物”解码森林火险密码
在广袤的林海中,地表堆积的枯枝落叶——森林凋落物,是引发火灾最隐秘的“导火索”。
“凋落物的含水率是决定森林火灾能否点燃、能否成灾的关键。”项目负责人夏启恒介绍道。长期以来,这一关键数据的获取依赖于人工经验或低效的实验室干晒法,导致火险预警存在巨大的“源头盲区”。
为了攻克这一难题,团队研发了“森林凋落物火险预警系统”。他们巧妙地利用微波对水分高度敏感的特性,通过自研的ATOB微波相位解缠算法,在复杂的野外电磁环境下精准捕捉凋落物内部的水分变化。通过引入基于微波传输特性的“四重物理约束”,他们将相位解缠误差降低至30%以下,成功为森林防火装上了感知火险源头的“国产慧眼”。
这套系统不仅是一个硬件终端。针对实际应用中林业人员操作不便的痛点,团队发挥全栈开发优势,构建了一个高度自适应的统一系统平台。无需复杂的安装,管理人员通过手机、平板或电脑即可实现多端访问,实时掌握林区火险动态。
青年担当:在“实验室、健身房与林区”间的科创马拉松
这支主要由大三学生组成的团队,正处于考研备考与专业课压力最重的“黄金期”。在他们的日常表里,没有安逸的午后,只有高强度的科研攻关。
为了让算法模型不再是“实验室产物”,团队成员走遍了全国75%的重点林区,实地采集了3000余份一线样本。在重庆歌乐山国家森林公园的陡峭林地里,总能看到他们背着测量仪徒步采样的身影。
“科创是一场长跑,必须有好的体魄和极度的自律。”夏启恒表示。在学院导师制度的引导下,成员们在兼顾高强度专业学习与健身习惯的同时,利用每一个周末和假期进行算法联调。从BDIOT 2025国际会议的口头报告,到两项专利、三项软著的授权,每一项成果背后都是上千次的数据测试与逻辑重构。
为了打破技术壁垒,他们自主研发了基于Spearman秩相关系数的SRFS特征优选算法,将模型效率提升了30%以上。目前,这套系统已在歌乐山等多个林区完成试点验证,预警准确率高达95%。
结尾升华:用数字利刃,守卫碳汇安全的“绿色屏障”
“我们代码的每一行优化,可能就意味着未来少了一场火灾,保住了一片碳汇。”这是“林火先知”团队成员们共同的信念。
目前,团队正致力于将项目成果进一步工程化。他们坚持“科技向善”的初衷,利用轻量化的服务模式,旨在为更多中小型林区、自然保护区提供负担得起、精准可靠的灾前预警服务。
新时代的青年是绿色发展的坚定践行者。“林火先知”团队自觉将个人成长融入国家“双碳”大局,把专业所学紧密对接生态保护的现实需求。未来,他们将继续深耕“微波+AI”领域,通过不断的科研创新,为筑牢国家生态安全屏障贡献青春力量,让“防患于未燃”成为守护青山绿水的数字常态。

