数字孪生技术支撑生态保护精准化实践路径探析

　　■  张真真 

　　在全球气候变化不断加剧、美丽中国建设持续深入推进的时代背景下，生态保护已然进入精准化治理的关键期。传统生态保护模式面临着一系列现实挑战，如监测覆盖范围不够广泛、政策响应相对迟缓等。而数字孪生技术所具备的实时映射、模拟仿真等特性，为破解生态保护精准化难题提供了重要支撑。因此，重点关注数字孪生技术与生态保护融合的实践路径，探索数字孪生技术落地的创新方案，有助于提升生态环境治理效能，推动生态保护工作朝着精准化方向持续迈进。 

　　数字孪生技术与生态保护精准化的适配逻辑

　　数字孪生技术的核心特性契合生态保护精准化需求。数字孪生技术搭建起“物理实体－虚拟映射－数据交互”的闭环体系，整合物联网、卫星遥感等多源感知手段，实现生态要素全维度的实时监测。借助AI（人工智能）算法对海量数据进行智能分析，从而精准捕捉生态系统的动态变化。例如，黄河小浪底数字孪生系统通过2943支监测仪器与卫星遥感协同联动，精准感知库区水沙动态。该系统具备动态仿真与预测预警能力，能够提前推演生态风险的演化走向，为精准决策提供科学依据。这恰好符合生态保护“全方位、高精度、快响应”的核心要求，在生态保护领域发挥着至关重要的作用，为生态环境的可持续发展提供了有力保障。

　　生态保护精准化诉求驱动数字孪生技术深度融合。当前，生态保护正从粗放式管理朝着精细化治理迈进，迫切需要攻克全域监管、风险防控等关键难题。在森林保护以及流域治理等场景中，传统监测方法难以实现全周期动态管控。数字孪生技术能够构建全域生态系统的数字镜像，实现从单一要素监测到系统协同治理的跃升。例如，江苏常州的“数字田园”系统、福建安溪的“数字茶业”平台，借助生态产品数字孪生体，实现了种植环境和产品质量全链条的精准管控。这进一步表明数字孪生技术与生态保护精准化需求高度契合，不仅为生态保护模式的创新带来了希望，也推动着生态保护在更科学的道路上持续探索前进。 

　　数字孪生技术支撑生态保护精准化的实践瓶颈

　　技术层面，数据整合与模型适配存在短板。当前，生态保护监测数据来源分散且标准各异，如卫星遥感、地面监测等多源数据难以实现高效融合，使得数字孪生模型的数据根基不够稳固。与此同时，不同生态场景的复杂程度存在显著差异，这导致通用模型在面对极端气候、复杂地形等特殊环境，如高海拔地区物种监测、湿地生态模拟等场景时，往往难以适配，进而造成模型预测的精确度欠佳。

　　此外，部分区域的感知设备布置不足，数据实时传输和处理能力受限，这也进一步影响了数字孪生技术应用在深度与广度上的拓展。 

　　机制层面，协同治理与成果转化机制缺失。数字孪生技术的应用需要跨区域、跨部门的协同合作。然而，在当前的生态保护领域，“条块分割”现象十分突出。例如，环保、林草、水利等跨部门的数据协调仍存在梗阻，未能实现充分共享。此外，科研与实践相脱节的问题也较为显著，技术成果向生态保护场景转化的效率较低，基层管护人员在技术应用方面也存在能力不足的问题。与此同时，由于缺乏完善的考核评价与保障机制，无法确保技术应用的持续性和规范性，进而制约了精准化治理效能的充分发挥，导致生态保护在借助数字孪生技术实现高效治理的过程中面临诸多困难。 

　　数字孪生技术支撑生态保护精准化的路径创新

　　技术赋能，构建全链条智慧监测治理体系。构建“空天地”一体化感知网络，将卫星遥感、无人机以及地面传感器等设备加以整合，确立标准化的数据治理流程，实现多源数据的一体化融合态势；开展适配各类生态场景的数字孪生引擎研发工作，对水文、泥沙、物种监测等专业模型予以优化，提高复杂环境下模拟预测的精准度；引入边缘计算技术以强化数据实时处理效能，搭建“监测－分析－预警－处置”的全链条闭环体系，促使治理模式由被动响应向主动预判转变，让整个治理过程更具前瞻性和主动性，更好地应对复杂多变的实际情况。

　　机制保障，健全多元协同推进体系。数字孪生平台的建设需要制定涵盖技术、政策、法规、经济等多个层面的整体性调适策略，包括建立技术标准和规范、完善相关法律法规、推动政策支持、加强人才培养和科技创新等。一方面，强化与各治理主体的沟通和协商，实现数据共享、共同参与模型构建和模拟仿真工作的目标。另一方面，加强对基层管护人员的技术培训，构建“技防+人防”融合模式，并吸引社会力量参与生态监测。此外，还需构建科学的考核评价机制，将技术应用成效纳入生态保护绩效考核，以此保障生态保护精准化创新路径得以落地实施，确保生态保护工作稳步推进。 

　　数字孪生技术为生态保护精准化开辟全新技术途径，成为推动生态治理迈向现代化的关键助力。当下，亟待攻克技术融合和机制协同这两大难关，构建起全链条智慧监测体系及多元协同机制，以此实现技术价值与治理效能的深度交融。未来，随着技术不断迭代，数字孪生技术会在美丽中国建设进程中释放更强效力，为稳固生态安全防线、促进人与自然和谐共生的现代化提供坚实可靠的保障。

　　（作者单位：北京工业大学马克思主义学院）

　　【基金项目】本文系北京市社科基金规划项目：习近平生态文明思想的世界意义研究（编号：22KDC010）。