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灘涂、沼澤、蘆葦叢……蒼鷺、黑鸛、紅嘴鷗……正值候鳥(niǎo)越冬季，大江南北的不少越冬地采取人工智能監(jiān)測(cè)、無(wú)人機(jī)巡護(hù)、算法推演等技術(shù)，創(chuàng)新候鳥(niǎo)觀測(cè)和保護(hù)手段，為候鳥(niǎo)和棲息地保護(hù)提供科技支撐，守護(hù)各類候鳥(niǎo)安全越冬。

鄱陽(yáng)湖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的候鳥(niǎo)。劉遠(yuǎn)慶攝（人民視覺(jué)）

江西鄱陽(yáng)湖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)——

“無(wú)人機(jī) 算法”智慧護(hù)鳥(niǎo)

梅西湖位于江西省九江市永修縣吳城鎮(zhèn)境內(nèi)，是江西鄱陽(yáng)湖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)9個(gè)重要的碟形湖之一?！懊磕?1月至次年3月，鄱陽(yáng)湖進(jìn)入枯水期，大面積湖灘、草洲露出水面，豐美的水草、豐富的魚(yú)蝦吸引了各種水鳥(niǎo)珍禽前來(lái)?xiàng)?。”江西鄱?yáng)湖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局吳城保護(hù)站巡護(hù)員王小龍拿出望遠(yuǎn)鏡，仔細(xì)觀察候鳥(niǎo)種群信息和棲息環(huán)境。

“白色的是白琵鷺，褐色的是斑嘴鴨，湖面還有國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物東方白鸛、黑鸛?！蓖跣↓埲鐢?shù)家珍，“十幾年前，日常巡護(hù)、監(jiān)測(cè)全靠?jī)蓷l腿，越洲涉水、風(fēng)吹日曬?！?/p>

如今，借助高科技設(shè)備、智慧化手段，保護(hù)區(qū)工作人員對(duì)候鳥(niǎo)監(jiān)測(cè)追蹤實(shí)現(xiàn)“人力 物力”雙重保障。

鄱陽(yáng)湖畔的白鶴。張小林?jǐn)z（人民視覺(jué)）

“無(wú)人機(jī)巡護(hù)147次，巡護(hù)里程609公里……”在吳城保護(hù)站智慧管控室，平臺(tái)實(shí)時(shí)顯示智慧無(wú)人機(jī)巡護(hù)信息。2023年12月，保護(hù)區(qū)建立智慧管理平臺(tái)，眾多布設(shè)在湖區(qū)各水域的高清攝像頭和傳感器全天候運(yùn)行，通過(guò)AI技術(shù)自動(dòng)識(shí)別和記錄候鳥(niǎo)的種類、數(shù)量、鳥(niǎo)群密度等信息?！耙郧跋胍涗涾B(niǎo)兒的情況，需要深入湖區(qū)現(xiàn)場(chǎng)蹲守、人工巡查，耗時(shí)費(fèi)力，準(zhǔn)確度也比較低。”王小龍說(shuō)。如今，一雙雙“智能眼睛”將捕捉到的鳥(niǎo)類影像實(shí)時(shí)傳送到智慧管理平臺(tái)?！安僮魅藛T只需提前設(shè)定飛行線路，錄入無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)，通過(guò)遠(yuǎn)程操控，就能用無(wú)人機(jī)對(duì)保護(hù)區(qū)進(jìn)行全域、高效、精準(zhǔn)的巡護(hù)監(jiān)測(cè)?！眳浅潜Ｗo(hù)站工作人員袁子期介紹，以前，湖區(qū)的沼澤、灘涂地帶監(jiān)測(cè)人員難以到達(dá)，現(xiàn)在可以盡收眼底。同時(shí)，無(wú)人機(jī)還能實(shí)現(xiàn)高空喊話，對(duì)危害候鳥(niǎo)和破壞濕地資源行為進(jìn)行警告。

“平臺(tái)可以清楚看到無(wú)人機(jī)巡護(hù)的實(shí)時(shí)畫(huà)面，遇到特殊情況，工作人員會(huì)及時(shí)通知我們?！痹悠谡f(shuō)，為了讓無(wú)人機(jī)不驚擾候鳥(niǎo)，工作人員通常會(huì)將飛行高度設(shè)置在百米以上。返倉(cāng)后的無(wú)人機(jī)，還能用機(jī)械臂智能換電，做到持續(xù)巡護(hù)。無(wú)人機(jī)采取高空巡護(hù)方式，高精度相機(jī)可以及時(shí)追蹤候鳥(niǎo)行跡和人類活動(dòng)蹤跡，同時(shí)又不對(duì)鳥(niǎo)類活動(dòng)造成干擾。

“這套智慧管理系統(tǒng)還能通過(guò)仿真推演對(duì)湖區(qū)水位進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)?！痹悠谡f(shuō)，系統(tǒng)結(jié)合當(dāng)前的氣象條件、水域面積、候鳥(niǎo)數(shù)量等進(jìn)行算法推演，提前研判湖區(qū)水生生物量和越冬候鳥(niǎo)食物總量，適時(shí)開(kāi)、關(guān)閘口，科學(xué)調(diào)控水位，為候鳥(niǎo)棲息創(chuàng)造有利條件。（王丹）

南大港濕地。劉 沖攝（人民視覺(jué)）

河北滄州南大港濕地和鳥(niǎo)類自然保護(hù)區(qū)——

“AI聲紋識(shí)別”“聽(tīng)”聲識(shí)鳥(niǎo)

冬日，河北滄州南大港濕地。一縷陽(yáng)光穿透薄霧，在水面上灑下點(diǎn)點(diǎn)金光。遺鷗、小天鵝、蒼鷺……鳥(niǎo)兒們或低飛掠過(guò)波光粼粼的水面，激起一圈圈漣漪，或悠然自得地穿梭在蘆葦蕩間，漂浮在淺淺的沼澤地，三五成群，低頭覓食，好不愜意。

河北滄州南大港濕地和鳥(niǎo)類自然保護(hù)區(qū)是東亞—澳大利西亞候鳥(niǎo)遷飛路線上的重要停歇地和中轉(zhuǎn)站。2024年7月，該濕地作為黃（渤）海候鳥(niǎo)棲息地（第二期）的重要組成部分?jǐn)U展列入《世界遺產(chǎn)名錄》。

近年來(lái)，南大港濕地開(kāi)展大規(guī)模生態(tài)修復(fù)和治理，生態(tài)環(huán)境明顯改善。據(jù)統(tǒng)計(jì)，南大港濕地2023年觀測(cè)到候鳥(niǎo)10萬(wàn)余只。濕地現(xiàn)有鳥(niǎo)類272種，其中國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)鳥(niǎo)類17種，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和物種多樣性穩(wěn)步提升。

南大港濕地的黑翅長(zhǎng)腳鷸。劉全勝攝（人民視覺(jué)）

“鳥(niǎo)類AI聲紋監(jiān)測(cè)設(shè)備‘聽(tīng)到’鳥(niǎo)叫聲，就能識(shí)別種類?！蹦洗蟾蹪竦睾网B(niǎo)類自然保護(hù)區(qū)工作人員張景興介紹，近年來(lái)，保護(hù)區(qū)搭建科研監(jiān)測(cè)一體化平臺(tái)，在濕地布設(shè)3套聲紋設(shè)備，包括2艘無(wú)人船和1套立桿，在蘆葦蕩、蘆葦叢等多遮擋條件下使用智能聲紋監(jiān)測(cè)手段，對(duì)鳥(niǎo)類進(jìn)行大范圍、全天候、低干擾監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)到鳥(niǎo)叫聲，設(shè)備上傳平臺(tái)系統(tǒng)，后者自動(dòng)識(shí)別。

“聽(tīng)，這是黃鹡鸰的叫聲，清晰明了，悠揚(yáng)婉轉(zhuǎn)?！痹诳蒲斜O(jiān)測(cè)平臺(tái)監(jiān)控室，張景興操作電腦，點(diǎn)開(kāi)一條當(dāng)天實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的鳥(niǎo)叫聲。監(jiān)測(cè)界面上，系統(tǒng)很快識(shí)別出鳥(niǎo)類的名稱，并同步了照片、生活習(xí)性、分布位置等信息，“黃鹡鸰、灰鹡鸰等小型鳥(niǎo)類聲音清脆，蒼鷺等大型鳥(niǎo)類則聲音低沉。”

據(jù)悉，平臺(tái)物種庫(kù)目前已收集到鳥(niǎo)類音頻數(shù)量1500多種、19萬(wàn)多條作為AI聲紋識(shí)別樣本。通過(guò)AI聲紋識(shí)別，保護(hù)區(qū)工作人員能更加準(zhǔn)確掌握濕地鳥(niǎo)類現(xiàn)狀，“可以知道本次越冬有哪些鳥(niǎo)類到達(dá)濕地、在哪個(gè)位置分布，并根據(jù)鳥(niǎo)類遷徙和生活狀態(tài)分析生態(tài)修復(fù)措施成效?！睆埦芭d說(shuō)。

南大港濕地有10個(gè)保護(hù)站點(diǎn)，以往人工巡護(hù)，有很大時(shí)空局限性。如今，AI聲紋識(shí)別等技術(shù)構(gòu)建起覆蓋全濕地范圍的智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，再結(jié)合人工，大幅提升了監(jiān)測(cè)效率。工作人員能遠(yuǎn)程監(jiān)控并及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，有效彌補(bǔ)了人員不足、突破了時(shí)空局限。（張騰揚(yáng)）

在滇池水域上空飛翔的紅嘴鷗。董蓉梅攝（人民視覺(jué)）

云南昆明滇池——

“AI慧眼系統(tǒng)”實(shí)時(shí)數(shù)鳥(niǎo)

云南昆明滇池旁，早上8點(diǎn)剛過(guò)，大理大學(xué)東喜瑪拉雅研究院研究生黃文已經(jīng)來(lái)到昆明海洪濕地公園。她一手拿著滇池鳥(niǎo)類調(diào)查表，一手端握雙筒望遠(yuǎn)鏡：“紅嘴鷗約1520只、蒼鷺27只……”在她頭頂約60米高處，還有一位“調(diào)查員”——一架連接到AI鳥(niǎo)類智慧監(jiān)測(cè)識(shí)別系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)。

日出就開(kāi)工、每天至少走幾萬(wàn)步，參與鳥(niǎo)類調(diào)查一年多的黃文習(xí)慣了冬季每月走一遍滇池沿線。然而，滇池湖面寬闊，沿岸建有54個(gè)湖濱濕地，環(huán)滇池鳥(niǎo)類調(diào)查并不容易。

“傳統(tǒng)的鳥(niǎo)類調(diào)查選擇合適的樣點(diǎn)或樣線，由人工調(diào)查員在鳥(niǎo)類活躍時(shí)段計(jì)數(shù)，進(jìn)而推測(cè)候鳥(niǎo)種群情況?！崩ッ魇械岢馗咴囱芯吭焊痹洪L(zhǎng)潘珉介紹，滇池沿岸調(diào)查樣地有數(shù)十個(gè)，每個(gè)樣地需要調(diào)查員在每月或每季度固定時(shí)間、固定路線用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)后查數(shù)或估算，每次調(diào)查約需10天。長(zhǎng)期堅(jiān)持苦累不說(shuō)，更難的是識(shí)鳥(niǎo)、拍鳥(niǎo)。

黃文（左）與同伴一起記錄鳥(niǎo)類觀測(cè)結(jié)果。張馳攝

傳統(tǒng)方式人力物力投入大，如何利用新科技助力鳥(niǎo)類數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)？在滇池大泊口水域附近，記者見(jiàn)到“調(diào)查”歸來(lái)的無(wú)人機(jī)緩緩降落至一處平臺(tái)?！霸O(shè)定好無(wú)人機(jī)巡航的時(shí)間、飛行高度和路線，它們每日定時(shí)自動(dòng)起降，對(duì)滇池草海兩岸共約24公里岸線進(jìn)行巡航，記錄實(shí)時(shí)影像，每次巡航時(shí)間不到1小時(shí)?！迸绥胝f(shuō)。

打開(kāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)的實(shí)時(shí)“直播”，畫(huà)面中每只鳥(niǎo)都被標(biāo)注上物種類型，左下角顯示系統(tǒng)識(shí)別出的鳥(niǎo)類數(shù)量，畫(huà)面來(lái)源于大泊口水域岸邊固定位置的高清攝像機(jī)。通過(guò)區(qū)域掃描、拍攝圖片，對(duì)大泊口0.52平方公里水域內(nèi)的鳥(niǎo)類實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)記錄。

潘珉介紹，2022年起，昆明滇池高原湖泊研究院在云南省—昆明市省市一體化重大項(xiàng)目支持下與中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所等科研單位合作開(kāi)展基于AI的高原湖泊生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵種群智能感知技術(shù)研發(fā)及示范項(xiàng)目，嘗試用智慧化手段滿足不同情境下的滇池湖泊生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究的需求，其中對(duì)鳥(niǎo)類開(kāi)展固定高清攝像機(jī)、移動(dòng)無(wú)人機(jī)等智慧化監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)。

“首先劃分觀測(cè)區(qū)域，在鳥(niǎo)類多樣性較高的開(kāi)闊生境安裝高清攝像機(jī)，在物種單一但數(shù)量較多的開(kāi)闊湖面使用無(wú)人機(jī)錄影，在鳥(niǎo)類多樣性高、遮擋物多的地區(qū)則安裝聲紋監(jiān)測(cè)設(shè)備?！迸绥胝f(shuō)，借助智能設(shè)備，不但獲取鳥(niǎo)類數(shù)據(jù)更高效快捷，數(shù)量統(tǒng)計(jì)從估算變得更精準(zhǔn)，長(zhǎng)時(shí)序、高頻次的記錄也彌補(bǔ)了人工調(diào)查數(shù)據(jù)碎片化的不足。

“算法包括基于圖像、視頻和聲音的識(shí)別，通過(guò)對(duì)鳥(niǎo)類形態(tài)和行為特征的精準(zhǔn)提取和分類，進(jìn)行物種識(shí)別和數(shù)量統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、即時(shí)分析。”中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員鑒海防介紹，在實(shí)際應(yīng)用中，團(tuán)隊(duì)結(jié)合鳥(niǎo)類形態(tài)學(xué)專業(yè)知識(shí)對(duì)算法進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)訓(xùn)練，不斷提高算法模型穩(wěn)定性、精確性。

監(jiān)測(cè)2年后，潘珉等人發(fā)現(xiàn)，2024年紅嘴鷗“大部隊(duì)”抵達(dá)昆明的時(shí)間比前兩年晚10天左右?！爸腔郾O(jiān)測(cè)和人工調(diào)查數(shù)據(jù)互為補(bǔ)充、融合應(yīng)用，可以更精準(zhǔn)掌握不同鳥(niǎo)類物種和數(shù)量在不同時(shí)期的變化?！迸绥胝f(shuō)，根據(jù)與昆明鳥(niǎo)類協(xié)會(huì)共同開(kāi)展的統(tǒng)計(jì)，目前滇池范圍內(nèi)紅嘴鷗數(shù)量達(dá)3.97萬(wàn)只。（張馳）

來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)

編輯：蔡鴻濤