生物多样性包含动物、植物和微生物,其中鸟类是最受公众关注的类别之一,由于它们对生境因子及其变化比较敏感,常作为区域生态质量的“晴雨表”和“试金石”。因此,鸟类监测已成为相关单位常态化工作之一。

资料图片:工作人员在调查拍摄鸟类

最初,鸟类监测大多采用“人工+观测设备”的方式,主要通过检测人员走遍保护区的每一个角落,一眼眼的看,一只只的数,耗时费力,检测效率和准确度非常低,有一些比较危险的潮滩和沼泽,检测人员进不去就成了统计的盲区。随着人工智能技术的迅速发展,AI相关技术辅助鸟类多样性监测成为可能,鸟类智能识别系统上线后,工作人员在室内就能进行监测工作,视频监控覆盖范围更广,监测效率、准确度和实施性得到了极大提升。随着样本数据、样本量逐渐增加,识别准确度也越来越高,像现在,监测的准确度已达到90%以上。这不仅为鸟类多样性调查和动态监测提供了创新手段,还让野生动物监测迎来“智变”。

如何使用AI进行“鸟口普查”?首先,AI鸟类调查员要安装一套“AI鸟类智慧识别监测系统”,该系统由硬件监测设备和智能识别软件构成。其次,鸟类AI识别服务器具备鸟类实时监测、高效分析处理的功能。鸟类监测管理系统,具有视频接入、监测管控、图片管理、鸟类名录、统计分析等一体化的功能应用。鸟类智慧监测识别系统的核心是鸟类智能识别算法,主要包括基于图像和视频的鸟类识别算法,以及基于声音的鸟类识别算法。基于图像和视频的鸟类识别算法,更适用于湿地或者水面等较为开阔的自然环境,像东方白鹳,系统自动识别其眼周的红色皮肤、黑色的嘴这些明显的识别特征,白琵鹭的黑色扁平的嘴巴这些识别特征,从而进行识别判断。在遮挡较为严重的山林等环境下,基于声音的鸟类识别算法便更加有效。

AI当前已经应用到许多保护地和湿地公园的鸟类多样性调查与监测和候鸟迁徙检测中。黄河三角洲国家自然保护区鸟类监测应用了人工智能。该系统自2022年运行以来,提供了丰富的视频监测数据,为保护区管理者进行实时监测和查看历史记录提供了有力的数据支撑。

在候鸟季,用上人工智能,很容易就可以数清那壮观的鸟浪。2022年9月,昆明滇池高原湖泊研究院在大泊口部署了鸟类智慧监测识别系统,在红嘴鸥到来的时候,该系统每天均能监测到超过5000只红嘴鸥,为保护区管理人员提供了大量观测数据。

未来,新兴的科学方法和工具被应用于鸟类监测中,让鸟类监测向高精度、动态化和智能化方向发展,显著提升鸟类监测效率和识别准确度,促进对鸟类及其栖息地的科学研究和保护工作,也为生物多样性保护与科普宣传提供相应的技术支撑,为我们更好地了解和保护鸟类做出贡献。

审核专家:郑超超 中国电子工程设计院高级工程师

中国科协科普部

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来源: 科普中国-绿色双碳

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