△監(jiān)測(cè)平臺(tái)。受訪者供圖
生物多樣性使地球充滿(mǎn)生機(jī)，是人類(lèi)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。為更好促進(jìn)生物多樣性保護(hù)，揚(yáng)州首個(gè)生物多樣性觀測(cè)平臺(tái)即將在江都建成。
AI技術(shù)讓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更智能
“直播”東方白鸛居家生活
新布設(shè)的三座鐵塔監(jiān)測(cè)點(diǎn)有新發(fā)現(xiàn)
東方白鸛是“鳥(niǎo)中大熊貓”，喜歡將鳥(niǎo)巢筑在輸電高壓塔上，如何監(jiān)測(cè)？江都區(qū)與南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份公司聯(lián)手，建成高壓鐵塔生物多樣性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用AI技術(shù)24小時(shí)守護(hù)東方白鸛，在手機(jī)上可通過(guò)相關(guān)軟件實(shí)時(shí)查看。這一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是江都生物多樣性觀測(cè)平臺(tái)的一部分。
東方白鸛。
“鳥(niǎo)媽媽可算安全回巢投喂雛鳥(niǎo)了?！睆囊辉绨l(fā)現(xiàn)東方白鸛鳥(niǎo)媽媽離巢覓食，江都生態(tài)環(huán)境局綜合科科長(zhǎng)杜淵一直通過(guò)手機(jī)觀察巢中情況，看到鳥(niǎo)媽媽回來(lái)，才放下心。
高壓鐵塔生物多樣性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能通過(guò)一塊“屏幕”監(jiān)測(cè)到幾十公里外的東方白鸛，不僅實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷智能監(jiān)控，還具備智能分析功能，能夠發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)調(diào)查難以察覺(jué)的東方白鸛活動(dòng)規(guī)律。
“5月，我們?cè)诙?、小紀(jì)、樊川篩選三座鐵塔，分別布設(shè)了AI智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)?！倍艤Y介紹，系統(tǒng)運(yùn)行后，連續(xù)取得新發(fā)現(xiàn)。
在位于丁溝鎮(zhèn)的1號(hào)點(diǎn)位，系統(tǒng)成功識(shí)別該巢穴的東方白鸛與韓國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)環(huán)志編號(hào)H08關(guān)聯(lián)。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于鳥(niǎo)類(lèi)遷徙研究和保護(hù)具有重要意義。
在位于小紀(jì)鎮(zhèn)的2號(hào)點(diǎn)位，系統(tǒng)捕捉到了東方白鸛親鳥(niǎo)辛勤孵育的畫(huà)面。這讓研究人員對(duì)東方白鸛的孵化情況和親鳥(niǎo)行為有了更深入的了解。
在位于樊川鎮(zhèn)的3號(hào)點(diǎn)位，盡管三只雛鳥(niǎo)已經(jīng)離巢，但兩只親鳥(niǎo)仍堅(jiān)守巢穴。這一現(xiàn)象可能意味著，這些親鳥(niǎo)在等待雛鳥(niǎo)的成熟，或者為下一輪繁殖做準(zhǔn)備。
“AI智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是‘千里眼’，不僅守護(hù)無(wú)死角，而且零打擾?！倍艤Y表示，未來(lái)，該系統(tǒng)將為生物多樣性本底基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)、珍稀物種分布研究、生態(tài)保護(hù)成效評(píng)估以及科學(xué)保護(hù)戰(zhàn)略制定等提供重要參考依據(jù)。
●“微笑天使”江豚笑對(duì)鏡頭
8公里長(zhǎng)江岸線設(shè)了四處江豚觀測(cè)點(diǎn)
近日，在揚(yáng)州三江營(yíng)濕地公園江邊堤岸上，江都生物多樣性監(jiān)測(cè)人員正彎著腰通過(guò)高倍望遠(yuǎn)鏡（60倍）仔細(xì)觀察江面上的動(dòng)靜。
帶太陽(yáng)能板的江豚監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
不遠(yuǎn)處，兩個(gè)攝像頭分別固定于一根約6米高的白色鋼桿頂端，豎立在距離江水1米左右的岸邊，其中一個(gè)頂端還架設(shè)了兩層太陽(yáng)能板。“這里是新建的江豚觀測(cè)點(diǎn)，兩個(gè)攝像頭，一個(gè)用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)周?chē)h(huán)境，防止設(shè)施遭到破壞；另一個(gè)對(duì)準(zhǔn)江面，可360度轉(zhuǎn)動(dòng)，白天隨時(shí)觀測(cè)江豚。架設(shè)雙層太陽(yáng)能板，是因?yàn)檫@個(gè)點(diǎn)無(wú)法供電，只能通過(guò)太陽(yáng)能板并加裝蓄電池來(lái)供電?！苯忌鷳B(tài)環(huán)境局工作人員介紹道。
目前，在三江營(yíng)附近8公里的長(zhǎng)江岸線上，一共設(shè)立了四處江豚觀測(cè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)位監(jiān)測(cè)半徑500米左右。其中三處已建好，還有一處正在建設(shè)中。
江豚。
“這是揚(yáng)州首次運(yùn)用AI技術(shù)來(lái)追蹤江豚?！鄙鲜龉ぷ魅藛T說(shuō)，人工監(jiān)測(cè)不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還容易受到天氣、地理環(huán)境影響。隨著AI智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建成，監(jiān)測(cè)人員可以在后臺(tái)直接看到“微笑天使”江豚笑對(duì)鏡頭，不必再到現(xiàn)場(chǎng)碰運(yùn)氣。
■解碼生物多樣性觀測(cè)平臺(tái)
●由何構(gòu)成
江都生物多樣性觀測(cè)平臺(tái)建設(shè)方——南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院工程師鐘稚昉介紹，揚(yáng)州首個(gè)生物多樣性觀測(cè)平臺(tái)由一個(gè)中心（生態(tài)環(huán)境局監(jiān)測(cè)與展示中心）、四套網(wǎng)絡(luò)、兩處戶(hù)外體驗(yàn)區(qū)構(gòu)成，包括東方白鸛監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、江豚監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、濕地水鳥(niǎo)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、生物多樣性調(diào)查成果展示網(wǎng)絡(luò)、生物多樣性保育區(qū)、生物多樣性觀測(cè)樣地六大部分，打造室內(nèi)研學(xué)+室外體驗(yàn)的綜合性生物多樣性觀測(cè)平臺(tái)。該平臺(tái)重點(diǎn)關(guān)注江都明星物種——江豚及東方白鸛，并兼具我省重點(diǎn)關(guān)注的濕地水鳥(niǎo)的監(jiān)測(cè)能力。
●用何技術(shù)
“動(dòng)態(tài)物體由于光線、姿態(tài)、速度的變化，可能每次呈現(xiàn)出來(lái)的圖像都不一樣。為了精確識(shí)別觀測(cè)物體，就需要用到AI技術(shù)。江都區(qū)生物多樣性觀測(cè)平臺(tái)是揚(yáng)州首個(gè)利用AI技術(shù)構(gòu)建的生物多樣性觀測(cè)平臺(tái)?！辩娭蓵P介紹，預(yù)先向系統(tǒng)輸入盡可能多的觀測(cè)對(duì)象圖片，讓算法學(xué)習(xí)，使系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)時(shí)，AI算法能夠第一時(shí)間鎖定目標(biāo)。通俗地講，AI技術(shù)讓機(jī)器變得越來(lái)越聰明，可實(shí)時(shí)捕捉闖入鏡頭的身影。
小白鷺。
如何實(shí)現(xiàn)精確的識(shí)別追蹤？“在新建的觀測(cè)平臺(tái)硬件中，系統(tǒng)利用AI技術(shù)，采取機(jī)器識(shí)別代替人力識(shí)別，用大量素材對(duì)識(shí)別算法進(jìn)行訓(xùn)練并長(zhǎng)期持續(xù)優(yōu)化，通過(guò)高清攝像頭對(duì)江豚、東方白鸛、濕地水鳥(niǎo)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過(guò)后端服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和實(shí)時(shí)展示?！辩娭蓵P說(shuō)，目前僅限于對(duì)攝像頭監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的觀測(cè)對(duì)象進(jìn)行追蹤，主要目的是對(duì)視頻中的目標(biāo)進(jìn)行連續(xù)的、一致的定位，即使在目標(biāo)發(fā)生形變、遮擋、光照變化或背景干擾等復(fù)雜情況下，也能保持對(duì)目標(biāo)的穩(wěn)定跟蹤。
據(jù)了解，目標(biāo)追蹤的應(yīng)用非常廣泛，包括但不限于視頻監(jiān)控、人機(jī)交互、自動(dòng)駕駛、機(jī)器人導(dǎo)航、體育視頻分析、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）等領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中，目標(biāo)追蹤技術(shù)通過(guò)目標(biāo)檢測(cè)、特征提取、目標(biāo)匹配、運(yùn)動(dòng)估計(jì)、追蹤更新等原理，幫助人們實(shí)現(xiàn)對(duì)特定目標(biāo)的持續(xù)觀察、分析和控制。
●如何布點(diǎn)
揚(yáng)州首個(gè)生物多樣性觀測(cè)平臺(tái)如何布點(diǎn)？據(jù)介紹，平臺(tái)根據(jù)江都當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)及生物多樣性特點(diǎn)，在濕地主要分布區(qū)域內(nèi)構(gòu)建以東方白鸛及濕地水鳥(niǎo)為觀測(cè)對(duì)象的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，在長(zhǎng)江濱岸構(gòu)建以長(zhǎng)江江豚為觀測(cè)對(duì)象的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。
生物多樣性觀測(cè)樣地。
“平臺(tái)的前端監(jiān)測(cè)設(shè)備根據(jù)所選動(dòng)物類(lèi)群，就近布設(shè)在動(dòng)物的主要活動(dòng)區(qū)域以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?！辩娭蓵P表示，對(duì)于具備網(wǎng)絡(luò)、電力條件的區(qū)域，可直連高清攝像頭，對(duì)于野外周邊網(wǎng)點(diǎn)環(huán)境較差的區(qū)域，則采取太陽(yáng)能供電+無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的形式。目前，相關(guān)觀測(cè)系統(tǒng)還在建設(shè)當(dāng)中，整個(gè)觀測(cè)平臺(tái)將于上半年全部建成。
●有何意義
“生物多樣性觀測(cè)平臺(tái)將成為地區(qū)生物多樣性監(jiān)測(cè)的利器，能夠長(zhǎng)期、持續(xù)地對(duì)生物多樣性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也能完成一些難以監(jiān)測(cè)的物種，如東方白鸛整個(gè)生活周期的監(jiān)測(cè)?！辩娭蓵P說(shuō)，平臺(tái)以智能化設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測(cè)為主，既能夠有效降低人力監(jiān)測(cè)的工作量，又能夠通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)的形式增加公眾對(duì)生物多樣性的了解和認(rèn)識(shí)。
“根據(jù)我省生物多樣性調(diào)查相關(guān)文件的要求，在本底調(diào)查工作開(kāi)展過(guò)后，下一步工作重點(diǎn)之一是受關(guān)注物種的專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查。江都區(qū)瀕長(zhǎng)江、靠運(yùn)河，濕地豐富、物種眾多，全類(lèi)群生物多樣性本底調(diào)查已經(jīng)完成，建立生物多樣性觀測(cè)平臺(tái)可進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)受關(guān)注物種的專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)測(cè)和研究，從而更好地保護(hù)地方的生物多樣性?！倍艤Y表示。
通訊員 吉麗 揚(yáng)環(huán)宣 記 者 程寶軍
