【“我的眼睛就是尺”！人工智能如何助力摸清鳥兒“家底”？】生物多樣性包含動(dòng)物、植物和微生物，其中鳥類是最受公眾關(guān)注的類別之一 ， 由于它們對(duì)生境因子及其變化比較敏感，常作為區(qū)域生態(tài)質(zhì)量的“晴雨表”和“試金石” 。因此，鳥類監(jiān)測(cè)已成為相關(guān)單位常態(tài)化工作之一 。
資料圖片：工作人員在調(diào)查拍攝鳥類
最初，鳥類監(jiān)測(cè)大多采用“人工 觀測(cè)設(shè)備”的方式，主要通過檢測(cè)人員走遍保護(hù)區(qū)的每一個(gè)角落，一眼眼的看，一只只的數(shù) ， 耗時(shí)費(fèi)力，檢測(cè)效率和準(zhǔn)確度非常低 ， 有一些比較危險(xiǎn)的潮灘和沼澤，檢測(cè)人員進(jìn)不去就成了統(tǒng)計(jì)的盲區(qū) 。隨著人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展，AI相關(guān)技術(shù)輔助鳥類多樣性監(jiān)測(cè)成為可能 ， 鳥類智能識(shí)別系統(tǒng)上線后，工作人員在室內(nèi)就能進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作，視頻監(jiān)控覆蓋范圍更廣 ， 監(jiān)測(cè)效率、準(zhǔn)確度和實(shí)施性得到了極大提升 。隨著樣本數(shù)據(jù)、樣本量逐漸增加，識(shí)別準(zhǔn)確度也越來越高，像現(xiàn)在 ， 監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度已達(dá)到90%以上 。這不僅為鳥類多樣性調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供了創(chuàng)新手段，還讓野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)迎來“智變” 。
如何使用AI進(jìn)行“鳥口普查”？首先，AI鳥類調(diào)查員要安裝一套“AI鳥類智慧識(shí)別監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，該系統(tǒng)由硬件監(jiān)測(cè)設(shè)備和智能識(shí)別軟件構(gòu)成 。其次，鳥類AI識(shí)別服務(wù)器具備鳥類實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、高效分析處理的功能 。鳥類監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，具有視頻接入、監(jiān)測(cè)管控、圖片管理、鳥類名錄、統(tǒng)計(jì)分析等一體化的功能應(yīng)用 。鳥類智慧監(jiān)測(cè)識(shí)別系統(tǒng)的核心是鳥類智能識(shí)別算法，主要包括基于圖像和視頻的鳥類識(shí)別算法，以及基于聲音的鳥類識(shí)別算法 ?；趫D像和視頻的鳥類識(shí)別算法，更適用于濕地或者水面等較為開闊的自然環(huán)境 ， 像東方白鸛，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別其眼周的紅色皮膚、黑色的嘴這些明顯的識(shí)別特征，白琵鷺的黑色扁平的嘴巴這些識(shí)別特征，從而進(jìn)行識(shí)別判斷 。在遮擋較為嚴(yán)重的山林等環(huán)境下 ， 基于聲音的鳥類識(shí)別算法便更加有效 。
AI當(dāng)前已經(jīng)應(yīng)用到許多保護(hù)地和濕地公園的鳥類多樣性調(diào)查與監(jiān)測(cè)和候鳥遷徙檢測(cè)中 。黃河三角洲國家自然保護(hù)區(qū)鳥類監(jiān)測(cè)應(yīng)用了人工智能 。該系統(tǒng)自２０２２年運(yùn)行以來，提供了豐富的視頻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) ， 為保護(hù)區(qū)管理者進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和查看歷史記錄提供了有力的數(shù)據(jù)支撐 。
在候鳥季，用上人工智能，很容易就可以數(shù)清那壯觀的鳥浪 。2022年9月，昆明滇池高原湖泊研究院在大泊口部署了鳥類智慧監(jiān)測(cè)識(shí)別系統(tǒng)，在紅嘴鷗到來的時(shí)候 ， 該系統(tǒng)每天均能監(jiān)測(cè)到超過5000只紅嘴鷗，為保護(hù)區(qū)管理人員提供了大量觀測(cè)數(shù)據(jù) 。
未來，新興的科學(xué)方法和工具被應(yīng)用于鳥類監(jiān)測(cè)中 ， 讓鳥類監(jiān)測(cè)向高精度、動(dòng)態(tài)化和智能化方向發(fā)展，顯著提升鳥類監(jiān)測(cè)效率和識(shí)別準(zhǔn)確度，促進(jìn)對(duì)鳥類及其棲息地的科學(xué)研究和保護(hù)工作，也為生物多樣性保護(hù)與科普宣傳提供相應(yīng)的技術(shù)支撐，為我們更好地了解和保護(hù)鳥類做出貢獻(xiàn) 。
審核專家：鄭超超 中國電子工程設(shè)計(jì)院高級(jí)工程師
中國科協(xié)科普部
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