△監(jiān)測平臺。受訪者供圖
生物多樣性使地球充滿生機，是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。為更好促進生物多樣性保護，揚州首個生物多樣性觀測平臺即將在江都建成。
AI技術(shù)讓監(jiān)測系統(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)測點有新發(fā)現(xiàn)
東方白鸛是“鳥中大熊貓”，喜歡將鳥巢筑在輸電高壓塔上，如何監(jiān)測？江都區(qū)與南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計研究院集團股份公司聯(lián)手，建成高壓鐵塔生物多樣性監(jiān)測系統(tǒng)，利用AI技術(shù)24小時守護東方白鸛，在手機上可通過相關(guān)軟件實時查看。這一監(jiān)測系統(tǒng)是江都生物多樣性觀測平臺的一部分。
東方白鸛。
“鳥媽媽可算安全回巢投喂雛鳥了。”從一早發(fā)現(xiàn)東方白鸛鳥媽媽離巢覓食，江都生態(tài)環(huán)境局綜合科科長杜淵一直通過手機觀察巢中情況，看到鳥媽媽回來，才放下心。
高壓鐵塔生物多樣性監(jiān)測系統(tǒng)能通過一塊“屏幕”監(jiān)測到幾十公里外的東方白鸛，不僅實現(xiàn)24小時不間斷智能監(jiān)控，還具備智能分析功能，能夠發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)調(diào)查難以察覺的東方白鸛活動規(guī)律。
“5月，我們在丁溝、小紀、樊川篩選三座鐵塔，分別布設(shè)了AI智能監(jiān)測系統(tǒng)。”杜淵介紹，系統(tǒng)運行后，連續(xù)取得新發(fā)現(xiàn)。
在位于丁溝鎮(zhèn)的1號點位，系統(tǒng)成功識別該巢穴的東方白鸛與韓國鳥類環(huán)志編號H08關(guān)聯(lián)。這一發(fā)現(xiàn)對于鳥類遷徙研究和保護具有重要意義。
在位于小紀鎮(zhèn)的2號點位，系統(tǒng)捕捉到了東方白鸛親鳥辛勤孵育的畫面。這讓研究人員對東方白鸛的孵化情況和親鳥行為有了更深入的了解。
在位于樊川鎮(zhèn)的3號點位，盡管三只雛鳥已經(jīng)離巢，但兩只親鳥仍堅守巢穴。這一現(xiàn)象可能意味著，這些親鳥在等待雛鳥的成熟，或者為下一輪繁殖做準備。
“AI智能監(jiān)測系統(tǒng)就是‘千里眼’，不僅守護無死角，而且零打擾。”杜淵表示，未來，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)量評價、珍稀物種分布研究、生態(tài)保護成效評估以及科學(xué)保護戰(zhàn)略制定等提供重要參考依據(jù)。
●“微笑天使”江豚笑對鏡頭
8公里長江岸線設(shè)了四處江豚觀測點
近日，在揚州三江營濕地公園江邊堤岸上，江都生物多樣性監(jiān)測人員正彎著腰通過高倍望遠鏡（60倍）仔細觀察江面上的動靜。
帶太陽能板的江豚監(jiān)測點。
不遠處，兩個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，其中一個頂端還架設(shè)了兩層太陽能板。“這里是新建的江豚觀測點，兩個攝像頭，一個用于監(jiān)測系統(tǒng)周圍環(huán)境，防止設(shè)施遭到破壞；另一個對準江面，可360度轉(zhuǎn)動，白天隨時觀測江豚。架設(shè)雙層太陽能板，是因為這個點無法供電，只能通過太陽能板并加裝蓄電池來供電。”江都生態(tài)環(huán)境局工作人員介紹道。
目前，在三江營附近8公里的長江岸線上，一共設(shè)立了四處江豚觀測點，每個點位監(jiān)測半徑500米左右。其中三處已建好，還有一處正在建設(shè)中。
江豚。
“這是揚州首次運用AI技術(shù)來追蹤江豚。”上述工作人員說，人工監(jiān)測不僅費時費力，還容易受到天氣、地理環(huán)境影響。隨著AI智能監(jiān)測系統(tǒng)的建成，監(jiān)測人員可以在后臺直接看到“微笑天使”江豚笑對鏡頭，不必再到現(xiàn)場碰運氣。
■解碼生物多樣性觀測平臺
●由何構(gòu)成
江都生物多樣性觀測平臺建設(shè)方——南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計研究院工程師鐘稚昉介紹，揚州首個生物多樣性觀測平臺由一個中心（生態(tài)環(huán)境局監(jiān)測與展示中心）、四套網(wǎng)絡(luò)、兩處戶外體驗區(qū)構(gòu)成，包括東方白鸛監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、江豚監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、濕地水鳥監(jiān)測網(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)、生物多樣性觀測樣地六大部分，打造室內(nèi)研學(xué)+室外體驗的綜合性生物多樣性觀測平臺。該平臺重點關(guān)注江都明星物種——江豚及東方白鸛，并兼具我省重點關(guān)注的濕地水鳥的監(jiān)測能力。
●用何技術(shù)
“動態(tài)物體由于光線、姿態(tài)、速度的變化，可能每次呈現(xiàn)出來的圖像都不一樣。為了精確識別觀測物體，就需要用到AI技術(shù)。江都區(qū)生物多樣性觀測平臺是揚州首個利用AI技術(shù)構(gòu)建的生物多樣性觀測平臺。”鐘稚昉介紹，預(yù)先向系統(tǒng)輸入盡可能多的觀測對象圖片，讓算法學(xué)習(xí)，使系統(tǒng)在監(jiān)測時，AI算法能夠第一時間鎖定目標。通俗地講，AI技術(shù)讓機器變得越來越聰明，可實時捕捉闖入鏡頭的身影。
小白鷺。
如何實現(xiàn)精確的識別追蹤？“在新建的觀測平臺硬件中，系統(tǒng)利用AI技術(shù)，采取機器識別代替人力識別，用大量素材對識別算法進行訓(xùn)練并長期持續(xù)優(yōu)化，通過高清攝像頭對江豚、東方白鸛、濕地水鳥等進行監(jiān)測，并通過后端服務(wù)器進行統(tǒng)計分析和實時展示。”鐘稚昉說，目前僅限于對攝像頭監(jiān)測范圍內(nèi)的觀測對象進行追蹤，主要目的是對視頻中的目標進行連續(xù)的、一致的定位，即使在目標發(fā)生形變、遮擋、光照變化或背景干擾等復(fù)雜情況下，也能保持對目標的穩(wěn)定跟蹤。
據(jù)了解，目標追蹤的應(yīng)用非常廣泛，包括但不限于視頻監(jiān)控、人機交互、自動駕駛、機器人導(dǎo)航、體育視頻分析、增強現(xiàn)實（AR）和虛擬現(xiàn)實（VR）等領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中，目標追蹤技術(shù)通過目標檢測、特征提取、目標匹配、運動估計、追蹤更新等原理，幫助人們實現(xiàn)對特定目標的持續(xù)觀察、分析和控制。
●如何布點
揚州首個生物多樣性觀測平臺如何布點？據(jù)介紹，平臺根據(jù)江都當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)及生物多樣性特點，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為觀測對象的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，在長江濱岸構(gòu)建以長江江豚為觀測對象的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
生物多樣性觀測樣地。
“平臺的前端監(jiān)測設(shè)備根據(jù)所選動物類群，就近布設(shè)在動物的主要活動區(qū)域以進行實時監(jiān)測。”鐘稚昉表示，對于具備網(wǎng)絡(luò)、電力條件的區(qū)域，可直連高清攝像頭，對于野外周邊網(wǎng)點環(huán)境較差的區(qū)域，則采取太陽能供電+無線網(wǎng)絡(luò)的形式。目前，相關(guān)觀測系統(tǒng)還在建設(shè)當(dāng)中，整個觀測平臺將于上半年全部建成。
●有何意義
“生物多樣性觀測平臺將成為地區(qū)生物多樣性監(jiān)測的利器，能夠長期、持續(xù)地對生物多樣性進行監(jiān)測，也能完成一些難以監(jiān)測的物種，如東方白鸛整個生活周期的監(jiān)測。”鐘稚昉說，平臺以智能化設(shè)備自動監(jiān)測為主，既能夠有效降低人力監(jiān)測的工作量，又能夠通過現(xiàn)場體驗的形式增加公眾對生物多樣性的了解和認識。
“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)查工作開展過后，下一步工作重點之一是受關(guān)注物種的專項調(diào)查。江都區(qū)瀕長江、靠運河，濕地豐富、物種眾多，全類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平臺可進一步加強對受關(guān)注物種的專項監(jiān)測和研究，從而更好地保護地方的生物多樣性。”杜淵表示。
通訊員 吉麗 揚環(huán)宣 記 者 程寶軍
