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

鄱陽湖國家級自然保護區(qū)內(nèi)的候鳥。劉遠慶攝（人民視覺）

江西鄱陽湖國家級自然保護區(qū)——

“無人機 算法”智慧護鳥

梅西湖位于江西省九江市永修縣吳城鎮(zhèn)境內(nèi)，是江西鄱陽湖國家級自然保護區(qū)內(nèi)9個重要的碟形湖之一。“每年11月至次年3月，鄱陽湖進入枯水期，大面積湖灘、草洲露出水面，豐美的水草、豐富的魚蝦吸引了各種水鳥珍禽前來棲息?！苯髹蛾柡壹壸匀槐Ｗo區(qū)管理局吳城保護站巡護員王小龍拿出望遠鏡，仔細觀察候鳥種群信息和棲息環(huán)境。

“白色的是白琵鷺，褐色的是斑嘴鴨，湖面還有國家一級重點保護野生動物東方白鸛、黑鸛?！蓖跣↓埲鐢?shù)家珍，“十幾年前，日常巡護、監(jiān)測全靠兩條腿，越洲涉水、風(fēng)吹日曬。”

如今，借助高科技設(shè)備、智慧化手段，保護區(qū)工作人員對候鳥監(jiān)測追蹤實現(xiàn)“人力 物力”雙重保障。

鄱陽湖畔的白鶴。張小林攝（人民視覺）

“無人機巡護147次，巡護里程609公里……”在吳城保護站智慧管控室，平臺實時顯示智慧無人機巡護信息。2023年12月，保護區(qū)建立智慧管理平臺，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行，通過AI技術(shù)自動識別和記錄候鳥的種類、數(shù)量、鳥群密度等信息?！耙郧跋胍涗涾B兒的情況，需要深入湖區(qū)現(xiàn)場蹲守、人工巡查，耗時費力，準確度也比較低?！蓖跣↓堈f。如今，一雙雙“智能眼睛”將捕捉到的鳥類影像實時傳送到智慧管理平臺?！安僮魅藛T只需提前設(shè)定飛行線路，錄入無人機巡檢系統(tǒng)，通過遠程操控，就能用無人機對保護區(qū)進行全域、高效、精準的巡護監(jiān)測?！眳浅潜Ｗo站工作人員袁子期介紹，以前，湖區(qū)的沼澤、灘涂地帶監(jiān)測人員難以到達，現(xiàn)在可以盡收眼底。同時，無人機還能實現(xiàn)高空喊話，對危害候鳥和破壞濕地資源行為進行警告。

“平臺可以清楚看到無人機巡護的實時畫面，遇到特殊情況，工作人員會及時通知我們。”袁子期說，為了讓無人機不驚擾候鳥，工作人員通常會將飛行高度設(shè)置在百米以上。返倉后的無人機，還能用機械臂智能換電，做到持續(xù)巡護。無人機采取高空巡護方式，高精度相機可以及時追蹤候鳥行跡和人類活動蹤跡，同時又不對鳥類活動造成干擾。

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

南大港濕地的黑翅長腳鷸。劉全勝攝（人民視覺）

河北滄州南大港濕地和鳥類自然保護區(qū)——

“AI聲紋識別”“聽”聲識鳥

冬日，河北滄州南大港濕地。一縷陽光穿透薄霧，在水面上灑下點點金光。遺鷗、小天鵝、蒼鷺……鳥兒們或低飛掠過波光粼粼的水面，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類自然保護區(qū)是東亞—澳大利西亞候鳥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）海候鳥棲息地（第二期）的重要組成部分擴展列入《世界遺產(chǎn)名錄》。

近年來，南大港濕地開展大規(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，南大港濕地2023年觀測到候鳥10萬余只。濕地現(xiàn)有鳥類272種，其中國家一級重點保護鳥類17種，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和物種多樣性穩(wěn)步提升。

“鳥類AI聲紋監(jiān)測設(shè)備‘聽到’鳥叫聲，就能識別種類?！蹦洗蟾蹪竦睾网B類自然保護區(qū)工作人員張景興介紹，近年來，保護區(qū)搭建科研監(jiān)測一體化平臺，在濕地布設(shè)3套聲紋設(shè)備，包括2艘無人船和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)測手段，對鳥類進行大范圍、全天候、低干擾監(jiān)測。監(jiān)測到鳥叫聲，設(shè)備上傳平臺系統(tǒng)，后者自動識別。

南大港濕地。劉沖攝（人民視覺）

“聽，這是黃鹡鸰的叫聲，清晰明了，悠揚婉轉(zhuǎn)。”在科研監(jiān)測平臺監(jiān)控室，張景興操作電腦，點開一條當(dāng)天實時監(jiān)測的鳥叫聲。監(jiān)測界面上，系統(tǒng)很快識別出鳥類的名稱，并同步了照片、生活習(xí)性、分布位置等信息，“黃鹡鸰、灰鹡鸰等小型鳥類聲音清脆，蒼鷺等大型鳥類則聲音低沉?！?/p>

據(jù)悉，平臺物種庫目前已收集到鳥類音頻數(shù)量1500多種、19萬多條作為AI聲紋識別樣本。通過AI聲紋識別，保護區(qū)工作人員能更加準確掌握濕地鳥類現(xiàn)狀，“可以知道本次越冬有哪些鳥類到達濕地、在哪個位置分布，并根據(jù)鳥類遷徙和生活狀態(tài)分析生態(tài)修復(fù)措施成效。”張景興說。

南大港濕地有10個保護站點，以往人工巡護，有很大時空局限性。如今，AI聲紋識別等技術(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)測效率。工作人員能遠程監(jiān)控并及時應(yīng)對突發(fā)情況，有效彌補了人員不足、突破了時空局限。（張騰揚）

黃文（左）與同伴一起記錄鳥類觀測結(jié)果。張馳攝

云南昆明滇池——

“AI慧眼系統(tǒng)”實時數(shù)鳥

云南昆明滇池旁，早上8點剛過，大理大學(xué)東喜瑪拉雅研究院研究生黃文已經(jīng)來到昆明海洪濕地公園。她一手拿著滇池鳥類調(diào)查表，一手端握雙筒望遠鏡：“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鳥類智慧監(jiān)測識別系統(tǒng)的無人機。

日出就開工、每天至少走幾萬步，參與鳥類調(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個湖濱濕地，環(huán)滇池鳥類調(diào)查并不容易。

“傳統(tǒng)的鳥類調(diào)查選擇合適的樣點或樣線，由人工調(diào)查員在鳥類活躍時段計數(shù)，進而推測候鳥種群情況?！崩ッ魇械岢馗咴囱芯吭焊痹洪L潘珉介紹，滇池沿岸調(diào)查樣地有數(shù)十個，每個樣地需要調(diào)查員在每月或每季度固定時間、固定路線用望遠鏡觀測后查數(shù)或估算，每次調(diào)查約需10天。長期堅持苦累不說，更難的是識鳥、拍鳥。

傳統(tǒng)方式人力物力投入大，如何利用新科技助力鳥類數(shù)據(jù)統(tǒng)計？在滇池大泊口水域附近，記者見到“調(diào)查”歸來的無人機緩緩降落至一處平臺。“設(shè)定好無人機巡航的時間、飛行高度和路線，它們每日定時自動起降，對滇池草海兩岸共約24公里岸線進行巡航，記錄實時影像，每次巡航時間不到1小時?！迸绥胝f。

在滇池水域上空飛翔的紅嘴鷗。董蓉梅攝（人民視覺）

打開監(jiān)測系統(tǒng)平臺的實時“直播”，畫面中每只鳥都被標注上物種類型，左下角顯示系統(tǒng)識別出的鳥類數(shù)量，畫面來源于大泊口水域岸邊固定位置的高清攝像機。通過區(qū)域掃描、拍攝圖片，對大泊口0.52平方公里水域內(nèi)的鳥類實現(xiàn)實時記錄。

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目支持下與中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所等科研單位合作開展基于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)觀測研究的需求，其中對鳥類開展固定高清攝像機、移動無人機等智慧化監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)。

“首先劃分觀測區(qū)域，在鳥類多樣性較高的開闊生境安裝高清攝像機，在物種單一但數(shù)量較多的開闊湖面使用無人機錄影，在鳥類多樣性高、遮擋物多的地區(qū)則安裝聲紋監(jiān)測設(shè)備?！迸绥胝f，借助智能設(shè)備，不但獲取鳥類數(shù)據(jù)更高效快捷，數(shù)量統(tǒng)計從估算變得更精準，長時序、高頻次的記錄也彌補了人工調(diào)查數(shù)據(jù)碎片化的不足。

“算法包括基于圖像、視頻和聲音的識別，通過對鳥類形態(tài)和行為特征的精準提取和分類，進行物種識別和數(shù)量統(tǒng)計，實現(xiàn)實時監(jiān)測、即時分析?！敝袊茖W(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員鑒海防介紹，在實際應(yīng)用中，團隊結(jié)合鳥類形態(tài)學(xué)專業(yè)知識對算法進行大規(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2年后，潘珉等人發(fā)現(xiàn)，2024年紅嘴鷗“大部隊”抵達昆明的時間比前兩年晚10天左右?！爸腔郾O(jiān)測和人工調(diào)查數(shù)據(jù)互為補充、融合應(yīng)用，可以更精準掌握不同鳥類物種和數(shù)量在不同時期的變化?！迸绥胝f，根據(jù)與昆明鳥類協(xié)會共同開展的統(tǒng)計，目前滇池范圍內(nèi)紅嘴鷗數(shù)量達3.97萬只。（張馳）