一只水鸟掠过洪泽湖水面,激起点点涟漪,湿地旁的光学监测装置迅速采集到这一画面,AI算法对比特征后,判断该水鸟为白鹭,并在终端系统内记录下时间和数据。这一系统是江苏省环境科学研究院研发的鸟类AI识别系统,正逐步应用于全省生物多样性本底调查中。
2017年起,江苏在全国率先启动县域生物多样性调查工作。江苏省环境科学研究院生态所杨国栋回忆,最初的两年,调查工作纯靠人工,耗时耗力,20人不到的团队在调查期间几乎都要泡在野外。“我们需要做植物调查、鸟类观测,早上考虑捕捉昆虫,晚上要观察两栖爬行动物。回到所里,还要压制标本,分类鉴别,把现场记录的手稿转化成电子稿,整个工作非常繁琐。”此外,调查工作对专业性要求很高,有时会出现物种识别错误或者遗漏的情况。
为了解决传统调查方法数据滞后、效率低等问题,2020年,杨国栋所带领的研究团队开始尝试生物智能化识别系统。“我们根据前两年积累的本底数据建立起数据库,在大数据基础上进行算法训练,按照纲目科属种分类,构建识别模型。目前,比较容易操作的是鸟类和蝴蝶,蝴蝶标本多,鸟类照片多。”考虑到省情特色,江苏滩涂湖泊湿地面积广,设备便于摆放,团队率先在洪泽湖湿地搭建鸟类固定观测场站。
在观测场站,系统通过高清摄像头拍摄,可以对鸟类的喙、脚、羽毛等特征进行识别判断,并通过触发式红外相机实现数据回传,在终端自动计数并形成日志、周志、月志,快速掌握鸟类资源的动态变化情况。
“洪泽湖区域黑水鸡数量众多,以往都只能看到乌泱泱一片,并不知道具体数量,现在通过智能识别系统,我们能判断出核心区域大概有七八万只在活动。”杨国栋介绍,“目前,在江苏的鸟类通过系统基本都能准确识别。”
据了解,该技术还在适应阶段,未来将全面运用于江苏20个首批生物多样性观测站点中。“以后一旦物种数量出现断崖式下跌,我们可以第一时间分析原因,并有针对性地进行后续保护。这一技术能进一步提高全省生物多样性观测与保护能力,推动野生动物保护向精细化管理方向迈进。”杨国栋说。
未来,研究团队还将尽快实现长江江豚的个体识别与监测追踪,加快研发针对其他陆生脊椎动物的AI识别系统。当前,江苏省物种数已更新至6903种,计划在2023年全面完成全域内生物多样性本底状况的摸查。
新江苏·中国江苏网记者 徐春晖
编辑: 徐春晖
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