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在黄河三角洲东方白鹳之乡,看AI如何助力生物多样性
来源:齐鲁网视   访问量:2148    添加时间:2023-6-19 14:31:39
 

初夏时节,在黄河三角洲自然保护区内,微风和畅,空气爽朗。行走其中,比人更惬意的,是大自然里一群特殊的客人——东方白鹳。

东方白鹳有“鸟界大熊猫”之称。而在山东这片最年轻的土地上,这座曾经因石油而闻名的城市,东方白鹳在这里有了新的栖息天堂。

 

“东方白鹳之乡”

 

很少有人不被保护区里的东方白鹳惊叹。

在黄河三角洲自然保护区鸟类博物馆内,几处望远镜前排起了长队,通过这个镜头,远处的东方白鹳一览无余。东方白鹳是国家一级保护动物,习惯涉水觅食,捕食小鱼、蛙类和昆虫。2月到7月,它们集聚到黄河三角洲繁育后代。

一根根树枝在高压电线杆上,被东方白鹳做成了巢,巧夺天工。双腿高挑的东方白鹳,时而在巢中哺育幼鸟,时而挺直身子向远处眺望,体态优雅。

“东方白鹳是我们东营市的‘市鸟’了,最早发现东方白鹳是1997年、1998年,国际的一个卫星项目发现到了黄河三角洲地区。”山东黄河三角洲国家级自然保护区管理委员会正高级工程师单凯1997年就到保护区工作了,他与东方白鹳的渊源也是从这里开始的。当时因为还没有比较先进的设备,到了以后才发现了。而此后,为了更好地接待这些珍贵的“客人”,更规范的保护措施也都用了上来。

“现在到了保护区后,看到路两边、电线杆上有好多白鹳,那是2005年开始在当地繁殖的,而且种群越来越多。”单凯说,去年调查的时候,在保护区内繁殖的东方白鹳有152对,这是中国最大的繁殖地,所以东营市也被称为“中国东方白鹳之乡”。

这里是世界上最年轻的湿地。黄河卷积的泥沙在入海口处堆积,日积月累形成了山东黄河三角洲这片土地,也造就了东营这座城市。为了保护黄河湿地、促进生物多样性发展,1992年10月经国务院批准,正式建立山东黄河三角洲国家级自然保护区,保护黄河口新生湿地生态系统和珍稀、濒危鸟类。

此后,凭借独特的生态环境和得天独厚的自然条件,越来越多的珍稀鸟类来到这里,栖息、繁殖,黄河三角洲自然保护区两度被评为中国最美六大湿地之一,也成为了重要的候鸟迁徙中转站、越冬地和繁殖地,也成为了“鸟类的国际机场”。

  

鸟类的“人工经济适用房”

 

“生态好不好,鸟儿最知道。”融合黄河文化、石油文化、湿地文化的黄河三角洲,所开展资源可持续方面有得天独厚的条件。

单凯介绍,目前黄河三角洲鸟类是393种,东营市鸟类是394种,国家一级有26种,二级有65种。数量有600万只,同时特色鸟类丰富。“像世界上有15种鹤,亚洲有9种鹤,黄河三角洲有7种。“如果在一个地方同时发现这么多鹤,世界上是没有的,而黄河三角洲是所有鹤类最丰富的区域。”

随着东方白鹳种群的不断增大,在单凯看来,与湿地的保护息息相关。在保护区内,有许多人工做的“鸟巢”,鸟类喜欢在高处筑巢,而三角洲内唯一能建巢的高建筑便是电线杆,时间长了,东方白鹳“占领”了几乎所有的电线杆,保护区干脆人工建巢,立一根水泥杆,在顶部搭建起人工的基础巢,东方白鹳可以在此“安家”,而这也被成为鸟类的“人工经济适用房”。东方白鹳显然也比较中意这份礼物,“现在保护区内监测到的利用人工巢架繁殖的东方白鹳有42对。”单凯说。

“2003年以后,保护区陆续开展了多项湿地修复工程,湿地面积和质量明显提升,这是最基本的原因。此外,我们采取了严格的保护措施,特别是在东方白鹳的繁殖季节,严禁人为干扰,给了东方白鹳安全的环境。”单凯说,除此之外,科技在黄河三角洲自然保护区的保护和科研工作中发挥着重要作用。

 

科技赋能生态保护

 

面对越来越多可爱的“客人”,种类、数量、觅食和活动情况等,已经无法只通过人工来监测,这时候,大数据和AI就成为了解放鸟类监测工作的重要工具。

在黄河三角洲生态监测中心的大屏幕上,鸟类的活动场景便可以通过此一目了然。“这是生物多样性监测系统,这个试点系统是2022年华为TECH4ALL数字包容帮我们共同做的。”单凯介绍。画面上,雏鸟跟着父母小心翼翼前行的样子,东方白鹳在巢内休憩和孵化幼鸟的画面,都通过摄像头都记录了下来,“以前靠传统人工方法发现和记录这些场景很难,有了TECH4ALL项目, 收集、处理这些信息非常方便。”现场工作人员介绍。

据了解,该系统基于保护区已有的终端采集设备及部分新增设备,以及当地运营商建设的覆盖良好的5G网络,开展数据采集和数据传输,数据通过5G回传到云端,AI将实时识别标注的结果呈现在监测平台上,同时开展各类数据分析,帮助保护区提升保护管理及决策的效率。

“这个系统首先是克服了人类监测无法解决的问题,智能监控是24小时不间断;第二,它有智能分析功能,通过数据、二次开发能发现我们发现不了的规律;第三,华为有什么独特特点呢?感知、5G、边缘AI、华为云服务。这些是相当不错的,华为云能把比较宝贵的数据存储起来。这个系统做好以后,对科研、监测、管理有非常大的作用。”谈到科技带来的优势,单凯深有感触。

鸟类不同于华为之前涉猎的东北虎豹、云南亚洲象,鸟类飞得快、长得像,在单凯看来,华为在鸟类观测身上做的,都是块“难啃的骨头”。“大型的旗舰物种识别准确度高,但是像黑嘴鸥,黑嘴鸥的成鸟和幼鸟,包括冬羽和夏羽中间会换毛,这个是比较难识别的。我们通过数字技术来加持保护区的生物多样性监测,再用技术一步一步地去帮助保护区提高工作效率,更好地开展监测和科研的成果。”工作人员介绍。

随着平台受训的物种越来越多、捕捉和累积的素材越来越丰富,AI识别的准确率也不断提升。目前,已可识别运动、飞翔中的物种,也能对鸟类做群体识别。目前,对于受训过的旗舰物种、大型鸟类的识别准确率已经达到90%以上。

 

数字技术的更多可能性

 

作为TECH4ALL数字包容项目合作方之一,创视智能科技(南京)有限公司执行董事魏标期待着未来数据能产生更多的价值。

“将来覆盖更广之后,比如说发现一个候鸟,第一次发现在什么时间,基本上可以判定这个候鸟是什么时间来的。如果点位再丰富一点,通过数据就能知道,这个新物种出现了,立马就知道有一个候鸟来了。再比方说在后期的时候,最后一次捕捉到或者发现到了,基本上也能判定候鸟从保护区迁走了。”而这样能够相对精确掌握了候鸟的迁徙数据。

“后面有一个大的构想,就是生物多样性保护。”魏标说,现在做的是点,未来再覆盖就是线,再覆盖下来就是面。比如东方白鹳迁徙路线最早是从东北的黑龙江、吉林、辽宁到山东,最后到鄱阳湖,这是覆盖的面。“如果在整个迁徙带里都用AI的技术,基本上能判定一个种群在迁徙路线上的曲线。”

“数字技术对生态保护、生物多样性保护,数字技术的加入是非常关键的。”华为中国战略品牌部部长周建国表示,今年2月底,国家公布的“数字中国”整体行动框架里面,数字技术未来会和经济、政务、文化、社会、生态文明建设深度融合,会进行赋能和助力。“用科技守护自然,用数字技术助力生态文明建设,已经成为行业共识,也呼吁各方加大跨界合作,推动生态保护、生物多样性保护领域积极拥抱数字技术,进一步提升自然保护领域的数字化、智能化水平。”

本文来源:齐鲁晚报


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