今年11月初
在滇池草海大泊口水域上空
来自昆明市滇池高原湖泊研究院的
科研人员
利用无人机
对水面上密密麻麻的红嘴鸥
进行视频拍摄和记录
仅需数十秒
红嘴鸥数量已经计算出来
草海大泊口
已有2282只红嘴鸥
每年统计到达昆明的红嘴鸥数量，已成为一项必做的工作。数十年来，统计监测工作都以人工为主。每年红嘴鸥抵达昆明，都需要100多名志愿者用望远镜，在同一时间以同样的统计方法，对红嘴鸥栖息、觅食、聚集地数量进行统计。统计方法主要采用点数、定点统计、路线统计等。统计过程中，数量少的地方，就一只一只地数，得到的数据较精确；数量多的地方，则以群为单位估算，根据数量多少，以10只或50只为单位计数，统计3遍再得出平均数。最后，将60多个点的数据相加，再对百位以下进行四舍五入，从而得到最终的统计数量。
为了更精准地观测与保护红嘴鸥，昆明市滇池高原湖泊研究院积极探索，运用人工智能技术长期观测鸟类。AI技术的引入，极大地提升了鸟类监测的效率和准确性，同时为长时序观测物种与周边环境的互作创造新可能。
如何运用AI技术实现对红嘴鸥的监测？昆明市滇池高原湖泊研究院副院长潘珉介绍，工作人员将无人机飞到100—120米高空后，逐步接近鸟群，并在距水面约60米高度的地方，按照预先设定好的飞行航线，对水面上的红嘴鸥进行视频拍摄和记录。计算机识别系统仅需几十秒，就能识别观测范围内的红嘴鸥及数量。
最新的监测数据显示，今年11月11日—12日，在草海大泊口的红嘴鸥数量已达2282只。今年10月底，海埂大坝的红嘴鸥已达5800只。
高清摄像机+无人机
记录红嘴鸥两年迁徙活动
潘珉介绍，自基于AI的高原湖泊生态系统关键种群智能感知技术研发及示范项目实施以来，对AI监测系统进行部署，昆明市滇池高原湖泊研究院联合中国科学院半导体所等单位，共同研发优化的高清摄像机及无人机人工智能观测，可监测不同候鸟首次出现及迁离的时间节点，对比年际候鸟的越冬时间节点，研究候鸟迁徙行为及迁徙规律。
“我们分为A、B、C、D四个航线进行固定巡航，通过无人机每天早晚两次固定起降，获得实时影像数据，能够更准确、高效地获取滇池红嘴鸥的种群数量。”潘珉表示，大泊口水域紧邻滇池大坝，岸边固定的高清摄像机每天两次执行区域扫描，经拼图记录扫描视野下的鸟类数量。目前，已成功记录了滇池红嘴鸥两周年的迁徙活动。
“比如，2022年，红嘴鸥到达滇池的最早时间是10月17日，数量达到872只。次年4月1日，在昆红嘴鸥还有943只，到了2日、3日，就只剩几十只。很明显，大部队于4月初就已经离开。2023年，红嘴鸥大部队于3月18日离开滇池，2天内由550余只减少到3只。2023年10月15—16日，红嘴鸥大部队到访滇池，2天内由偶见激增至158只。
高清摄像头还会实时识别水域内游动的水鸟物种信息，实现“鸟脸识别”。据统计，2022年以来，高清摄像机成功识别了包括骨顶鸡、赤嘴潜鸭、赤膀鸭、苍鹭、黑水鸡等在内的17种水鸟，还监测到了包括黑卷尾、黄臀鹎等多种滇池常见林鸟。
高清摄像机还能识别出同一鸟类物种处于不同时期的形态变化，为开展鸟类行为研究提供数据支撑。“每年冬春时节，昆明的红嘴鸥进入换羽阶段，进入繁殖季的红嘴鸥头部羽毛会变黑，我们通过这项技术，可以计算出进入繁殖季的红嘴鸥数量，以及其在整个鸥群中的占比情况，从而为研究红嘴鸥的迁徙规律提供进一步的数据支撑。”昆明市滇池高原湖泊研究院见习生聂宇轩介绍。
声纹图谱识别系统
通过鸟类鸣叫识别物种信息
AI技术的鸟类声音识别与智能分析系统，也被运用到了滇池鸟类的监测工作中，这是一项基于深度学习算法的智能鸟声识别分析技术。该技术通过声纹图谱识别系统，就可以精准地识别出鸟类的物种信息。“鸟的鸣叫有自己的特征。通过人工智能算法，就能收集和整理出鸟类的物种信息，为生态学研究做进一步的支撑。”潘珉表示，目前，在滇池边已安装了2个声纹图谱识别系统，通过识别鸟叫声，精准识别鸟类物种信息。
AI技术的引入，标志着昆明滇池鸟类保护工作迈入了一个新的时代。昆明通过“无人机+声纹图谱识别+高清摄像机”的AI智慧鸟类多元观测系统，不仅解决了传统人工监测技术成本高、效率低、数据碎片化等问题，更有效提高了滇池鸟类多样性监测效率，实现了长时间序列的鸟类持续观测。这项技术的优势在于，能够较大程度降低专业人员的成本投入，还能够保证识别和计数标准化。
通过AI智能监测技术，研究人员不仅可以长期开展鸟类群落变化监测工作，还可以开展鸟类日间活动规律、行为研究（如觅食、栖息及繁殖），以及红嘴鸥、白骨顶和雁鸭类等鸟类的迁徙规律等研究工作，促进鸟类多样性研究和保护工作的开展，并为评估湿地环境的健康状况和生物多样性水平提供重要的基础数据支撑。
目前，昆明市滇池高原湖泊研究院正在滇池南岸、西岸等更广泛的区域布设人工智能观测设施，计划在今年冬候鸟到来之时提供更为全面和系统的观测。在此基础上，昆明市滇池高原湖泊研究院计划完成《滇池沿岸湿地 动物观测技术导则鸟类》和《滇池沿岸湿地 鸟类智能观测 高清摄像机》两个地方标准，为鸟类保护提供技术支撑和规范监测工作。未来，昆明市计划将这项技术推广到更多的湿地区域，以实现对更多鸟类热点区域的监测。“我们相信，借助科技的力量，可以为滇池的鸟类创造一个更加安全和健康的生态环境。”
来源：都市时报
