科技守護候鳥越冬

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灘塗、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採取人工智能監測、無人機巡護、算法推演等技術，創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。

江西鄱陽湖國家級自然保護區——

“無人機+算法”智慧護鳥

本報記者 王 丹

梅西湖位於江西省九江市永修縣吳城鎮境內，是江西鄱陽湖國家級自然保護區內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。”江西鄱陽湖國家級自然保護區管理局吳城保護站巡護員王小龍拿出望遠鏡，仔細觀察候鳥種羣信息和棲息環境。

“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。”王小龍如數家珍，“十幾年前，日常巡護、監測全靠兩條腿，越洲涉水、風吹日曬。”

如今，藉助高科技設備、智慧化手段，保護區工作人員對候鳥監測追蹤實現“人力+物力”雙重保障。

“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，平台即時顯示智慧無人機巡護信息。2023年12月，保護區建立智慧管理平台，眾多佈設在湖區各水域的高清攝像頭和傳感器全天候運行，通過AI技術自動識別和記錄候鳥的種類、數量、鳥羣密度等信息。“以前想要記錄鳥兒的情況，需要深入湖區現場蹲守、人工巡查，耗時費力，準確度也比較低。”王小龍説。如今，一雙雙“智能眼睛”將捕捉到的鳥類影像即時傳送到智慧管理平台。“操作人員只需提前設定飛行線路，錄入無人機巡檢系統，通過遠程操控，就能用無人機對保護區進行全域、高效、精準的巡護監測。”吳城保護站工作人員袁子期介紹，以前，湖區的沼澤、灘塗地帶監測人員難以到達，現在可以盡收眼底。同時，無人機還能實現高空喊話，對危害候鳥和破壞濕地資源行為進行警告。

“平台可以清楚看到無人機巡護的即時畫面，遇到特殊情況，工作人員會及時通知我們。”袁子期説，為了讓無人機不驚擾候鳥，工作人員通常會將飛行高度設置在百米以上。返倉後的無人機，還能用機械臂智能換電，做到持續巡護。無人機採取高空巡護方式，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。

“這套智慧管理系統還能通過仿真推演對湖區水位進行精細調節。”袁子期説，系統結合當前的氣象條件、水域面積、候鳥數量等進行算法推演，提前研判湖區水生生物量和越冬候鳥食物總量，適時開、關閘口，科學調控水位，為候鳥棲息創造有利條件。

河北滄州南大港濕地和鳥類自然保護區——

“AI聲紋識別”“聽”聲識鳥

本報記者 張騰揚

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，三五成羣，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是東亞—澳大利西亞候鳥遷飛路線上的重要停歇地和中轉站。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《世界遺產名錄》。

近年來，南大港濕地開展大規模生態修復和治理，生態環境明顯改善。據統計，南大港濕地2023年觀測到候鳥10萬餘隻。濕地現有鳥類272種，其中國家一級重點保護鳥類17種，生態系統穩定性和物種多樣性穩步提升。

“鳥類AI聲紋監測設備‘聽到’鳥叫聲，就能識別種類。”南大港濕地和鳥類自然保護區工作人員張景興介紹，近年來，保護區搭建科研監測一體化平台，在濕地佈設3套聲紋設備，包括2艘無人船和1套立杆，在蘆葦蕩、蘆葦叢等多遮擋條件下使用智能聲紋監測手段，對鳥類進行大範圍、全天候、低干擾監測。監測到鳥叫聲，設備上傳平台系統，後者自動識別。

“聽，這是黃鶺鴒的叫聲，清晰明瞭，悠揚婉轉。”在科研監測平台監控室，張景興操作電腦，點開一條當天即時監測的鳥叫聲。監測界面上，系統很快識別出鳥類的名稱，並同步了照片、生活習性、分佈位置等信息，“黃鶺鴒、灰鶺鴒等小型鳥類聲音清脆，蒼鷺等大型鳥類則聲音低沉。”

據悉，平台物種庫目前已收集到鳥類音頻數量1500多種、19萬多條作為AI聲紋識別樣本。通過AI聲紋識別，保護區工作人員能更加準確掌握濕地鳥類現狀，“可以知道本次越冬有哪些鳥類到達濕地、在哪個位置分佈，並根據鳥類遷徙和生活狀態分析生態修復措施成效。”張景興説。

南大港濕地有10個保護站點，以往人工巡護，有很大時空侷限性。如今，AI聲紋識別等技術構建起覆蓋全濕地範圍的智能監控網絡，再結合人工，大幅提升了監測效率。工作人員能遠程監控並及時應對突發情況，有效彌補了人員不足、突破了時空侷限。

雲南昆明滇池——

“AI慧眼系統”即時數鳥

本報記者 張 馳

雲南昆明滇池旁，早上8點剛過，大理大學東喜瑪拉雅研究院研究生黃文已經來到昆明海洪濕地公園。她一手拿着滇池鳥類調查表，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“調查員”——一架連接到AI鳥類智慧監測識別系統的無人機。

日出就開工、每天至少走幾萬步，參與鳥類調查一年多的黃文習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，環滇池鳥類調查並不容易。

“傳統的鳥類調查選擇合適的樣點或樣線，由人工調查員在鳥類活躍時段計數，進而推測候鳥種羣情況。”昆明市滇池高原湖泊研究院副院長潘珉介紹，滇池沿岸調查樣地有數十個，每個樣地需要調查員在每月或每季度固定時間、固定路線用望遠鏡觀測後查數或估算，每次調查約需10天。長期堅持苦累不説，更難的是識鳥、拍鳥。

傳統方式人力物力投入大，如何利用新科技助力鳥類數據統計？在滇池大泊口水域附近，記者見到“調查”歸來的無人機緩緩降落至一處平台。“設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，記錄即時影像，每次巡航時間不到1小時。”潘珉説。

打開監測系統平台的即時“直播”，畫面中每隻鳥都被標註上物種類型，左下角顯示系統識別出的鳥類數量，畫面來源於大泊口水域岸邊固定位置的高清攝像機。通過區域掃描、拍攝圖片，對大泊口0.52平方公里水域內的鳥類實現即時記錄。

潘珉介紹，2022年起，昆明滇池高原湖泊研究院在雲南省—昆明市省市一體化重大項目支持下與中國科學院半導體研究所等科研單位合作開展基於AI的高原湖泊生態系統關鍵種羣智能感知技術研發及示範項目，嘗試用智慧化手段滿足不同情境下的滇池湖泊生態系統觀測研究的需求，其中對鳥類開展固定高清攝像機、移動無人機等智慧化監測技術的研發。

“首先劃分觀測區域，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、遮擋物多的地區則安裝聲紋監測設備。”潘珉説，藉助智能設備，不但獲取鳥類數據更高效快捷，數量統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查數據碎片化的不足。

“算法包括基於圖像、視頻和聲音的識別，通過對鳥類形態和行為特徵的精準提取和分類，進行物種識別和數量統計，實現即時監測、即時分析。”中國科學院半導體研究所研究員鑑海防介紹，在實際應用中，團隊結合鳥類形態學專業知識對算法進行大規模數據訓練，不斷提高算法模型穩定性、精確性。

監測2年後，潘珉等人發現，2024年紅嘴鷗“大部隊”抵達昆明的時間比前兩年晚10天左右。“智慧監測和人工調查數據互為補充、融合應用，可以更精準掌握不同鳥類物種和數量在不同時期的變化。”潘珉説，根據與昆明鳥類協會共同開展的統計，目前滇池範圍內紅嘴鷗數量達3.97萬隻。