无人机在野生动物研究保护中发挥巨大作用

我国幅员辽阔，自然条件和地形十分复杂，各类气候带森林、高原、沙漠、草原等为野生动物提供了丰富多样的栖息地。野生动物作为自然生态系统的重要组成部分，保护它们关系到全球生态健康和安全。 野生动物保护工作首先要调查种群资源，了解物种准备分布、种群规模、栖息地变化等，为进一步评估物种的生存质量、确定保护等级以及制定相应保护策略提供科学依据。野生动物普查作为动物保护管理的重要工作内容之一，以我国现行规定，每十年就需进行一次野生动物普查工作。然而，这一重要的基础性工作在山地林区条件下进行相关的种群数量普查工作却异常艰难。 在传统的普查工作中，工作人员通常采用“标志重捕法”、“空间分布样法”、“路线法”等方法，通常是有经验的调查人员进入到调查区域，沿设计的样线进行野外实地踏查，通过人工观察记录所过之处发现的动物实体和痕迹来判断物种分布和规模。但是在山地林区条件下，调查人员首先要面对道路漫长、崎岖危险的问题；其次，调查人员移动速度缓慢，难以发现动物并对其进行定位；此外，仅通过可见光，人们难以剥离动物和其所隐藏的环境，很难观察到每一个个体。此类方式或只能计算大概数量，无法准确普查动物数，或通常面临看不见、数不清等情况的困扰。这极大影响了野生动物调查的准确性和效率。近年来，随着越来越多的新型技术的运用，以上困扰也随之得到有效的缓解，这其中就包括无人机。 无人机的优势 无人机应用于野生动物保护领域是近年来兴起的一种全新尝试，它拥有人工普查所无法比拟的优势。首先，人工普查通常无法覆盖大面积广阔区域；另外，人工普查更容易惊扰野生动物，影响数量的准确；第三，人工普查通常面临着耗时长，成本高等缺点，为此类工作造成极大的不便。以上情况均可通过无人机的使用得到解决。 AI系统会用颜色四方框标示野生动物的位置，方便工作人员点算动物数目 具体案例 1、候鸟迁徙 鸟类迁徙是鸟类遵循大自然环境的一种生存本能反应，研究鸟类的迁徙行为，了解候鸟的迁徙数量、种群关系、存活率等，以及与繁殖地、越冬地环境的关系生态规律，对于保护珍稀濒危鸟种、利用候鸟保护农林生产和维护生态平衡等可以提供科学的依据，将会给人类带来巨大的社会和经济效益以及生态效益。然而人类灯光设施的影响和一些不法分子的捕猎对迁徙活动中的鸟类极易造成巨大伤害。 为此，通过无人机搭载云台摄像头对湿地公园进行监测，了解候鸟的迁徙数量、种群关系、归巢能力，排查园中是否有违规设施以及不法工具，可以为野生候鸟提供一个安全可靠的休憩地。 2、考拉的搜索与救援 世界自然基金会澳大利亚分会将2019-2020年度澳大利亚丛林大火描述为“现代历史上最严重的野生动植物灾害之一”。空前的火灾季节席卷了整个大陆超过1260万公顷的土地，造成30亿头动物死亡或流离失所。其中，超过61000只考拉是澳大利亚本土的标志性有袋动物。可悲的是，即使在丛林火灾危机之前，由于狩猎、土地开发、食物退化、干旱和疾病所带来的威胁，备受喜爱的考拉被认为容易灭绝。因此，当大火肆虐时，森林和野火官员迅速求救于无人机，在烧毁和未烧毁的地区寻找幸存的考拉。 在维多利亚州，应急人员操作着无人机，带着高分辨率的热像仪来探测考拉的热信号。高效搜查森林大火后被困在树上的考拉，一旦找到考拉的位置，同一架无人机上的超变焦视觉相机可以确定考拉情况，帮助当地救援队及时施救。 3、研究企鹅的繁殖 企鹅主要由分布在南半球的大约18种鸟类组成，他们在陆地和海洋生态系统的食物链中发挥着不可或缺的作用，以至于研究证明，企鹅的健康就等于海洋的健康。但是，全球气候变化对企鹅群体造成了巨大的影响。所以，每年南极的夏天，科学家们都会来到南极洲冰雪覆盖的沙漠研究企鹅，并研究人口波动和冰冻海冰的季节性缩减水平之间是否可能存在关联性。 在过去，标准做法是手动标记每个企鹅，但事实证明，即使在不考虑高昂费用的情况下，如果采用直升机，噪音太大，干扰性太强。而且，如果不在法律允许的高度上飞行，就无法捕捉到真正有价值的数据。因此，生物学家们别无选择，只能亲自到企鹅群中，用手给企鹅贴上标签，然后每年回去尽可能多地找到它们的位置。 近年来，随着无人机在多领域的应用，南极科学家们也开始使用无人机来用于企鹅的标记。起初，只需在短短两天的时间里，操控一架无人机就可以捕捉超过2平方公里的繁殖地，多达30万个巢对。到2020年，由于一种新的飞行路径算法能够实现多架无人机的自主飞行，这一时间进一步缩短至仅3小时。现在，研究人员已经能够利用智能算法在海量的、高分辨率的无人机数据中自动检测和分类企鹅。 4、云南亚洲象群迁移 今年6月初，原本栖息在云南西双版纳的一群野生亚洲象，成为了人们关注的焦点。它们一路向北迁移，途径普洱市、玉溪市、红河州等多地，并且到达昆明市，最终顺利向南返回。在一百多天的迁移过程中，云南有关部门和地方高度重视，多地启动应急处置预案，12架无人机不间断监测，全面开展布防。而借助无人机的空中影像，媒体广泛报道了象群家族动态，呈现了许多日常罕见的象群习性及生活细节，从而得到了很多网友的关注。 正是得益于无人机24小时不间断的动态监测，当地生态环境及相关政府部门能够及时对象群动态开展跟进，提前对大象行进路线开展必要的引导、投食及居民安全疏散等工作，确保15头北移亚洲象均在监测范围内，人象平安。在开展野生动物保护过程中，充分应用无人机红外、激光测距等功能优势以实现科学作业，发挥最大效能。 无人机是如何在亚洲群象迁移过程中发挥作用的？ 01 避免打扰，保证安全距离。 野象体积大、喜群居，多具有攻击性，在安全、不干扰象群的环境下开展观测，是保障亚洲象北移疏导行动成功的前提。传统人工低近观测方式工作强度高且极易惊扰象群，不仅观测效果大打折扣，危险性亦不容小觑。而无人机搭配高倍变焦相机与激光测距模块，可以轻松破解这一难题。在象群活动区域，无人机在200米以上高空对地面大象目标开展观测可有效避免惊扰象群。通过激光测距模块，作业人员可实时实时获取无人机距离距离象群的准确距离，保障无人机与象群的安全边界，同时根据其北移动向灵活调整布局。 02 全天时作业，夜间观测不间断。 夜间观测往往是跟进野象北移路径中的又一工作难点。红外热成像功能此时则能有的放矢，高效补充夜间观测盲点，象群家族夜晚活动的影像轨迹也能清晰可见。 03 提前预警，疏导村民撤离。 根据无人机的空中视角，当地工作组得以实时掌握象群动态，对象群可能的下一步北移路线提前预判并提前做出规划。在象群可能的行进路线上，无人机搭载喊话设备提前飞抵村民聚居区域，配合当地政府工作人员开展喊话疏散，高效保障居民人身安全。 注意： 在利用无人机观察以及保护野生动物的同时，也要充分意识到无人机使用存在的一些安全隐患。由于飞行环境大多是野外丛林或者草原荒漠，干扰因素过多，无人机的飞行难度也会随之增加。一旦发生“炸机”，不但财产受到损失，动物也会受到惊吓，严重的甚至会无意伤害到动物。所以最好给无人机们“穿上”降落伞，来避免此类事情的发生。 无人机协助开展野生动物保护，将进一步完善人防技防联动机制，拓宽科学研究手段。在安全可控的范围内对野生动物进行监测，并根据检测情况采取不同的预警措施，进而缓解冲突，同时又能全面准确的掌握野生动物种群数量、活动轨迹、生活习性等较为全面完整检测数据资料，为野生动物保护和安全范围工作起到积极促进作用。

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