AI賦能洪澤湖保護區(qū)鳥類保護與監(jiān)測

近年來，江蘇省泗洪洪澤湖濕地國家級自然保護區(qū)管理處著力推進人工智能技術(shù)在鳥類監(jiān)測和管護執(zhí)法等領(lǐng)域的應(yīng)用探索，逐步形成了以動態(tài)抓取、精準(zhǔn)定位、智慧識別為特征的應(yīng)用實踐。目前，保護區(qū)鳥類AI識別種類已從早期的不足20種拓展至240余種，相關(guān)技術(shù)應(yīng)用覆蓋監(jiān)測預(yù)警、巡護執(zhí)法等多個業(yè)務(wù)場景。

動態(tài)抓拍，破解飛行鳥類監(jiān)測難題

洪澤湖濕地水面開闊、鳥類活動范圍大、飛行軌跡復(fù)雜，傳統(tǒng)定點拍攝難以有效捕捉飛行個體。保護區(qū)結(jié)合日常監(jiān)測需求，研發(fā)了飛行鳥類動態(tài)抓取技術(shù)，可對運動中鳥類目標(biāo)進行持續(xù)追蹤，在飛行狀態(tài)下獲取清晰影像。在此基礎(chǔ)上，同步開展鳥類智慧識別樣本庫建設(shè)，目前已錄入240余種本地鳥類的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)30多萬條，為算法迭代積累了較為豐富的訓(xùn)練素材。隨著樣本庫持續(xù)擴充，識別準(zhǔn)確率穩(wěn)步提升。

框選即鎖定，前端設(shè)備實現(xiàn)精準(zhǔn)定位

保護區(qū)在多個監(jiān)控點位的前端云臺上配備了高精度智能設(shè)備，可在監(jiān)控畫面上對任意目標(biāo)進行快速定位。操作人員用鼠標(biāo)框選目標(biāo)后，系統(tǒng)自動調(diào)整焦距，將目標(biāo)畫面放大至最清晰狀態(tài)，支持自動拍照或錄像，不依賴預(yù)設(shè)預(yù)置位，近遠景均可響應(yīng)。其一，鳥類追蹤。遇鳥類起飛、飛行時，操作人員可隨時框選目標(biāo)，系統(tǒng)自動鎖定并持續(xù)追蹤，記錄連續(xù)畫面。其二，非法目標(biāo)識別取證。對擅自進入保護區(qū)的船只、人員等，系統(tǒng)可快速定位放大，同步生成高清影像，為現(xiàn)場執(zhí)法固定證據(jù)。其三，全天候響應(yīng)。該功能不限晝夜時段，低照度條件下可通過補光等輔助手段完成目標(biāo)定位和抓拍。

全域匯聚，實時識別聯(lián)網(wǎng)覆蓋

保護區(qū)已接入三個期次共40路視頻監(jiān)控，覆蓋主要鳥類棲息區(qū)域。后臺部署的專用智能識別設(shè)備搭載鳥類識別算法，可對畫面中鳥類目標(biāo)進行實時分析，自動輸出物種名稱、保護等級、所屬目科屬等信息，分析結(jié)果疊加于原始視頻畫面。鳥類資源庫可按物種名稱、保護級別、目科屬等多維度檢索，并關(guān)聯(lián)歷年影像記錄。

智能計數(shù)，大場景種群動態(tài)一目了然

洪澤湖水面開闊、鳥類密度較高，單靠監(jiān)控畫面人眼統(tǒng)計困難。保護區(qū)開發(fā)了大場景計數(shù)功能：在鳥類集中活躍區(qū)域，將多個預(yù)置點抓拍圖片智能拼接為大場景畫面，按鳥種自動分類計數(shù)，支持按日、周、月等維度查看數(shù)量變化趨勢，為長期連續(xù)的種群動態(tài)監(jiān)測提供了技術(shù)支撐。

AI初篩+專家復(fù)核，構(gòu)建閉環(huán)驗證體系

保護區(qū)將AI識別與人工輔助研判相結(jié)合，構(gòu)建了“AI初篩—專家復(fù)核—結(jié)果反饋—算法優(yōu)化”的工作閉環(huán)。AI識別結(jié)果推送至專家鑒定模塊，由鳥類識別專家進行復(fù)核確認，鑒定結(jié)論同步反饋至算法訓(xùn)練流程，樣本庫同步更新。系統(tǒng)按時間自動生成鳥類監(jiān)測統(tǒng)計報表，涵蓋各區(qū)域物種分布變化、活動高峰時段、重點保護鳥類出現(xiàn)頻次等信息，服務(wù)日常管理參考。

從監(jiān)測到執(zhí)法，AI技術(shù)賦能全鏈條保護

前端精準(zhǔn)定位與AI識別技術(shù)的結(jié)合，使保護區(qū)對非法闖入目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)、鎖定、記錄能力有了較為明顯的提升。從發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、框選定位到高清取證，可在較短時間內(nèi)完成，為依法處置提供影像證據(jù)。

下一步，保護區(qū)管理處將繼續(xù)推進人工智能技術(shù)與保護管理工作的融合應(yīng)用，在濕地生物多樣性保護、科研監(jiān)測、執(zhí)法管護等方面持續(xù)探索，使人工智能技術(shù)更好服務(wù)濕地保護管理效能提升。