水生态鸟类监测从“人工蹲守”到AI智能识别

(资料图)

北京的水生态越来越好，越来越多的比较珍稀的鸟类在北京的水域内出现。而市水务部门的注意力也开始从关注水质情况转到整个水生态系统的结构、功能是否健康上。于是，对于能反映水生态系统是否健康的鸟类，监测力度越来越大。

四月的大宁水库，怡然而幽静。走进大宁水库立在库里的退水节制闸，不经意间就惊得不远处的湿地中飞起一滩鸥鹭。在靠近湿地的闸台栏杆处，北京青年报记者看到一台瘦高的白色机器，“肩膀”处插着一根天线，而头部似乎在寻找着什么，时不时地调整着方向。“这就是我们3月份刚安装上的河湖鸟类AI智能识别自动监测站，利用AI技术对鸟类进行多样性监测。”市水文总站水生态监测科高级工程师杨蓉介绍说，不时转动的“头部”实际上就是一部超高清摄像头，随时“捕捉”鸟类的动向，并拍摄出清晰的图片来，并无死角传输回后台。

杨蓉指出，2022年，市水务部门改变过去传统的“人工蹲守”的监测方式，开创性的将AI技术应用于水生态鸟类多样性监测，建设了3座河湖鸟类AI智能识别自动监测站，探索首都河湖鸟类的自动化、智能化监测。而今年，密云水库不老屯鸟岛、官厅水库野鸭湖、永定河卢沟桥和大宁水库、潮白河向阳闸、沙河水库等区域也已经有新的AI监测站点“入驻”了。“截至到4月份，我们已经识别并记录的河湖鸟类54种左右。”杨蓉说，观测到的鸟类中既有北京地区常见的普通鸬鹚、苍鹭、绿头鸭、白鹭、骨顶鸡等，也拍摄到不少“稀客”，包括部分珍稀鸟类或北京地区出现较少的鸟类，如黑脸琵鹭、黑鹳、牛背鹭、红尾水鸲等。“像新建的沙河水库AI智能监测站点开工首日，识别鸟类物种数就达到50种之多。还有西伯利亚银鸥、苍鹭和白琵鹭同框，比较难得，说明这一区域的鸟类多样性较好。”杨蓉表示，温榆河公园、南海子郊野公园、团城湖、泃河等传统“观鸟圣地”的站点建设也在加紧推进中。同时，还考虑在潮白河苏庄水文站设立一个移动站点，被充分利用在季节性鸟类迁徙通道、补水后岸边及生态廊道等多场景监测中。

北青报记者还发现，监测装备上还伸出了一支“胳膊”，杨蓉表示，那是鸟鸣声四向拾音器，“就是通过鸟鸣声准确判断鸟的种类，叫做闻音识鸟。”

“鸟鸣声也同千差万别的人声一样，具有高度差异化的特质。”杨蓉介绍，声音识别不同于图像识别，它受空间范围限制较小，而且还能从树丛等复杂地形中采集信息，不容易受到物体遮挡等干扰，更适合鸟类信息采集工作。

“河湖鸟类信息的采集主要会受到风声水声等环境噪声的干扰。为降低这类干扰，系统预设了适应滤波算法，能在识别前对常见的环境噪声进行消除。”杨蓉介绍，初步试用证明，鸟鸣识别对一些鸣声高亢的鸟类、背景声音不复杂的鸟类、和一些非特殊的单一叫声识别准确率还是非常理想的。

文/北京青年报记者 解丽

摄影/北京青年报记者 黄亮

编辑/彭小菲