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在黄河三角洲东方白鹳之乡，看AI如何助力生物多样性

时间 :2023-06-19 12:32:05   来源 : 齐鲁晚报网

记者 夏侯凤超

初夏时节，在黄河三角洲自然保护区内，微风和畅，空气爽朗。行走其中，比人更惬意的，是大自然里一群特殊的客人——东方白鹳。


(资料图片)

东方白鹳有“鸟界大熊猫”之称。而在山东这片最年轻的土地上，这座曾经因石油而闻名的城市，东方白鹳在这里有了新的栖息天堂。

“东方白鹳之乡”

很少有人不被保护区里的东方白鹳惊叹。

在黄河三角洲自然保护区鸟类博物馆内，几处望远镜前排起了长队，通过这个镜头，远处的东方白鹳一览无余。东方白鹳是国家一级保护动物，习惯涉水觅食，捕食小鱼、蛙类和昆虫。2月到7月，它们集聚到黄河三角洲繁育后代。

一根根树枝在高压电线杆上，被东方白鹳做成了巢，巧夺天工。双腿高挑的东方白鹳，时而在巢中哺育幼鸟，时而挺直身子向远处眺望，体态优雅。

“东方白鹳是我们东营市的‘市鸟’了，最早发现东方白鹳是1997年、1998年，国际的一个卫星项目发现到了黄河三角洲地区。”山东黄河三角洲国家级自然保护区管理委员会正高级工程师单凯1997年就到保护区工作了，他与东方白鹳的渊源也是从这里开始的。当时因为还没有比较先进的设备，到了以后才发现了。而此后，为了更好地接待这些珍贵的“客人”，更规范的保护措施也都用了上来。

“现在到了保护区后，看到路两边、电线杆上有好多白鹳，那是2005年开始在当地繁殖的，而且种群越来越多。”单凯说，去年调查的时候，在保护区内繁殖的东方白鹳有152对，这是中国最大的繁殖地，所以东营市也被称为“中国东方白鹳之乡”。

这里是世界上最年轻的湿地。黄河卷积的泥沙在入海口处堆积，日积月累形成了山东黄河三角洲这片土地，也造就了东营这座城市。为了保护黄河湿地、促进生物多样性发展，1992年10月经国务院批准，正式建立山东黄河三角洲国家级自然保护区，保护黄河口新生湿地生态系统和珍稀、濒危鸟类。

此后，凭借独特的生态环境和得天独厚的自然条件，越来越多的珍稀鸟类来到这里，栖息、繁殖，黄河三角洲自然保护区两度被评为中国最美六大湿地之一，也成为了重要的候鸟迁徙中转站、越冬地和繁殖地，也成为了“鸟类的国际机场”。

鸟类的“人工经济适用房”

“生态好不好，鸟儿最知道。”融合黄河文化、石油文化、湿地文化的黄河三角洲，所开展资源可持续方面有得天独厚的条件。

单凯介绍，目前黄河三角洲鸟类是393种，东营市鸟类是394种，国家一级有26种，二级有65种。数量有600万只，同时特色鸟类丰富。“像世界上有15种鹤，亚洲有9种鹤，黄河三角洲有7种。“如果在一个地方同时发现这么多鹤，世界上是没有的，而黄河三角洲是所有鹤类最丰富的区域。”

随着东方白鹳种群的不断增大，在单凯看来，与湿地的保护息息相关。在保护区内，有许多人工做的“鸟巢”，鸟类喜欢在高处筑巢，而三角洲内唯一能建巢的高建筑便是电线杆，时间长了，东方白鹳“占领”了几乎所有的电线杆，保护区干脆人工建巢，立一根水泥杆，在顶部搭建起人工的基础巢，东方白鹳可以在此“安家”，而这也被成为鸟类的“人工经济适用房”。东方白鹳显然也比较中意这份礼物，“现在保护区内监测到的利用人工巢架繁殖的东方白鹳有42对。”单凯说。

“2003年以后，保护区陆续开展了多项湿地修复工程，湿地面积和质量明显提升，这是最基本的原因。此外，我们采取了严格的保护措施，特别是在东方白鹳的繁殖季节，严禁人为干扰，给了东方白鹳安全的环境。”单凯说，除此之外，科技在黄河三角洲自然保护区的保护和科研工作中发挥着重要作用。

科技赋能生态保护

面对越来越多可爱的“客人”，种类、数量、觅食和活动情况等，已经无法只通过人工来监测，这时候，大数据和AI就成为了解放鸟类监测工作的重要工具。

在黄河三角洲生态监测中心的大屏幕上，鸟类的活动场景便可以通过此一目了然。“这是生物多样性监测系统，这个试点系统是2022年华为TECH4ALL数字包容帮我们共同做的。”单凯介绍。画面上，雏鸟跟着父母小心翼翼前行的样子，东方白鹳在巢内休憩和孵化幼鸟的画面，都通过摄像头都记录了下来，“以前靠传统人工方法发现和记录这些场景很难，有了TECH4ALL项目， 收集、处理这些信息非常方便。”现场工作人员介绍。

据了解，该系统基于保护区已有的终端采集设备及部分新增设备，以及当地运营商建设的覆盖良好的5G网络，开展数据采集和数据传输，数据通过5G回传到云端，AI将实时识别标注的结果呈现在监测平台上，同时开展各类数据分析，帮助保护区提升保护管理及决策的效率。

“这个系统首先是克服了人类监测无法解决的问题，智能监控是24小时不间断；第二，它有智能分析功能，通过数据、二次开发能发现我们发现不了的规律；第三，华为有什么独特特点呢？感知、5G、边缘AI、华为云服务。这些是相当不错的，华为云能把比较宝贵的数据存储起来。这个系统做好以后，对科研、监测、管理有非常大的作用。”谈到科技带来的优势，单凯深有感触。

鸟类不同于华为之前涉猎的东北虎豹、云南亚洲象，鸟类飞得快、长得像，在单凯看来，华为在鸟类观测身上做的，都是块“难啃的骨头”。“大型的旗舰物种识别准确度高，但是像黑嘴鸥，黑嘴鸥的成鸟和幼鸟，包括冬羽和夏羽中间会换毛，这个是比较难识别的。我们通过数字技术来加持保护区的生物多样性监测，再用技术一步一步地去帮助保护区提高工作效率，更好地开展监测和科研的成果。”工作人员介绍。

随着平台受训的物种越来越多、捕捉和累积的素材越来越丰富，AI识别的准确率也不断提升。目前，已可识别运动、飞翔中的物种，也能对鸟类做群体识别。目前，对于受训过的旗舰物种、大型鸟类的识别准确率已经达到90%以上。

数字技术的更多可能性

作为TECH4ALL数字包容项目合作方之一，创视智能科技（南京）有限公司执行董事魏标期待着未来数据能产生更多的价值。

“将来覆盖更广之后，比如说发现一个候鸟，第一次发现在什么时间，基本上可以判定这个候鸟是什么时间来的。如果点位再丰富一点，通过数据就能知道，这个新物种出现了，立马就知道有一个候鸟来了。再比方说在后期的时候，最后一次捕捉到或者发现到了，基本上也能判定候鸟从保护区迁走了。”而这样能够相对精确掌握了候鸟的迁徙数据。

“后面有一个大的构想，就是生物多样性保护。”魏标说，现在做的是点，未来再覆盖就是线，再覆盖下来就是面。比如东方白鹳迁徙路线最早是从东北的黑龙江、吉林、辽宁到山东，最后到鄱阳湖，这是覆盖的面。“如果在整个迁徙带里都用AI的技术，基本上能判定一个种群在迁徙路线上的曲线。”

“数字技术对生态保护、生物多样性保护，数字技术的加入是非常关键的。”华为中国战略品牌部部长周建国表示，今年2月底，国家公布的“数字中国”整体行动框架里面，数字技术未来会和经济、政务、文化、社会、生态文明建设深度融合，会进行赋能和助力。“用科技守护自然，用数字技术助力生态文明建设，已经成为行业共识，也呼吁各方加大跨界合作，推动生态保护、生物多样性保护领域积极拥抱数字技术，进一步提升自然保护领域的数字化、智能化水平。”

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