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先河智造 | 聽鳥觀魚 探索生物多樣性智慧監(jiān)測

閱讀:316        發(fā)布時(shí)間:2024/9/18
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近年來,生物多樣性被頻頻提起,成為公眾和政策制定者關(guān)注的焦點(diǎn)。生物多樣性不僅對(duì)于維持生態(tài)系統(tǒng)的健康至關(guān)重要,而且對(duì)于人類的福祉和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也起著關(guān)鍵作用。

生物多樣性監(jiān)測

提到生物多樣性,自然界常見的各種動(dòng)物,僅憑借外觀和叫聲,你真的能認(rèn)全它們的種類嗎?

傳統(tǒng)生物多樣性監(jiān)測主要依賴人工調(diào)查,費(fèi)時(shí)費(fèi)力且效率不高。2024年3月,生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《關(guān)于加快建立現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系的實(shí)施意見》,提出推進(jìn)機(jī)器視覺在生物多樣性監(jiān)測中的應(yīng)用。

2024年3月,中國環(huán)境監(jiān)測總站印發(fā)了《2024年深化全國生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測創(chuàng)新應(yīng)用工作要點(diǎn)》,其中提到:研發(fā)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的生物多樣性(含水生生物)智能監(jiān)測技術(shù),建立行業(yè)共性人工智能訓(xùn)練集,解決人工識(shí)別鳥類、藻類、浮游底棲等生物物種,費(fèi)時(shí)費(fèi)力且存在一定的主觀性等問題。

魚類多樣性智能監(jiān)測系統(tǒng)

產(chǎn)品概述

基于云邊端技術(shù)架構(gòu),采用邊緣計(jì)算技術(shù)、新能源技術(shù)、多傳感器融合技術(shù),有效通過高清成像、水下補(bǔ)光、水下聲納探測等技術(shù)手段對(duì)水下魚類、生態(tài)環(huán)境進(jìn)行高實(shí)時(shí)全天候的監(jiān)測。



監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)方式上傳至云服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)水下魚類視頻圖像信息的積累,形成主要魚種數(shù)據(jù)集。采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建深度學(xué)習(xí)模型,自動(dòng)提取高質(zhì)量魚類特征、融合特征,實(shí)現(xiàn)視野范圍內(nèi)的主要魚種識(shí)別;測算河流、湖庫、近岸海域等地的生物種群豐度和密度;研究水下生物活動(dòng)規(guī)律,評(píng)估生態(tài)恢復(fù)趨勢。



性能特點(diǎn)

? 免打擾:不干擾魚類正?;顒?dòng),符合《生物多樣性觀測導(dǎo)則——內(nèi)陸水域魚類觀測》(HJ 710.7-2014)里的保護(hù)性原則,避免損傷和不科學(xué)的頻繁觀測。

? 穩(wěn)定性強(qiáng):通過水下補(bǔ)光技術(shù)增強(qiáng)圖像清晰度,并采用聲吶探測作為可見光成像的補(bǔ)充,增強(qiáng)對(duì)渾濁水域的適應(yīng)性。

? 數(shù)智化監(jiān)測:采用多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù),建立基于移動(dòng)設(shè)備的自主化智能化觀測感知網(wǎng)絡(luò),推進(jìn)機(jī)器視覺在生物多樣性監(jiān)測中的應(yīng)用。

? 智慧化監(jiān)管:集數(shù)據(jù)采集、回傳、識(shí)別鑒定、應(yīng)用產(chǎn)出于一體,支持電腦端和手機(jī)端實(shí)時(shí)訪問,支持多級(jí)用戶權(quán)限管理并支持開放公眾接口。

? 適用戶外長期工作:浮臺(tái)采用304不銹鋼和HDPE高密度聚乙烯材料,耐酸堿、防銹、耐磨、抗老化、抗沖擊;浮臺(tái)靈活,安裝方便。

? 精細(xì)化監(jiān)測:高實(shí)時(shí)、全天候監(jiān)測,可觀測魚類體表健康狀況;支持GIS定位,支持時(shí)空異質(zhì)化統(tǒng)計(jì)分析(支持分層統(tǒng)計(jì)和按小時(shí)、天、月份統(tǒng)計(jì));支持魚類錄像視頻播放、下載,和分類查看AI識(shí)別的魚類樣本庫。

? 高效能監(jiān)測:算法準(zhǔn)確率96.7%,綜合應(yīng)用定點(diǎn)連續(xù)監(jiān)測、現(xiàn)場快速監(jiān)測、視頻監(jiān)視監(jiān)控等先進(jìn)技術(shù),以及云計(jì)算、智能化的科技手段,無人值守、自動(dòng)運(yùn)行、監(jiān)測直觀、研判智能。



應(yīng)用場景

應(yīng)用于水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、濕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、自然保護(hù)地生態(tài)環(huán)境調(diào)查、生物多樣性監(jiān)測、海洋漁業(yè)資源調(diào)查等多種場景。



鳥類多樣性智能監(jiān)測系統(tǒng)

產(chǎn)品概述

基于云邊端技術(shù)架構(gòu),采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)、新能源技術(shù)、多傳感器融合技術(shù),有效通過聲紋識(shí)別、大數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)手段對(duì)鳥類進(jìn)行高實(shí)時(shí),全天候的監(jiān)測。監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線(4G/5G)方式上傳至云服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)鳥類聲紋信息的積累,形成主要鳥類數(shù)據(jù)集。采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建深度學(xué)習(xí)模型,自動(dòng)提取高質(zhì)量鳥類聲紋特征、融合特征,實(shí)現(xiàn)視野范圍內(nèi)的主要鳥種識(shí)別,長期高效監(jiān)測區(qū)域鳥類多樣性情況,數(shù)字監(jiān)管生物多樣性,構(gòu)建“一站多點(diǎn)"式生物多樣性監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系,助力美麗中國建設(shè)。



性能特點(diǎn)

1、聲紋識(shí)別

? 動(dòng)物物種識(shí)別方式:邊緣端識(shí)別;

? 動(dòng)物物種識(shí)別數(shù)量:≥1000種;

? 實(shí)時(shí)音頻收聽(同時(shí)支持PC端和手機(jī)端)

? 物種識(shí)別模型定制區(qū)域優(yōu)化:可針對(duì)不同地區(qū)快速定制符合該地區(qū)的識(shí)別模型,提升模型準(zhǔn)確率;

2、視頻識(shí)別

? 支持視頻流內(nèi)網(wǎng)穿透,遠(yuǎn)程取流,遠(yuǎn)程管理;

? 鳥類物種識(shí)別方式:本地邊緣識(shí)別;

? 鳥類物種識(shí)別能力:包含常見水鳥等;

? 鳥類物種計(jì)數(shù)能力:支持多物種同時(shí)計(jì)數(shù),支持劃定區(qū)域計(jì)數(shù)等;

? 支持模型持續(xù)學(xué)習(xí)、升級(jí)。

應(yīng)用場景

應(yīng)用于生物多樣性調(diào)查與評(píng)價(jià)、自然保護(hù)地生態(tài)環(huán)境調(diào)查、濕地鳥類多樣性保護(hù)、機(jī)場鳥情調(diào)查等多種場景。



通過引入視頻AI和聲音AI技術(shù),在一定程度上,能夠解決傳統(tǒng)人工調(diào)查存在的一些不足:

?  生物鑒定過程中主觀因素帶來的誤差問題

? 人工識(shí)別視線遮擋從而影響準(zhǔn)確率問題

? 人工識(shí)別連續(xù)性差且費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題

助力提升生物多樣性監(jiān)測工作效率,并提升監(jiān)測工作的連續(xù)性穩(wěn)定性!


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