你是否知道,如果蜜蜂滅絕了,人類將只能種植28種作物,因?yàn)樗衅渌贩N的作物都要靠蜜蜂授粉?你是否還知道,有些物種在人類和危險(xiǎn)的病原體之間起到了緩沖作用,這些物種的消失導(dǎo)致了西尼羅河病毒和萊姆病等疾病發(fā)病率的上升?
歐盟委員會(huì)的一項(xiàng)研究確定,所有的物種在生命之網(wǎng)中都是相互聯(lián)系的,他們表示:“隨著極端的壓力導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)崩潰,即使是適應(yīng)性最強(qiáng)的物種,也將不可避免地成為滅絕驅(qū)動(dòng)因素之間協(xié)同作用的受害者”。
氣候危機(jī)引發(fā)的生物多樣性喪失使許多物種瀕臨滅絕,以至于科學(xué)家們很難決定哪些物種應(yīng)該拯救,哪些應(yīng)該留下。但我們必須做出決定,因?yàn)闅夂蜃兓黾恿恕皽缃^多米諾效應(yīng)”的風(fēng)險(xiǎn)。
為了避免這種“共同滅絕”的最壞情況,我們保護(hù)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的努力,必須得到技術(shù)所能提供的最佳工具的支持。這些工具之一就是我們今天說的主角《無人機(jī)》。
保護(hù)性無人機(jī)已經(jīng)在野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)和管理的許多領(lǐng)域變得很普遍。隨著技術(shù)的進(jìn)步,無人機(jī)變得更加便攜、實(shí)惠、高效和耐候,這些飛行器已經(jīng)成為保護(hù)目的的一個(gè)流行選擇。讓我們看看今天無人機(jī)在野生動(dòng)物保護(hù)工作中的一些最具創(chuàng)新性的用途......
無人機(jī)在海洋學(xué)中的應(yīng)用:這一切都在SnotBot科學(xué)考察
鯨魚活著和死亡都會(huì)在世界海洋的健康和穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要作用。當(dāng)它們活著的時(shí)候,這些奇妙的生物就像海洋生態(tài)系統(tǒng)的工程師,調(diào)節(jié)著各種各樣的海洋生物。當(dāng)它們死亡時(shí),它們巨大的尸體沉入海底,為深海生物提供必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
再加上這些水生巨獸也為全球環(huán)境資源的循環(huán)做出了貢獻(xiàn),如碳、氮和鐵,這就不難理解為什么世界各地的環(huán)境研究人員都在關(guān)注這一瀕危物種的保護(hù)和管理。
傳統(tǒng)上,為了更多地了解這些雄偉生物的生物學(xué)和行為,研究人員一直依賴于致命的科學(xué)捕鯨。但是今天,為了收集鯨魚的生物數(shù)據(jù),你只需要一架無人機(jī)、尼龍搭扣和幾個(gè)培養(yǎng)皿。
海洋聯(lián)盟,一個(gè)非營(yíng)利性組織,一直在使用一個(gè)改良的大疆創(chuàng)新Inspire 2無人機(jī)進(jìn)行無人機(jī)鯨魚研究。SnotBot在鯨魚浮出水面和呼氣時(shí)收集它們的吹氣樣本。這些粘稠的、透明色的吹氣樣本含有鯨魚的DNA、微生物群落、組織顆粒、壓力和妊娠激素以及其他病毒,所有這些都是偉大的哺乳動(dòng)物健康的一個(gè)重要指標(biāo)。
除了作為一種非致命、非侵入性的海洋研究方法外,像SnotBot這樣的保護(hù)性無人機(jī)也在使海洋研究的機(jī)會(huì)民主化。由于租用昂貴的海洋船舶和設(shè)備需要嚴(yán)重的財(cái)政支持,鯨魚研究長(zhǎng)期以來一直被限制在少數(shù)特權(quán)人士手中。但是現(xiàn)在,海洋學(xué)中的無人機(jī)正在使各地的研究人員能夠負(fù)擔(dān)得起、可復(fù)制和可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)收集。
無人機(jī)在保護(hù)攝影中的應(yīng)用:統(tǒng)計(jì)獅子的胡須
作為其棲息地的主要掠食者(無論是草地,灌木叢還是開闊的林地),獅子在調(diào)節(jié)食物鏈和控制食草動(dòng)物數(shù)量方面發(fā)揮著極其重要的作用。但是,由于野外只剩下大約2萬頭非洲獅子,這種獸中之王已被國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)正式宣布為“脆弱物種”。鑒于它們目前受到偷獵行為和棲息地喪失的速度,研究人員擔(dān)心這些神奇的貓科動(dòng)物到2050年可能會(huì)完全滅絕。
因此,你可以想象,對(duì)于野生動(dòng)物生物學(xué)家來說,準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)非洲獅的數(shù)量是多么重要。不過,這項(xiàng)任務(wù)同樣具有挑戰(zhàn)性。
歷史上,用來計(jì)數(shù)獅子的調(diào)查方法一直非常不精確。獅子數(shù)量的估計(jì)是基于音軌計(jì)數(shù)、音頻引誘調(diào)查等,這些技術(shù)根本不夠可靠,無法理解獅群是如何隨著時(shí)間的推移而生存的。
最近試行的一種更有前途的調(diào)查方法是對(duì)獅子進(jìn)行高分辨率的拍照,并捕捉它們獨(dú)特的胡須印。是的,就像沒有兩個(gè)人的手指上有相同的脊線一樣,獅子臉上的胡須數(shù)量和排列也是不同的。而無人機(jī)已經(jīng)使捕捉和記錄這些獨(dú)特的胡須斑紋變得相當(dāng)容易。
無人機(jī)在保護(hù)性攝影中究竟如何有效?一架小型無人機(jī),如DJI Mavic 2 Zoom,可以在不干擾獅子的情況下飛到幾米之內(nèi),并拍下4800萬像素的超分辨率照片,并有2倍光學(xué)變焦。那么噪音呢?事實(shí)證明,一旦獅子習(xí)慣了無人機(jī)在遠(yuǎn)處飛行,它就會(huì)認(rèn)為這臺(tái)機(jī)器只不過是一只吵鬧的小鳥!
無人機(jī)保護(hù)野生動(dòng)物:考拉搜索和救援
世界自然基金會(huì)澳大利亞分會(huì)將2019-20年度澳大利亞叢林大火描述為“現(xiàn)代歷史上最嚴(yán)重的野生動(dòng)植物災(zāi)害之一”并非沒有道理。空前的火災(zāi)季節(jié)席卷了整個(gè)大陸超過1,260萬公頃的土地,造成30億頭動(dòng)物死亡或流離失所。其中,超過61,000只考拉是澳大利亞本土的標(biāo)志性有袋動(dòng)物。
可悲的是,即使在叢林火災(zāi)危機(jī)之前,由于狩獵、土地開發(fā)、食物退化、干旱和疾病所帶來的威脅,備受喜愛的考拉被認(rèn)為容易滅絕。因此,當(dāng)大火肆虐時(shí),森林和野火官員迅速求助于無人機(jī),在燒毀和未燒毀的地區(qū)尋找幸存的考拉。
在維多利亞州,應(yīng)急人員操作著大疆的Mavic 2企業(yè)系列無人機(jī),帶著高分辨率的熱像儀來探測(cè)考拉的熱信號(hào)。一旦找到考拉的位置,同一架無人機(jī)上的超變焦視覺相機(jī)幫助急救人員確定這些動(dòng)物是否需要醫(yī)療救助。
鄰近州新南威爾士州的研究科學(xué)家也同意,使用熱能無人機(jī)繪制野生生物制圖比使用傳統(tǒng)的調(diào)查方法(例如糞便調(diào)查或用手電筒聚光燈)便宜得多,效率更高。這是因?yàn)?,盡管考拉可能一眼就能認(rèn)出,但它們的偽裝能力真的很強(qiáng),是出了名的難以發(fā)現(xiàn)。
有趣的是,熱成像無人機(jī)在消防的其他領(lǐng)域也已成為一種強(qiáng)大的工具。從探測(cè)看不見的熱點(diǎn)和防止二次火災(zāi)到夜間收集野火數(shù)據(jù),沒有其他新興技術(shù)能像熱成像無人機(jī)那樣改善消防員和平民的安全。
無人機(jī)用于野生動(dòng)物調(diào)查:研究繁殖的企鵝
企鵝是一種非凡的生物。企鵝家族由分布在南半球的大約18種鳥類組成,它們?cè)陉懙睾秃Q笾g分工合作,在陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中發(fā)揮著不可或缺的作用。以至于研究證明,企鵝的健康就等于海洋的健康。
但是,氣候變化對(duì)企鵝群體來說是一個(gè)日益嚴(yán)重的問題。這就是為什么每年南極的夏天(大約從10月到2月),科學(xué)家們都會(huì)來到南極洲的冰雪覆蓋的沙漠,研究企鵝,并確定人口波動(dòng)和冰凍海冰的季節(jié)性縮減水平之間是否可能存在關(guān)聯(lián)性。
在過去,標(biāo)準(zhǔn)做法是手動(dòng)標(biāo)記個(gè)別企鵝。事實(shí)證明,直升機(jī)的噪音太大,干擾性太強(qiáng),即使你不考慮其高昂的費(fèi)用。而且,如果不在法律允許的高度上飛行,就無法捕捉到真正有價(jià)值的數(shù)據(jù)。因此,生物學(xué)家們別無選擇,只能親自下到企鵝群中,用手給一群鳥兒貼上標(biāo)簽,然后每年回去盡可能多地找到它們的位置。
2017年,大疆無人機(jī)的出現(xiàn)改變了這一切。在短短兩天時(shí)間里,人類操控的一架無人機(jī)就開始捕捉超過2平方公里的繁殖地,多達(dá)30萬個(gè)巢對(duì)。到2020年,由于一種新的飛行路徑算法能夠?qū)崿F(xiàn)多架無人機(jī)的自主飛行,這一時(shí)間進(jìn)一步縮短至僅3小時(shí)。
現(xiàn)在,研究人員已經(jīng)訓(xùn)練了機(jī)器學(xué)習(xí)算法,在海量的、高分辨率的無人機(jī)數(shù)據(jù)中自動(dòng)檢測(cè)和分類企鵝。而同樣的技術(shù)可以應(yīng)用于任何需要快速有效地收集準(zhǔn)確的航空數(shù)據(jù)的地方,甚至在極端的冬季天氣條件下。
2025-09-12 11:30
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