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生物多樣性保護(hù) 中國(guó)企業(yè)在行動(dòng)——大疆利用無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù) 為生物多樣性保駕護(hù)航

2021-07-02 13:49 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 作者：國(guó)際商會(huì)中國(guó)國(guó)家委員會(huì)秘書(shū)局 來(lái)源：國(guó)際商會(huì)中國(guó)國(guó)家委員會(huì)秘書(shū)局
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聯(lián)合國(guó)《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(huì)（COP15）定于2021年10月11日至24日在云南昆明舉行。這是公約自生效以來(lái)第一次在中國(guó)舉辦的締約方大會(huì)，是國(guó)際社會(huì)...

聯(lián)合國(guó)《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(huì)（COP15）定于2021年10月11日至24日在云南昆明舉行。這是公約自生效以來(lái)第一次在中國(guó)舉辦的締約方大會(huì)，是國(guó)際社會(huì)對(duì)中國(guó)生物多樣性保護(hù)成就與貢獻(xiàn)的認(rèn)可與肯定。企業(yè)是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的重要力量，在生物多樣性保護(hù)領(lǐng)域一直進(jìn)行著積極的探索和實(shí)踐，在助力國(guó)家生物多樣性保護(hù)方面發(fā)揮了重要作用。中國(guó)國(guó)際商會(huì)“生物多樣性保護(hù) 中國(guó)企業(yè)在行動(dòng)”專(zhuān)欄將逐一講述會(huì)員企業(yè)的綠色發(fā)展故事，展現(xiàn)我國(guó)企業(yè)為加強(qiáng)生物多樣性保護(hù)作出的努力，以及中國(guó)工商界弘揚(yáng)生態(tài)文明、共筑綠色家園的決心。

近日，云南北遷亞洲象群引起了各方關(guān)注。亞洲象看起來(lái)憨態(tài)可掬，但實(shí)際攻擊性很強(qiáng)。在象群從西雙版納“北上”的路上，大疆無(wú)人機(jī)發(fā)揮了協(xié)助勘察、跟蹤的重要作用。在此次應(yīng)用中，無(wú)人機(jī)從高空喊話(huà)，通知群眾疏散，有效避免了人象沖突。早在2018年，西雙版納的多個(gè)自然保護(hù)區(qū)就開(kāi)始使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行亞洲象監(jiān)測(cè)，因?yàn)榱謪^(qū)茂密，白天用常規(guī)的可見(jiàn)光相機(jī)很難發(fā)現(xiàn)亞洲象，工作組經(jīng)常在夜間用紅外無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確地掌握了野生象群的數(shù)量、結(jié)構(gòu)和活動(dòng)規(guī)律，為后續(xù)的動(dòng)物保護(hù)行動(dòng)夯實(shí)基礎(chǔ)。無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)包括：能夠提供更高的空間分辨率和時(shí)間分辨率；通過(guò)高分相機(jī)、紅外、激光雷達(dá)、多光譜、高光譜等多種傳感器提供動(dòng)植物監(jiān)測(cè)的豐富數(shù)據(jù)；可進(jìn)行遠(yuǎn)距離偵查，有效避免對(duì)生物的打擾；靈活高效；低成本。以上特點(diǎn)讓無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)成為生物多樣性監(jiān)測(cè)的重要手段之一。

一、無(wú)人機(jī)運(yùn)用在野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)的實(shí)踐案例

德國(guó)：OH，DEAR！動(dòng)物監(jiān)測(cè)

在德國(guó)，每年有上萬(wàn)只小鹿在春季的除草工作中傷亡。為了避免母鹿和其他野生動(dòng)物被割草機(jī)誤傷，德國(guó)政府規(guī)定必須事先對(duì)農(nóng)田進(jìn)行搜索，否則要承擔(dān)相應(yīng)法律責(zé)任。但對(duì)于當(dāng)?shù)剞r(nóng)民來(lái)說(shuō)，這是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作。鑒此，大疆與與當(dāng)?shù)孛耖g組織——Flugmodus BK合作，用紅外無(wú)人機(jī)去尋找農(nóng)田間的小鹿，通過(guò)黑熱和白熱模式，輕易辨識(shí)到小鹿，有效避免了動(dòng)物傷亡。目前，紅外無(wú)人機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)?shù)爻B(tài)化的監(jiān)測(cè)手段。

南極：企鵝普查

羅澤角 (Cape Crozier)是全球最大的阿德利企鵝棲息地之一，住著 30 多萬(wàn)對(duì)阿德利企鵝。全球變暖導(dǎo)致大量海冰破裂消亡，讓企鵝喪失了撫養(yǎng)幼崽的珍貴場(chǎng)所。此外，受過(guò)度捕撈影響，企鵝的食物也越來(lái)越匱乏。企鵝種群的數(shù)量正在大幅減少。為了更好地保護(hù)企鵝，科學(xué)家需要統(tǒng)計(jì)企鵝的分布數(shù)據(jù)。過(guò)去經(jīng)常采用手動(dòng)標(biāo)記的方式統(tǒng)計(jì)企鵝數(shù)量，且如果使用直升機(jī)進(jìn)行勘測(cè)，不僅成本高，同時(shí)因高度要求而帶來(lái)的噪音還有可能會(huì)驚擾到棲息地的企鵝。鑒此，斯坦福航空航天工程系教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種被稱(chēng)為“爆米花” 的飛行航線(xiàn)算法，該算法只需 3 小時(shí)就能勘測(cè) 2 平方公里的區(qū)域。用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍建圖，并基于AI自動(dòng)提取企鵝數(shù)量，大大提升了企鵝數(shù)量統(tǒng)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性。

二、無(wú)人機(jī)運(yùn)用在植物監(jiān)測(cè)的實(shí)踐案例

烏金山林場(chǎng)：獲取林分指數(shù)和地形圖

近期，大疆與合作伙伴對(duì)太原附近的烏金山林場(chǎng)進(jìn)行航測(cè)，從而有效獲取了林場(chǎng)的林分指數(shù)及地形圖。烏金山林場(chǎng)地形復(fù)雜,高差達(dá)200米，如果用傳統(tǒng)的人工巡林方式來(lái)做測(cè)繪，時(shí)間長(zhǎng)、難度大、成本也會(huì)非常高。大疆使用DJI L1 機(jī)載激光雷達(dá)，采用仿地飛行模式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。同時(shí)，大疆無(wú)人機(jī)設(shè)置了三回波，以應(yīng)對(duì)林地密集和植物分布多層次等問(wèn)題。在大疆智圖建模后，最終提取出單木分割的林分指數(shù)，以及測(cè)區(qū)完整的等高線(xiàn)成果。基于以上數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步分析調(diào)查林分蓄積量、平均胸徑、林分年齡、樹(shù)種組成等數(shù)據(jù)。并且，完整的林場(chǎng)等高線(xiàn)圖還可以在發(fā)生山火的時(shí)候，為應(yīng)急處置和救援力量的進(jìn)入提供依據(jù)，降低森林火災(zāi)的影響。

淇澳島：紅樹(shù)林普查分類(lèi)

2020年，大疆與中山大學(xué)合作，對(duì)珠海市淇澳島的紅樹(shù)林濕地進(jìn)行分類(lèi)普查。這是珠海市面積最大、保存最完整、最集中連片的林分。該項(xiàng)目使用大疆精靈 4 多光譜版無(wú)人機(jī)，幫助生成GNDVI、LCI、NDRE、NDVI等多種植被指數(shù)。獲得的多光譜正射影像地面分辨率能到4CM，為影像的精細(xì)分割提供了基礎(chǔ)。專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)根據(jù)地塊的屬性，確認(rèn)了分類(lèi)的原則和9類(lèi)地物樣本，隨后采用隨機(jī)森林分類(lèi)算法執(zhí)行分類(lèi)過(guò)程，得到最終分類(lèi)結(jié)果，整體精度達(dá)到了92.4%。

三、無(wú)人機(jī)運(yùn)用在生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的實(shí)踐案例

青海：分析牦牛與草場(chǎng)退化的關(guān)聯(lián)性

隨著無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)的深度應(yīng)用，除了對(duì)單一物種進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，無(wú)人機(jī)也被用于分析生態(tài)系統(tǒng)中多個(gè)要素的相互關(guān)系。西交利物浦大學(xué)健康與環(huán)境科學(xué)系李黎博士近期正在使用無(wú)人機(jī)分析牦牛在草場(chǎng)退化的不同階段對(duì)草地的干擾強(qiáng)度。李黎團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在青海東南部的高原上，采用多光譜版無(wú)人機(jī)拍攝時(shí)序圖像，在10CM級(jí)別對(duì)退化草場(chǎng)進(jìn)行二維建模。結(jié)合牦牛佩戴的GPS 頸圈和加速度傳感器，確定牦牛在不同草地狀態(tài)下的取食強(qiáng)度，從而為高寒草甸的放牧強(qiáng)度可持續(xù)管理提供依據(jù)。

無(wú)人機(jī)作為數(shù)字工具，為生物數(shù)據(jù)庫(kù)的收集不斷做出貢獻(xiàn)，未來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)等航測(cè)遙感技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，大數(shù)據(jù)將為生物多樣性保護(hù)帶來(lái)更多更優(yōu)的技術(shù)解決方案。

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