利用人工智能觀測海鸚鵡,幫助實現(xiàn)人與自然的和諧相處
梅島是蘇格蘭海岸邊一個140英畝的自然保護區(qū)。每年都有數(shù)千只大西洋海鸚鵡返回梅島繁殖地。2020年3月,島上錄得大約80,000只海鸚鵡,成為英國第三大海鸚鵡繁殖地。
海鸚鵡每年從非洲北部經西班牙加那利群島長途飛行至蘇格蘭的幾個島嶼,包括梅島、費爾島、倫加和諾斯國家自然保護區(qū)。蘇格蘭是英國和愛爾蘭80%海鸚鵡種群的家園。
2023年2月初先驅報曾報道過,西班牙鳥類學家和環(huán)保組織提到圣塞巴斯蒂安的9個死亡標本以及在特內里費島海岸線的海灘上發(fā)現(xiàn)的140只死亡海鸚鵡。在這篇新聞中,西班牙鳥類學會向先驅報證實了在西班牙海岸發(fā)現(xiàn)的海鸚鵡有腿環(huán)以及更多的海鸚鵡在蘇格蘭被套了腿環(huán)。
了解和計算海鸚鵡的數(shù)量對了解海鸚鵡如何受到氣候變化導致的氣候變化的影響至關重要,但這個過程也會受到海鸚鵡群周圍風力發(fā)電場發(fā)展的影響。
SSE 可再生能源公司在梅島的可持續(xù)性和野生動物項目利用人工智能(AI)、機器學習和圖像識別技術進行監(jiān)測和計算海鸚鵡的研究。這個為期五年的項目得到了微軟、Avanade和NatureScot的支持,項目希望利用這些數(shù)據(jù)和智能更好地了解附近的風電場如何影響海鸚鵡群。
據(jù)微軟英國技術部Azure業(yè)務負責人Michael Wignall說,用傳統(tǒng)的方法獲得海鸚鵡的數(shù)目是一項棘手的任務,傳統(tǒng)方法是護林員趴在地上將手伸進洞穴里摸索一對海鸚鵡及海鸚鵡蛋,這會導致海鸚鵡溫和的反應。
Wignall表示,“雖然海鸚鵡沒有瀕臨滅絕的危險,但它們在‘關注自然保護的鳥類4號紅色名單’上掛了名,這意味著海鸚鵡的野外數(shù)量存在嚴重的擔憂。在部署新的建筑項目(如海上風電場)時,了解項目對當?shù)匾吧鷦游锏挠绊懼陵P重要以及有助于跟蹤海鸚鵡的數(shù)量變化。”
Wignall表示,人工智能技術的使用正在最大限度地減少對鳥類的繁殖和喂養(yǎng)習慣的干擾。人工智能技術還可以檢測及區(qū)分每只海鸚鵡屬于哪個海鸚鵡群。
Wignall 表示,“人工智能工具可以識別單只海鸚鵡以及監(jiān)測它們的動態(tài)和活動。2020年3月記錄了大約80,000只海鸚鵡,假若不是部署人工智能技術就不可能對鳥群內的每只海鸚鵡做到這種具體的了解?!?/p>
Wignall稱,通過這項技術我們了解到海鸚鵡在海上經歷了8個月后于3月底和4月初返回陸地繁殖的情況以及這些鸚鵡如何像往年一樣返回相同的洞穴。
項目組為了發(fā)現(xiàn)、識別和統(tǒng)計梅島的海鸚鵡在島上的不銹鋼盒子里裝了四個攝像頭,可以捕捉海鸚鵡的實時畫面。第一批試驗攝像頭是2021年4月安裝的,監(jiān)測工作則是在2021年4月至8月的夏季繁殖期進行。
Wignall表示,“每個盒子都配備了冷凝加熱器、應對天氣的雨刷和一個備用電源。捕獲的數(shù)據(jù)存儲在微軟Azure數(shù)據(jù)湖中,數(shù)據(jù)使用Azure Kubernetes服務,Azure Kubernetes服務具有處理大量信息的能力和彈性?!?/p>
人工智能在攝像頭打開后可以定位海鸚鵡,將海鸚鵡從巖石等背景圖像中分離出來并在它們移動時逐幀追蹤它們。
Wignall表示,雖然梅島項目的重點是海鸚鵡,但該技術也可以用于監(jiān)測其他可能受到發(fā)展和基礎設施變化(例如部署新的或現(xiàn)有的風力發(fā)電廠)影響的動物。
Wignall稱,“這項技術可以在各種環(huán)境中使用,你希望在某種環(huán)境中監(jiān)測一個物種但不想直接介入,可能是因為環(huán)境太偏僻或者不希望人類對環(huán)境造成干擾。例如,另一個部署人工智能的野生動物群的例子是監(jiān)測鮭魚,以確保它們能夠在河流中遷移?!?/p>
SSE公司首席可持續(xù)發(fā)展官Rachel McEwen表示,“海鸚鵡非??蓯郏覀冏龅氖且粋€很好的開始,但實際上還有無數(shù)的可能,例如海豚、鼠海豚及各種鳥類等等。真正監(jiān)測你所產生的影響,然后,當然你就能夠調整你所做的事情減少影響?!?/p>
梅島項目于2023年的繁殖季節(jié)啟動。