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先河智造 | 聽鳥觀魚 探索生物多樣性智慧監測
近年來，生物多樣性被頻頻提起，成為公眾和政策制定者關注的焦點。生物多樣性不僅對于維持生態系統的健康至關重要，而且對于人類的福祉和社會經濟發展也起著關鍵作用。
生物多樣性監測
提到生物多樣性，自然界常見的各種動物，僅憑借外觀和叫聲，你真的能認全它們的種類嗎？
傳統生物多樣性監測主要依賴人工調查，費時費力且效率不高。2024年3月，生態環境部印發《關于加快建立現代化生態環境監測體系的實施意見》，提出推進機器視覺在生物多樣性監測中的應用。
2024年3月，中國環境監測總站印發了《2024年深化全國生態環境智慧監測創新應用工作要點》，其中提到：研發基于機器學習的生物多樣性（含水生生物）智能監測技術，建立行業共性人工智能訓練集，解決人工識別鳥類、藻類、浮游底棲等生物物種，費時費力且存在一定的主觀性等問題。
魚類多樣性智能監測系統
產品概述
基于云邊端技術架構，采用邊緣計算技術、新能源技術、多傳感器融合技術，有效通過高清成像、水下補光、水下聲納探測等技術手段對水下魚類、生態環境進行高實時全天候的監測。
監測數據通過無線或有線網絡方式上傳至云服務器，實現水下魚類視頻圖像信息的積累，形成主要魚種數據集。采用卷積神經網絡構建深度學習模型，自動提取高質量魚類特征、融合特征，實現視野范圍內的主要魚種識別；測算河流、湖庫、近岸海域等地的生物種群豐度和密度；研究水下生物活動規律，評估生態恢復趨勢。
性能特點
? 免打擾：不干擾魚類正常活動，符合《生物多樣性觀測導則——內陸水域魚類觀測》（HJ 710.7-2014）里的保護性原則，避免損傷和不科學的頻繁觀測。
? 穩定性強：通過水下補光技術增強圖像清晰度，并采用聲吶探測作為可見光成像的補充，增強對渾濁水域的適應性。
? 數智化監測：采用多源異構數據融合技術，建立基于移動設備的自主化智能化觀測感知網絡，推進機器視覺在生物多樣性監測中的應用。
? 智慧化監管：集數據采集、回傳、識別鑒定、應用產出于一體，支持電腦端和手機端實時訪問，支持多級用戶權限管理并支持開放公眾接口。
? 適用戶外長期工作：浮臺采用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；浮臺靈活，安裝方便。
? 精細化監測：高實時、全天候監測，可觀測魚類體表健康狀況；支持GIS定位，支持時空異質化統計分析（支持分層統計和按小時、天、月份統計）；支持魚類錄像視頻播放、下載，和分類查看AI識別的魚類樣本庫。
? 高效能監測：算法準確率96.7%，綜合應用定點連續監測、現場快速監測、視頻監視監控等先進技術，以及云計算、智能化的科技手段，無人值守、自動運行、監測直觀、研判智能。
應用場景
應用于水生態環境質量評價、濕地生態環境質量評價、自然保護地生態環境調查、生物多樣性監測、海洋漁業資源調查等多種場景。
鳥類多樣性智能監測系統
產品概述
基于云邊端技術架構，采用深度學習技術、新能源技術、多傳感器融合技術，有效通過聲紋識別、大數據挖掘等技術手段對鳥類進行高實時，全天候的監測。監測數據通過無線（4G/5G）方式上傳至云服務器，實現鳥類聲紋信息的積累，形成主要鳥類數據集。采用卷積神經網絡構建深度學習模型，自動提取高質量鳥類聲紋特征、融合特征，實現視野范圍內的主要鳥種識別，長期高效監測區域鳥類多樣性情況，數字監管生物多樣性，構建“一站多點"式生物多樣性監測網絡體系，助力美麗中國建設。
性能特點
1、聲紋識別
? 動物物種識別方式：邊緣端識別；
? 動物物種識別數量：≥1000種；
? 實時音頻收聽（同時支持PC端和手機端）
? 物種識別模型定制區域優化：可針對不同地區快速定制符合該地區的識別模型，提升模型準確率；
2、視頻識別
? 支持視頻流內網穿透，遠程取流，遠程管理；
? 鳥類物種識別方式：本地邊緣識別；
? 鳥類物種識別能力：包含常見水鳥等；
? 鳥類物種計數能力：支持多物種同時計數，支持劃定區域計數等；
? 支持模型持續學習、升級。
應用場景
應用于生物多樣性調查與評價、自然保護地生態環境調查、濕地鳥類多樣性保護、機場鳥情調查等多種場景。
通過引入視頻AI和聲音AI技術，在一定程度上，能夠解決傳統人工調查存在的一些不足：
? 生物鑒定過程中主觀因素帶來的誤差問題
? 人工識別視線遮擋從而影響準確率問題
? 人工識別連續性差且費時費力的問題
助力提升生物多樣性監測工作效率，并提升監測工作的連續性穩定性！
