為了偷拍野生大熊貓打滾賣萌,阿里雲技術“爆改”四川老河溝

天下網商記者 王安憶

四川省平武縣老河溝公益保護地,海拔上到2000米,廖軍和隊友剛拿鐮刀撥開竹叢,一團黑影突然竄了出來,嚇得他們趕緊後退了兩步。

“羚牛幼崽?”隊友有點吃不準,廖軍卻覺得不像羚牛,“介麼打鉤子(這麼大屁股),像是大熊貓!”

廖軍躡手躡腳爬上一塊大石頭,順著溪水的方向望去,果然看到一隻大熊貓正扭著屁股往前飛奔,不到十秒的功夫,就消失在兩人視線之外。

這是廖軍的幸運時刻。佔地110平方公里的老河溝自然保護區裡,至少棲息著13只野生大熊貓,最近十幾年來,廖軍和隊友是唯一一支親眼見到國寶的巡護隊。

在老河溝,野生動物遠離人跡神出鬼沒,巡護隊要監測它們的行蹤並不容易,直到桃花源生態保護基金會捐贈了一批紅外觸發式相機,才讓巡護隊摸透了野生動物的數量和行蹤。

2018年5月,阿里雲的工程師們與桃花源生態保護基金會協作,深入老河溝自然保護區,為其打造了一整套野生動物AI識別系統及能移動終端巡護APP,大大提高了巡護效率,而巡護隊與雲智能技術的結合,使得“發現”大熊貓的頻率,在短短一年內提升了整整三倍。

滿是珍稀動植物的老河溝

老河溝自然保護地,位於四川省綿陽市平武縣東部的摩天嶺山脈,是大熊貓的最佳棲息地之一,連接著岷山山系中的大熊貓種群。

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叼著幼崽的大熊貓媽媽

曾經,這裡是國有林場,有條通向外界的大路,可以走運輸木材的卡車。1998年起,中國實施天然林保護工程,叫停了採伐經營活動。

經過桃花源生態保護基金會5年的努力,“老河溝自然保護中心”於此成立,巡護員多來自周邊村莊,或是原來林場的職工。

除了大熊貓以外,老河溝還有紅豆杉、連香樹、水青樹、獨蒜蘭等十幾種國家一、二級保護植物,以及包括川金絲猴、羚牛、林麝等多種國家一級保護動物。

巡護員的日常工作,就是通過巡護監測保護區內動植物的生存狀態,並保護他們免於遭受不法分子的侵害。

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老河溝保護地巡護員廖軍

今年30歲的廖軍,2017年來到老河溝保護地,他說在巡護途中,經常會撞上羚牛,“遇到成群的羚牛,我就會吼上一聲,可要是遇上落單的羚牛,你就得先往後退個十米。”

“落單的羚牛很兇狠,一頭就可以把人挑飛。”廖軍指著巡護隊皮卡車身上坑坑窪窪的凹痕說,這些都是羚牛角撞擊後留下的痕跡。

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夜巡中遇到了羚牛

羚牛不怕人,野生大熊貓、川金絲猴、豹貓、金貓們卻對人類保持著高度戒備,要搞清楚他們的活動範圍和種群狀況,就要先找到它們的活動蹤跡,而這些蹤跡可能是動物留下的腳印、糞便、甚至屍體,也有可能僅僅是一聲吼叫。

每個腳印每堆糞便都要記錄

為了儘可能深入野生動物活動範圍獲取信息,老河溝自然保護區設有44條巡護線路,總長度超過2600公里。巡護隊走完一條巡護道,少則需要兩三天,多則需要四五天。

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原始森林中的野生植物生命力驚人,經常是巡護員好不容易用鐮刀開出一條一人寬的小徑,一週之後再次上山,小徑早就重新融入齊腰的灌木叢中。

除了蹚水過河,攀爬峭壁,巡護隊員還要時刻提防著無縫不入的螞蝗和牛虻。一路拆除盜獵者佈設的獵套的同時,他們還要重點關注野生動物留下的蹤跡。

一旦找到腳印、糞便或是動物屍體,巡護員就要拿出GPS記錄點位,拍照取證,並在紙質表格裡填寫相關信息。然而,山裡的天氣瞬息萬變,說起霧就起霧,說下雨就下雨,紙張一溼,全程白忙。

紙質表格記錄下的巡護數據,回到基地還要錄入電腦。過去,老巡護員們連複製粘貼都分不清楚,這項工作一直沒得到重視,所以年級最輕的廖軍剛到隊裡,就被委以“數據分析”的重任。

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廖軍在拍攝動物糞便

每組巡護隊下山後,都會將巡護表格交到廖軍手裡,一個字一個字敲進電腦彙總。到了月底,廖軍還得把數據挨個翻出,將動物刨痕、食痕、腳印、爪印、屍體以及巡護公里數等信息逐項歸類。

需要歸類的還有歷史數據,2011年、2012年、2013年這三年的數據,就足足耗費了廖軍一個月的時間。

紅外相機爽了記錄 苦了分析

為了提升監測效率,老河溝自然保護區近年來在桃花源基金會的資助下引進了紅外觸發式相機。這種相機專門用來抓拍野生動物,一旦探測到鏡頭前方熱量發生變化,就會自動抓拍記錄下動物的影像。

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紅外相機拍到賣萌的大熊貓

巡護員在保護區核心範圍裡劃出幾十個1公里乘1公里的網格,每個網格部署一臺紅外相機,相機記錄下的照片與視頻,幫助人類對保護區內獸類和雉類的分佈情況有了更深入的理解,也方便了調查保護區內的動物多樣性和群落組成。

目前,老河溝自然保護區已經有70餘臺紅外相機,24小時實時監測,每換一次電池至少能用兩三個月。

巡護員也會定期放置新的紅外相機,檢查老相機有沒有被動物攻擊破損,按需更換電池以及儲存卡,還會定期在紅外相機旁,放置鹽磚吸引動物。

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廖軍和隊友在檢查紅外相機

數據採集的效率大大提高了,可是負責數據分析的廖軍卻變得苦不堪言。除了歸類錄入巡護表格文字內容,他還要一幀幀分析辨別幾十臺紅外相機拍攝的畫面,按照動物種類和活動區域進行歸類。

要知道,紅外相機被動物觸發後會自動抓拍三張照片,攝錄十秒的1080p視頻,而每臺相機有32G的存儲空間,為了分析海量的圖片和視頻,廖軍前後給自己的電腦升級了兩次硬盤。

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仔細看右下角,有個靈活的身影

而且,並非每張照片都是有效信息,有的照片就算拍到動物,也可能是身體的一小部分,或是遇到像黃喉貂這樣靈活的動物,只出現1秒就跳出了畫面。

“記錄一時爽,分析火葬場。”篩選影像資料成了最費眼睛的活,耗時長不說,出錯率也高,廖軍覺得,“是時候做出些改變了。”

雲智能技術解放了巡護員

2018年5月,阿里雲的工程師們來到老河溝自然保護地,為巡護員們打造了一整套野生動物AI識別系統及智能移動終端巡護APP。

過去,原始森林裡沒有移動信號,手機純粹是個擺設,現在阿里雲在保護區內部署了LoRa低功耗廣域網,巡護員用手機就可以採集各類數據,並以圖表的形式清晰、準確地進行展示,以供專家們更有的放矢地為野生動物提供更優的生存環境。

同時,通過衛星信號回傳,基地可以在後臺實時看到巡護員在山上所處的位置,保障了人員安全。

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左邊為舊時的裝備,右邊為裝有巡護APP的手機

現在,巡護員每次上山,再也不用攜帶紙筆、GPS和相機了,一臺裝有巡護APP的手機就能搞定全部記錄工作。

同時,通過對老河溝24種重點監測物種約28萬張照片的訓練,阿里雲量身定製了一套智能管理相冊後臺,能通過人工智能技術自動識別、分類不同物種,準確率達99%。

通過配套軟件,基地工作人員還可以與AI進行交互,不斷完善AI物種識別。待系統穩定運行後,過去需要3位數據員處理200個小時的數據,只要由1位數據員用20個小時即可。

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野生動物AI識別系統識別羚牛

廖軍說,阿里雲的系統投入使用後,不僅讓一線巡護員擁有了方便趁手的記錄工具,扭轉了過去“一人一狗一柴刀,一問情況三不知”的巡護狀況,也減少了他80%的繁雜數據整理工作,大部分工作都由電腦自動、高效、準確地完成。

基於物聯網技術,阿里雲構建了“物種可監測、生態可分析、偷盜可預警、安全可保障、公眾可參與”的數字化生態保護平臺,終於把老河溝的巡護員從繁瑣的工作中解放出來。

巡護隊與雲智能技術的結合,使得“發現”大熊貓的頻率,在短短一年內提升了整整三倍。

為了偷拍野生大熊貓打滾賣萌,阿里雲技術“爆改”四川老河溝

2017年到2018年,保護區紅外相機拍到大熊貓的照片數量從195張增加到569張,羚牛照片拍攝數量提升1.8倍,金貓照片拍攝數量提升15倍。現在,野生大熊貓經常活動的區域可以在屏幕上被清晰標註出來。

桃花源生態保護基金會的柳逸月博士表示:他們正在規劃將老河溝的這套技術,儘快複製推廣到其他自然保護區,有望緩解當前國內保護區巡護的數據分析滯後、數據孤島化等問題,為生態大數據時代的來臨夯實基礎。

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