大疆禪思 H20N 協(xié)助可可西里藏羚羊保護(hù)
時(shí)間: 2022-08-31 10:38:49
近期，大疆行業(yè)應(yīng)用協(xié)助中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所（簡(jiǎn)稱：中科院西北高原所）科研團(tuán)隊(duì)，在三江源國(guó)家公園可可西里無(wú)人區(qū)開展野生動(dòng)物科學(xué)考察。 通過(guò)具有高倍變焦紅外熱成像、夜視及激光測(cè)距功能的大疆禪思 H20N，團(tuán)隊(duì)首次嘗試在海拔 4600 米的高原上，觀察藏羚羊、藏野驢、巖羊等珍稀物種的夜間行為，實(shí)現(xiàn)了對(duì)藏羚羊種群夜間長(zhǎng)時(shí)間、無(wú)干擾的移動(dòng)跟蹤，為藏羚羊夜間行為和遷徙習(xí)性等研究提供了珍貴的圖片和錄像資料。 深入可可西里助力野生動(dòng)物調(diào)查與保護(hù) 此次野外調(diào)查，由擁有 20 年動(dòng)物保護(hù)研究經(jīng)驗(yàn)的連新明研究員帶隊(duì)。調(diào)查主要包含兩個(gè)內(nèi)容：一是在可可西里調(diào)查遷徙藏羚羊數(shù)量和幼仔比例、觀測(cè)遷徙藏羚羊夜間行為，以及撿拾藏羚羊糞以便進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)分析；二是在長(zhǎng)江源調(diào)查大中型食草動(dòng)物數(shù)量以及雪豹和巖羊的夜間行為。大疆工作人員與連新明研究員 野生動(dòng)物調(diào)查一直強(qiáng)調(diào)非接觸、大樣本，多數(shù)情況下只能遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟隨，找好時(shí)機(jī)拍攝和取樣。 連新明從 2002 年開始研究藏羚，此前主要采用人工巡查的方式，沿著青藏公路和青藏鐵路調(diào)查道路兩側(cè)觀察藏羚的集群和行為表現(xiàn)。但地形起伏遮擋視線，藏羚集群距離道路太遠(yuǎn)等因素，導(dǎo)致對(duì)野生動(dòng)物個(gè)體的精準(zhǔn)計(jì)數(shù)存在困難。此外，高原工作身體負(fù)擔(dān)很大，搬運(yùn)大型器材也很不方便?？煽晌骼锏牟亓缪?nbsp; 無(wú)人機(jī)技術(shù)較好地解決了這一問(wèn)題，既克服了交通不便的問(wèn)題，又能從空中鳥瞰角度實(shí)現(xiàn)對(duì)野生動(dòng)物較大集群或單一個(gè)體的精準(zhǔn)定位，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)計(jì)數(shù)。 “前年一次偶然的機(jī)會(huì)，我看到有團(tuán)隊(duì)冬天在秦嶺調(diào)查野生羚牛，用的就是有紅外熱成像鏡頭的無(wú)人機(jī)。當(dāng)時(shí)就想，三江源或者青藏高原上的大部分地方植被覆蓋度低，植株高度較矮，通常不超過(guò)20公分，簡(jiǎn)直是利用無(wú)人機(jī)做調(diào)查的最佳之地?！?nbsp; 連新明介紹，“帶紅外熱成像鏡頭的無(wú)人機(jī)，只要能判斷附近可能有野生動(dòng)物行蹤，無(wú)人機(jī)一飛，我就知道你在哪個(gè)地方藏著，調(diào)查的主動(dòng)性會(huì)高很多。”無(wú)人機(jī)飛越長(zhǎng)江北源楚瑪爾河 每年5～9月，是三江源地區(qū)雌性藏羚遷徙的日子。數(shù)以千計(jì)的雌性藏羚通過(guò)青藏鐵路五北大橋和青藏公路完成越冬地和產(chǎn)仔地之間的往返遷徙，因此該區(qū)域也成為調(diào)查藏羚羊種群的最佳地點(diǎn)。 7月底，大疆行業(yè)應(yīng)用工程師攜帶行業(yè)無(wú)人機(jī)經(jīng)緯 M300 RTK 和夜視熱成像相機(jī)禪思 H20N 前往該片區(qū)，協(xié)助西北高原生物研究所開展科研調(diào)查工作。 無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)距離隱蔽偵察及熱成像技術(shù) 記錄藏羚羊夜間活動(dòng) 在高原平灘上，整個(gè)藏羚群與大地融為一體，難以識(shí)別，但通過(guò)禪思 H20N 高倍變焦快速鎖定集群，能在500-600米的距離之外進(jìn)行觀察，讓白天的跟蹤拍攝有了更輕便的手段，并且能有效減輕工作強(qiáng)度，同時(shí)也提高了計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確度。經(jīng)緯 M300 RTK 搭載禪思 H20N 到了夜間，具備超強(qiáng)夜視能力的無(wú)人機(jī)加紅外熱成像鏡頭負(fù)載，進(jìn)一步發(fā)揮了野外動(dòng)物拍攝尤其是夜間拍攝的關(guān)鍵作用。 連新明透露，自己從二十年前讀書時(shí)起就開始研究藏羚羊，到現(xiàn)在第二十個(gè)年頭，卻一直不知道藏羚確切的過(guò)夜地點(diǎn)。即便是曾深入可可西里進(jìn)行采樣調(diào)查，也只見到了藏羚經(jīng)常夜宿地點(diǎn)日積月累堆積的“羊圈”，但還從未在太陽(yáng)落山后真正開展對(duì)藏羚群的調(diào)查工作。 不同模式下的紅外熱成像對(duì)比畫面左邊藏羚羊，右邊藏野驢 “我們很想看看藏羚羊晚上在哪里過(guò)夜。因?yàn)檫@邊入夜后溫度很低，動(dòng)物的體溫和環(huán)境形成溫差，很容易被熱成像相機(jī)觀測(cè)，而且無(wú)人機(jī)有一個(gè)測(cè)距的功能，可以在 1200 米以內(nèi)對(duì)藏羚夜宿地進(jìn)行打點(diǎn)定位。在這種情況下，如果我們知道了它的夜宿地，收集到足夠多的夜宿地的數(shù)據(jù)，就可以獲取夜宿地的環(huán)境因子偏好，同時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛞蜃?，就可以進(jìn)一步研究藏羚的生境選擇偏好以及生存和捕食風(fēng)險(xiǎn)之間的權(quán)衡策略?！币归g拍攝，藏野驢過(guò)馬路 7月底，當(dāng)?shù)貢r(shí)間晚上九點(diǎn)半，可可西里開始入夜，從卓乃湖產(chǎn)仔地遷徙至此的藏羚羊群逐漸停下了腳步，開始由小群聚集成大群并開始尋找宿營(yíng)地，為第二天穿越五北大橋積攢體能。藏羚羊警覺(jué)性很高，在夜間尤其對(duì)聲音極其敏銳，需要時(shí)刻保持偵查的隱蔽性。 “我們將無(wú)人機(jī)升空到 200米以上高度，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)身進(jìn)行橫掃，因?yàn)橐归g溫度低，植被覆蓋少，地形很平坦，很快就通過(guò) H20N 的紅外熱成像鏡頭尋找到了一片疑似熱源點(diǎn)?！?nbsp; 但因?yàn)檫^(guò)去缺乏夜間追蹤的經(jīng)驗(yàn)，因此連科研人員都不能確定發(fā)熱物體到底是什么動(dòng)物。如果要抵近偵查，無(wú)人機(jī)的噪音就會(huì)驚擾到動(dòng)物，但通過(guò)高倍率變焦熱成像相機(jī)功能，可以在很遠(yuǎn)的距離外就得到非常清晰的紅外畫面，這時(shí)的噪音可以忽略不計(jì)。紅外模式發(fā)現(xiàn)藏羚羊畫面中心點(diǎn)距離無(wú)人機(jī)645米 拍攝團(tuán)隊(duì)從 600 多米遠(yuǎn)的距離逐步增大紅外變焦倍數(shù)，慢慢看到更清晰的畫面。當(dāng)確定畫面中就是藏羚羊種群時(shí)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)都十分興奮。連新明形容當(dāng)時(shí)的感覺(jué)，“看到一個(gè)個(gè)紅點(diǎn)或白點(diǎn)在屏幕上走動(dòng)、奔跑或跳躍，那種感覺(jué)就像長(zhǎng)江源的夜空到處燃放著篝火，靜謐而熱烈。” 連新明介紹，藏羚羊的紅外特征是看起來(lái)像四腳很長(zhǎng)的烏龜，這是因?yàn)樗麄冇兄Ｅ阅軜O佳的絨毛，在身體和環(huán)境之間形成了絕佳的隔熱層，因此在背上形成了顏色不同的低溫區(qū)，與之相比，毛發(fā)短且稀疏的藏野驢就是一個(gè)溫度均勻的熱源。 畫面中，移動(dòng)的藏羚羊羊群看起來(lái)靈動(dòng)活潑，非常有趣。連新明形容它們是快速移動(dòng)的“烏龜”。 藏野驢的不同紅外特征，畫面中心點(diǎn)距離無(wú)人機(jī)960米 此外，禪思 H20N 的 8 倍光學(xué)變焦熱成像功能，也為此次拍攝工作帶來(lái)不少新奇體驗(yàn)。 比如拍攝團(tuán)隊(duì)在同一片區(qū)域發(fā)現(xiàn)了兩組相似的熱點(diǎn)，一開始大家都當(dāng)成了藏羚進(jìn)行計(jì)數(shù)，但通過(guò)放大查看后，發(fā)現(xiàn)了細(xì)微的差別，科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析得出結(jié)論，上方的溫度低而且沒(méi)有藏羚背部的紅外特征，應(yīng)該只是臥痕，也就是地面被藏羚趴熱了，需要在計(jì)數(shù)時(shí)加以區(qū)分。同時(shí)這些臥痕也可以用來(lái)研究藏羚的夜宿習(xí)性。藏羚羊和其臥痕 “藏羚是有親緣關(guān)系的，通常是三五成群的帶著小羊往回走，因此科研團(tuán)隊(duì)需要撿拾羊群的糞便，看看不同年齡和性別間的親緣關(guān)系，有沒(méi)有近親繁殖。這對(duì)于藏羚羊的種群繁衍有非常重要的指導(dǎo)和科研價(jià)值。” 大疆工程師介紹，由于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)具有激光測(cè)距打點(diǎn)功能，因此可以將目標(biāo)的 GNSS 信息打點(diǎn)記錄在大疆司空 2 云平臺(tái)上。發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，立即打點(diǎn)標(biāo)記。這對(duì)于在沒(méi)有參照物的廣闊無(wú)人區(qū)內(nèi)，進(jìn)行動(dòng)物行動(dòng)坐標(biāo)標(biāo)記，并撿拾動(dòng)物糞便等，是非常有效的功能，使科研工作實(shí)現(xiàn)了“定位自由”。 野生動(dòng)物保護(hù)新應(yīng)用 “現(xiàn)在的技術(shù)可以很好地輔助夜間主動(dòng)跟蹤拍攝，這在過(guò)去是很難實(shí)現(xiàn)的?！边B新明認(rèn)為，夜間拍攝不僅給科研團(tuán)隊(duì)帶來(lái)一個(gè)全新的視角，也帶來(lái)了一種新的研究手段。在未來(lái)還可以探討其他的功能，比方說(shuō)同類物種共存、競(jìng)爭(zhēng)等等，這些都是無(wú)人機(jī)技術(shù)在野生動(dòng)物調(diào)查和保護(hù)中的新應(yīng)用方向。 隨著無(wú)人機(jī)的推廣，無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的多樣化，無(wú)人機(jī)不再是人們口中的玩具，它在逐漸合法化、細(xì)致化的管理，對(duì)于黑飛國(guó)家機(jī)關(guān)出具了相關(guān)法律法規(guī)明令禁止和抵制黑飛，并公示了懲治辦法，為了能合法飛行還是盡早考取執(zhí)照，不久的將來(lái)無(wú)人機(jī)會(huì)成為日常生活中必不可少的，無(wú)人機(jī)任務(wù)的多樣化，大大減輕了人力，使我們的工作和生活更加的便捷。希望大家飛行時(shí)要注意安全。咨詢電話：13066543453