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滇池生物用上“人臉識別”系統(tǒng)
科技團隊支撐構建滇池“生態(tài)大腦”
工作人員開展生態(tài)監(jiān)測。受訪單位供圖
傳統(tǒng)生態(tài)監(jiān)測主要采用人工方法，存在技術落后、低效、成本高、精度低、數(shù)據(jù)碎片化等弊端，難以滿足準確高效掌握生態(tài)系統(tǒng)關鍵種群實時、動態(tài)變化和科學評估的需求。近年來，針對上述問題，昆明市滇池高原湖泊研究院探索用智慧化手段開展監(jiān)測工作。2022年，該研究院牽頭實施的“基于AI的高原湖泊生態(tài)系統(tǒng)關鍵種群智能感知技術研發(fā)及示范”項目獲“2022年度省市一體化重大項目”立項。
該研究院相關負責人介紹，該項目擬通過AI智能動態(tài)識別技術應用，完善信息平臺視頻監(jiān)控影像自動截取、分析以及自動報警功能，提高信息獲取和反饋效率，構建湖泊生態(tài)系統(tǒng)關鍵種群智能感知監(jiān)測體系，實現(xiàn)對關鍵種群的系統(tǒng)、持續(xù)監(jiān)測和智能化分析?！昂唵蝸碚f，相當于為浮游植物、浮游動物、鳥類、魚類等開發(fā)了‘人臉識別’智慧監(jiān)測系統(tǒng)，高效感知生物時空分布及演替規(guī)律?！?/p>
為快速識別浮游生物，項目組對滇池大時空尺幅樣品進行顯微鏡鑒定拍照，實現(xiàn)以圖譜數(shù)據(jù)庫的形式保存和調(diào)用。同時，建設滇池藻類和浮游動物顯微影像標準數(shù)據(jù)庫，搭建長期運行維護的滇池浮游生物顯微影像數(shù)據(jù)庫。通過研發(fā)浮游植物智能檢測技術，實現(xiàn)浮游植物的自動監(jiān)測。在滇池魚—鳥智慧監(jiān)測識別上，擬構建魚類和鳥類水下及湖濱高清視頻監(jiān)測體系，對捕捉到的視頻圖像進行實時識別與分析，實現(xiàn)對視頻畫面中運動的魚—鳥進行種類識別和種群計數(shù)。此外，對魚—鳥群體特征的持續(xù)監(jiān)測和智能化分析能有效解決傳統(tǒng)人工監(jiān)測方法效率低、成本高、數(shù)據(jù)碎片化問題。
針對滇池可能出現(xiàn)藍藻水華，項目組擬研發(fā)藍藻水華視頻監(jiān)控自動抓取影像分析技術，定時分析分布面積參數(shù)，統(tǒng)計水華面積，識別統(tǒng)計近岸重點水域水華動態(tài)。與此同時，優(yōu)化全湖智能化藻華預報模型算法及水華易發(fā)的近岸重點水域藍藻水華發(fā)生風險評估與預測模型，提高預測預警準確度。
除了智能化監(jiān)測關鍵種群，項目組還構建了數(shù)據(jù)庫，計劃搭建系統(tǒng)可視化平臺。設計開發(fā)完成后能可視化顯示滇池浮游生物、魚類、鳥類智能識別的數(shù)據(jù)及圖譜，搭建能可視化顯示滇池藍藻水華智能預測與預警信息的滇池生態(tài)系統(tǒng)關鍵種群數(shù)字可視化信息平臺。通過數(shù)字孿生等新技術研發(fā)探索，為滇池數(shù)字化展示提供創(chuàng)新方法，支撐構建滇池“生態(tài)大腦”。
該研究院相關負責人表示，項目實施時間為2022年9月至2025年9月，能優(yōu)化提升滇池藍藻水華暴發(fā)預測的精準度和效率，提高生態(tài)危機應對能力。目前，各個課題已開始開展分析、調(diào)研、建模、現(xiàn)場測試等工作，力爭形成成熟可推廣應用的水生態(tài)智能監(jiān)測成套技術體系23項，為湖泊保護與治理提供技術支撐。（記者 張怡）
