大運(yùn)河森林公園3個(gè)多月記錄到165種鳥類 “鳥口普查”聞聲識(shí)百鳥-天天通訊

“嘎嘎”“嘰嘰喳喳”“啾啾”……清晨，城市副中心大運(yùn)河森林公園蘆葦蕩里，傳出陣陣清脆的鳥鳴。夏日蘆葦繁茂，有一人多高，密密匝匝看不見一只鳥兒的身影。在記者睜大眼睛努力搜尋的時(shí)候，同行的中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所林聰田博士已經(jīng)通過(guò)手機(jī)，從容地報(bào)出了正在鳴叫的鳥兒的名字，“有綠頭鴨、麻雀、棕頭鴉雀。”

什么手機(jī)這么高級(jí)？林聰田說(shuō)，這是因?yàn)槭謾C(jī)通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)，連接上了安裝在大運(yùn)河森林公園湖心島上的聲紋智能監(jiān)測(cè)設(shè)備。這套設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)“聞聲識(shí)鳥”，自2023年3月份安裝以來(lái)，已經(jīng)記錄到165種鳥類，積累了13.7萬(wàn)條鳥類聲音數(shù)據(jù)。它就像一名不知疲憊的記錄員，24小時(shí)進(jìn)行著“鳥口普查”。

(資料圖)

識(shí)別準(zhǔn)確率超八成

這套聲紋智能監(jiān)測(cè)設(shè)備，由中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所自主研發(fā)，北京市野生動(dòng)物救護(hù)中心、通州區(qū)園林綠化局于今年3月聯(lián)合引進(jìn)開展示范應(yīng)用。

采訪當(dāng)天，記者乘小船前往大運(yùn)河森林公園湖心島。驕陽(yáng)下，運(yùn)河水面泛著粼粼波光，一只白鷺伸長(zhǎng)了脖子在半空中翱翔，一只池鷺抖了抖翅膀，加快速度追了上去，仿佛是在比賽誰(shuí)飛得更快。另有一只蒼鷺，呆呆地立在水邊，半天都不見動(dòng)彈。“它這是盯著河里的魚呢。有時(shí)候一待就是倆小時(shí)！”和記者一起登島的北京市野生動(dòng)物救護(hù)中心主任胡嚴(yán)說(shuō)。

胡嚴(yán)和野生動(dòng)物打了幾十年的交道，有豐富的生物多樣性調(diào)查經(jīng)驗(yàn)。在他看來(lái)，鳥類是最不容易準(zhǔn)確觀測(cè)記錄的群體之一。如果僅靠人工肉眼觀察，根本無(wú)法獲取全天候、長(zhǎng)時(shí)期的連續(xù)性調(diào)查數(shù)據(jù)。再加上很多鳥兒帶有“保護(hù)色”，藏在樹林、蘆葦蕩和灌木叢中，即便用上紅外相機(jī)，也很難被監(jiān)測(cè)到。

可是，不同鳥類的鳴管不同，因此發(fā)出的叫聲也有差異。聲紋智能監(jiān)測(cè)設(shè)備正是利用這個(gè)原理，解決當(dāng)前工作中的“痛點(diǎn)”。

“我們這套‘順風(fēng)耳’設(shè)備目前可以識(shí)別800多種鳥的聲音，常見物種準(zhǔn)確率達(dá)到80%以上。”林聰田的底氣，離不開中科院長(zhǎng)期支持建設(shè)的物種大數(shù)據(jù)平臺(tái)。系統(tǒng)內(nèi)部植入的人工智能模型是基于過(guò)去十幾年來(lái)持續(xù)完善的中國(guó)生物物種名錄、中國(guó)生物地圖和野生動(dòng)物聲紋數(shù)據(jù)庫(kù)等綜合訓(xùn)練而成，“實(shí)戰(zhàn)”經(jīng)驗(yàn)也相當(dāng)豐富。

▲聲紋智能監(jiān)測(cè)設(shè)備。本報(bào)記者 陳強(qiáng)攝

“順風(fēng)耳”越用越靈

湖心島位于運(yùn)河河道中央，是一座狹長(zhǎng)的小島。島上枝繁葉茂，平時(shí)人跡罕至，是鳥類的樂(lè)園。小船靠岸，記者和林聰田、胡嚴(yán)一起登島，撩起樹枝、繞過(guò)灌木，終于見到了“順風(fēng)耳”的真容。

它立于密林深處，雖然功能強(qiáng)大，但是其貌不揚(yáng)：一根白色桿子上，裝著太陽(yáng)能電池板、聲音影像傳感器，還有一根天線。為了最大限度減少對(duì)鳥類生活的干擾，技術(shù)團(tuán)隊(duì)將設(shè)備體積盡可能做小。比如，攝像頭就和聲紋識(shí)別傳感器集成在一起，整套設(shè)備通過(guò)太陽(yáng)能電池板供電，可以做到全天候、長(zhǎng)續(xù)航。

這處小島雖然比公園里安靜不少，但是周遭的風(fēng)聲、水聲會(huì)不會(huì)干擾系統(tǒng)工作呢？林聰田說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題在設(shè)備設(shè)計(jì)之初就考慮到了，通過(guò)優(yōu)化算法，能實(shí)現(xiàn)降噪功能。他向記者展示聲紋頻譜圖——環(huán)境音在圖上是色澤較暗的底色，鳥鳴聲則是亮眼的橙黃色。識(shí)別出來(lái)的每種鳥，都擁有各自的聲音頻譜圖，棕頭鴉雀的叫聲短促而明亮，形狀像一個(gè)個(gè)小小的紡錘；中華攀雀有著獨(dú)特的尾音，拖成一道長(zhǎng)線……

“順風(fēng)耳”還一直處于學(xué)習(xí)狀態(tài)。對(duì)于那些數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有收錄的鳥鳴聲，系統(tǒng)接收到之后，會(huì)儲(chǔ)存在一個(gè)單獨(dú)的電子文件夾里，相關(guān)部門會(huì)請(qǐng)專家對(duì)聲音進(jìn)行人工識(shí)別，確認(rèn)鳥鳴的具體類別后輸入到系統(tǒng)中，讓“順風(fēng)耳”越用越靈。

全市已布設(shè)近50套

大運(yùn)河森林公園每天什么時(shí)候鳥叫聲最豐富？點(diǎn)開監(jiān)測(cè)記錄一望即知。“就拿6月15日這天來(lái)說(shuō)吧，清晨4點(diǎn)到8點(diǎn)記錄到的聲音最多，其次是下午4點(diǎn)到7點(diǎn)。”林聰田介紹，過(guò)去3個(gè)多月，這套智能監(jiān)測(cè)設(shè)備已經(jīng)積累了13.7萬(wàn)條鳥類聲音數(shù)據(jù)，其中3月29日記錄的最多，總共有7400多條。

“24小時(shí)不間斷記錄得到的數(shù)據(jù)，能夠幫助人們更好地了解動(dòng)物活動(dòng)規(guī)律。”胡嚴(yán)說(shuō)，比如早晨和下午傍晚時(shí)分監(jiān)測(cè)記錄到的鳥鳴聲較多，那么在公園或林場(chǎng)制定生物多樣性保護(hù)決策時(shí)，就可以根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果在特定時(shí)段對(duì)特定區(qū)域的人類活動(dòng)進(jìn)行控制，減少對(duì)鳥類活動(dòng)的干擾；另外，以監(jiān)測(cè)結(jié)果作為數(shù)據(jù)支撐，還可以在公園內(nèi)規(guī)劃建設(shè)河心島、湖心島、保育小區(qū)等留白地，讓動(dòng)植物自然生長(zhǎng)，更好地促進(jìn)生物多樣性修復(fù)。

放眼全市，與大運(yùn)河森林公園相似的“順風(fēng)耳”鳥類聲紋智能監(jiān)測(cè)設(shè)備已經(jīng)有將近50套，全部由林聰田所在的技術(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)維護(hù)。它們分布在溫榆河公園、不老屯、霧靈山、十三陵水庫(kù)、翠湖、永定河等地，目前已經(jīng)積累了超過(guò)300萬(wàn)條鳥類聲音數(shù)據(jù)。

“我們還要對(duì)這套系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)升級(jí)，擴(kuò)大識(shí)別類型，監(jiān)測(cè)從鳥類逐步擴(kuò)展到蟋蟀等鳴蟲、青蛙等兩棲類和獸類，以覆蓋更多物種。”林聰田相信，有科技設(shè)備助力，會(huì)發(fā)現(xiàn)更多“神奇動(dòng)物”。

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