
全球上最大的蝙蝠群落每年都聚集在赞比亚,探究人员使用AI来计算它们。信用:uux.cn/Unsplash/CC0公共领域
(神秘的地球uux.cn)据对话(迪娜·戴克曼,本杰明·科格和罗兰·凯斯):在“蝙蝠季节”参观赞比亚卡桑卡全国公园的每个人都同意,非洲稻草色果蝠晚上从它们的冬季权威综艺嘉宾,太真实了栖息地呈现是全球野生动物奇观之一。蝙蝠(Eidolon helvum)每年10月左右到达卡桑卡。这些数字迅速膨胀,直到11月份达到顶峰。到了一月份,它们又消失了。
一旦他们从惊险场面的震惊中重启过来,每个人都会集中在同一个难题上——到底有多少只蝙蝠?realme合集这么多飞出去这么快,好像都数可是来。过去基于视觉计数的估计从100万到1000万不等,这表明这项任务有多艰难。
为知晓决这个难题,我们显然需要一种新的方法。使用一系列小型摄像机,我们取景了蝙蝠离开它们的栖息地,然后开发了AI来计数它们。这提供了一种廉价、高效和可重复的方法来计算众多移动的动物。
2019年11月,我们对卡桑卡殖民地五天的大连创业融资解读平均估计是857,233只蝙蝠。这使它变成全球上最大的蝙蝠聚居地之一,也是非洲最重大的聚居地。
下一个难题是我们为什么要数它们。
为什么计数很重大
过去对这一物种的探究表明,它们提供的生态操控系统办事是无与伦比的。它们每晚都在75公里以上的距离上撒播种子——比非洲象远三倍。更大的群体研究更多的种子,所以在生态操控系统中更有价值。不幸的是,一些地方的蝙蝠数量正缩减。规范化计数针对确认由于人为干扰导致的成年人的友情:情感语录群体转移和需要保护治理的群体水平下降至关重大。
计算卡桑卡殖民地的重大性还有另一个缘由。非洲稻草色果蝠是该大陆唯一一种长距离迁徙的果蝠。我们还不得知这些迁徙路线的详情,但每年我们都会目睹它们聚集在暂时的聚居地,比如卡桑卡,然后向未知的地方迁徙。它们在这些中途停留地点的时间似乎与当地食物供应的高峰期同步,较大的群体更善于将它们的时间与最佳食物供应相匹配。
所以大的群体意味着更养生、食物更丰富的生态,也是维持集体迁徙行为的核心。
追踪蝙蝠和知晓它们迁徙路线所需的技术仍在开发中。只探究了少数个体。但是结局是惊人的。蝙蝠飞到了非洲大陆的许多地方,含有一路飞到了南苏丹。似乎来自其他几个聚居地的蝙蝠在一年中的短时间内聚集在卡桑卡,或许是以便运用该区域丰富的水果。
计数
针对我们的新计数方法,我们确定以规范方式取景蝙蝠的呈现,在每个影像中计数蝙蝠,然后推断出总数。
核心是从群体的各个方面收集资料。所以我们用九个GoPro摄像机包围了蝙蝠森林,瞄准直上。这些小型“头盔摄像机”通常用于取景极限运动,但也适合记录在苍白的夜空下飞行的黑蝙蝠。我们的科学家和护林员团队会在公园里跑来跑去,在蝙蝠着手飞行之前开启摄像机,休息一下,惊叹蝙蝠群,然后天黑后回来拿摄像机,另外避开与蝙蝠转发沼泽森林的河马和鳄鱼。
回到小屋后,我们只有时间给电池快充,并获取镜头,为第二天的取景做筹备。
在五天的取景中,我们得到了大约45小时的镜头。但是我们依然要数蝙蝠。
在这些影像中手动数蝙蝠是不现实的——它们实在太多了。相反,我们的团队开发了一个AI(AI)程序,以确认夜空中的蝙蝠,在它们飞过显示屏时逐帧跟踪它们,并在它们越过中心线时计数。
AI处理一分钟的影像需要1.25分钟。这意味着40小时的录像需要50小时在计算机上管理。假如一个人在一个影像帧中花两分钟数完所有的蝙蝠,那么达成这项岗位需要13年以上。
我们经由手动计算一些短片来检查AI方法的精确性,察觉它可以测试到95%的蝙蝠。
然后我们用一点三角学来计算出有多少若干的菌落飞过我们的摄像机,并推断出菌落的总大小。单日最高数量为987114只蝙蝠。
在我们五天的计数中,我们或许没有捕捉到最大数量的蝙蝠群,所以我们可以说,在11月的高峰期,卡桑卡大约有一百万只蝙蝠。
德州有山洞蝙蝠较为多,但是小很多。稻草色果蝠的Kasanka群体至少是全球上最大的群体(按重量计算)。
前方监控
使用廉价的GoPro摄像机和革新的自动确认使我们能够兴办一种简易的方法(天气允许的话)来连续数年计数这种和其他动物群体。我们期盼这将使我们能够确定数量的转变,为保护岗位提供信息。这些都很重大,由于保护卡桑卡群有助于保护全部次大陆的蝙蝠。
农业开发正侵占卡桑卡全国公园,该区域打算建设一个风力农场。这或许会对聚集在这里的蝙蝠数量形成负面作用。在物种提供生态操控系统办事的地方,监测针对揭示和防止这些作用至关重大。
期盼在前方的许多年里,蝙蝠会持续让卡桑卡的夜空变暗,持续它们身为非洲秘密园丁的办事。