加入时间:2024-02-28 18:57 访问量:2097 信息来源: 知识就是力量 2024年2期
只要听鸣叫声,它就能分辨出是什么鸟;在人类眼中,仿佛长得一模一样的灰鹤,它却能逐一识别;它还能和野生动物一起遨游世界,它就是湿地中神奇的“生态医生”!在它的帮助下,研究人员可以监测并获取湿地中的实时数据,对威胁湿地安全的情形进行预警和处置。
“生态医生”的问诊流程
智慧湿地系统由前端感知设备、人工智能算法、湿地数字孪生底座和智慧湿地系统管理平台组成。
前端感知设备是湿地中的“智慧之眼”,安装在湿地各个部位的感知硬件,能够精准测量湿地的各项指标、数据,时刻监测湿地的生态“体征”。
这些宝贵的数据被送到智慧湿地系统的“大脑”——高级数据处理系统。通过复杂的人工智能算法进行分析,高级数据处理系统能够从海量的数据中提取关键信息,形成对湿地健康状况的全面诊断。
湿地数字孪生底座可以为研究人员提供虚拟实境,让他们全面了解湿地的结构和变化。
智慧湿地系统管理平台则如同医院的指挥中心,它将各个部门的信息整合,为研究人员提供全局性的湿地健康管理方案。
智慧湿地系统中的高科技灵敏的“耳朵”
在湿地中,布设着一些由四路拾音器组成的声纹采集阵列。它们能够精准地捕捉100米半径内的声音,如同灵敏的耳朵,聆听着动植物的私语。
这些设备集成了专有的声纹识别模型,可以实时处理、识别采集到的声音数据。为了支撑算法识别的准确率,研究人员采集并建立了目前中国最大的鸟类声音数据库,包含了1400多个物种、1亿多条声音,对于常见物种的识别准确率达到90%以上。
研究人员是如何“教会”计算机模型识别鸟类声音的呢?首先,对声音数据进行预处理,创造更好的学习环境;接着,通过提取声音特征,将声音信息转化成计算机模型能理解的形式;随后,引入深度学习结构;最后,通过研究人员的反馈和再训练,提高计算机模型的准确性,使其能够准确辨识不同鸟类的鸣叫声。
炯炯有神的“眼睛”
特制的可移动式监测设备,集自供能、可升降观测、可移动、边缘计算、存储和显示等功能于一体。其中,定制的边缘计算设备搭载了鸟类图像识别算法,能够实时处理视频数据,如同炯炯有神的“眼睛”。识别算法包括目标检测和细粒度识别,可以实时估算视频中的鸟群数量和种类。
时空漫游者:数字孪生
数字孪生技术如同湿地的时空漫游者,通过实景动态模拟技术构建湿地的数字化副本。这个“时空漫游者”可以穿越湿地的过去、现在和未来,为生态系统的监测和管理提供精准的数据支持。数字孪生成为湿地保护的得力助手,通过科技之眼,我们能更全面地了解湿地,更智能地守护湿地。
地球探险家:卫星追踪设备
通过佩戴在野生动物身上的卫星追踪设备,研究人员可以按需采集多维度数据,例如位置、活动状态、体征等。它就像地球探险家一样,让我们与野生动物一同漫游世界,了解它们的足迹、生活。
在湿地的奇妙世界里,智慧湿地系统这位敏锐的“生态医生”,以先进的科技装备为湿地的生态“体征”进行精准监测。未来,随着数据的积累与融合,通过不断学习和优化算法,“生态医生”的智能化水平将不断提升。