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滇池生物用上“人臉識別”系統
科技團隊支撐構建滇池“生態大腦”
工作人員開展生態監測。受訪單位供圖
傳統生態監測主要采用人工方法，存在技術落后、低效、成本高、精度低、數據碎片化等弊端，難以滿足準確高效掌握生態系統關鍵種群實時、動態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測工作。2022年，該研究院牽頭實施的“基于AI的高原湖泊生態系統關鍵種群智能感知技術研發及示范”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智能動態識別技術應用，完善信息平臺視頻監控影像自動截取、分析以及自動報警功能，提高信息獲取和反饋效率，構建湖泊生態系統關鍵種群智能感知監測體系，實現對關鍵種群的系統、持續監測和智能化分析。“簡單來說，相當于為浮游植物、浮游動物、鳥類、魚類等開發了‘人臉識別’智慧監測系統，高效感知生物時空分布及演替規律。”
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，實現以圖譜數據庫的形式保存和調用。同時，建設滇池藻類和浮游動物顯微影像標準數據庫，搭建長期運行維護的滇池浮游生物顯微影像數據庫。通過研發浮游植物智能檢測技術，實現浮游植物的自動監測。在滇池魚—鳥智慧監測識別上，擬構建魚類和鳥類水下及湖濱高清視頻監測體系，對捕捉到的視頻圖像進行實時識別與分析，實現對視頻畫面中運動的魚—鳥進行種類識別和種群計數。此外，對魚—鳥群體特征的持續監測和智能化分析能有效解決傳統人工監測方法效率低、成本高、數據碎片化問題。
針對滇池可能出現藍藻水華，項目組擬研發藍藻水華視頻監控自動抓取影像分析技術，定時分析分布面積參數，統計水華面積，識別統計近岸重點水域水華動態。與此同時，優化全湖智能化藻華預報模型算法及水華易發的近岸重點水域藍藻水華發生風險評估與預測模型，提高預測預警準確度。
除了智能化監測關鍵種群，項目組還構建了數據庫，計劃搭建系統可視化平臺。設計開發完成后能可視化顯示滇池浮游生物、魚類、鳥類智能識別的數據及圖譜，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系統關鍵種群數字可視化信息平臺。通過數字孿生等新技術研發探索，為滇池數字化展示提供創新方法，支撐構建滇池“生態大腦”。
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，能優化提升滇池藍藻水華暴發預測的精準度和效率，提高生態危機應對能力。目前，各個課題已開始開展分析、調研、建模、現場測試等工作，力爭形成成熟可推廣應用的水生態智能監測成套技術體系23項，為湖泊保護與治理提供技術支撐。（記者 張怡）
