作者:孟凌霄,杨金融,张海燕 来源:中国科学报 发布时间:2026/4/18 18:51:41
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长航时无人机为野生动物部署“空中哨兵”

 

祁连山的林缘地带,风掠过山谷。远处,一架无人机沿着既定航线稳稳掠过林冠——它不惊扰、不追逐,却能把森林深处的大型动物活动影像清晰“带回”到科研人员的屏幕前。与过去依靠人工巡护、点位蹲守的方式不同,如今长航时无人机搭载光学与红外传感器,将山地森林中野生动物的踪迹变成可连续观测、可识别、可计数的数据流。

近日,国家重点研发计划“典型脆弱生态系统保护与修复”重点专项——“长航时无人机森林大型动物智能监测识别技术”项目负责人、北京林业大学信息学院(人工智能学院)教授许福牵头,与北京航空航天大学、航天恒星、中国卫通等10余家相关领域领军单位组成科研团队,参加由中国21世纪议程管理中心组织实施的“黑河流域生态监测技术联合测试及应用示范(EcoTest)”。

在生态环境部指导下,21世纪中心组织相关国家重点研发项目,依托黑河流域地表过程综合观测网与祁连山森林生态站,面向黑河流域上、中、下游开展空天地一体化生态监测、冰冻圈生态水文监测及应用示范,覆盖生态系统碳收支、生态水文、生物/植被参量等多种参数,为脆弱生态系统保护与修复提供高精度验证数据。

在这张“空—天—地”协同织就的监测网络中,许福教授项目团队把目光投向更难啃的场景:复杂山地森林环境下的野生动物监测。要在林区实现连续观测,既要看得清,也要飞得久、飞得稳;既要采得全,也要从海量数据里“捞”出真正有用的信息。

在EcoTest实验中,项目团队依托祁连山森林生态系统国家定位观测研究站,完成长航时无人机森林大型动物智能监测系统的整体部署与调试,将无人机搭载的高分辨率光学与红外传感器用于林区连续观测,为森林大型野生动物监测无人机平台设计及载荷一体化研究提供重要技术支撑。

无人机的“眼睛”把图像带回,算法的“大脑”接力接管。项目团队同步开展基于AI识别算法的野生动物自动识别与计数实验,成功识别并记录牦牛、岩羊等物种活动影像,获取丰富的生物多样性观测资料,为森林大型动物监测、种群动态评估以及自动计数算法研究提供数据支撑。

当前,生态文明建设进入精准保护、智能修复的新阶段。项目团队将进一步创立天空地一体化野生动物智能监测体系,研发适用于复杂山地森林环境的长航时垂直起降无人机,并在可靠仿地等高飞行、空地协同控制、飞控与载荷感知精度协调平衡等关键技术上持续突破,为野生动物智能监测提供新范式。

从无人机及载荷一体化测试,到实地数据采集与算法验证,团队正以一次次扎实的实验,把“看见山林、读懂山林、守护山林”的能力落到可验证、可复制的技术体系中。

 
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