人工智能物种识别驱动下的大量红外图像处理

迷你计划以人工智能智能识别为底层技术,以濒危物种为核心识别对象,训练出一个能够监测山川、河流、森林、田野、湖泊、草原、沙地等系统的大型生物多样性识别模型。该识别模型拥有一个强大的 "引擎"--"物种之眼"。作为 "野生动物之友 "的基础和通用模型,它的主要特点是学习能力强,即在没有样本或样本很少的情况下进行多模态识别。这表明它可以根据少量样本快速识别多种野生动物的位置和物种信息。举例来说,传统模型识别一个新物种可能需要拍摄数千张照片并进行数天的训练,而 "物种眼 "可以通过少量照片、训练和迭代快速完成这一任务。此外,它还拥有很高的宽容度。它不再局限于特定物种的训练和预测,具有强大的开放词汇识别和零样本识别能力,能够在没有训练数据的情况下准确识别和定位物种。例如,传统模型只能根据训练数据识别物种,如老虎和羚羊;而这种新模型即使没有雪豹和狐狸的训练数据,也能同时识别这两种野生动物。物种之眼 "的另一个优势是成本更低。普通人工智能模型严重依赖高性能加速卡,硬件环境和维护成本较高。

这款小程序的底层技术先进而复杂。首先,它具有强大的存储功能,可以存储社会机构提供的超过 1 亿张红外相机拍摄的照片。

微信小程序开发

微信小程序是一款无需下载、触手可及的应用程序,只需扫描或搜索即可使用。小程序的设计非常简单,近两年已经建立了小程序开发环境和开发者生态。微信小程序也是真正影响中国 IT 行业广大程序员的一项创新成果,因为它与微信共同开发的开发者超过了 150 万。目前,微信小程序的开发者数量已超过 100 万,涵盖 200 多个细分领域,日活跃用户达 2 亿。

1.无需下载即可使用:用户无需下载,通过扫描二维码或搜索即可打开小程序,节省了移动设备的存储空间,降低了使用门槛;用户可通过微信直接快速访问小程序,满足临时使用需求。

2.开发成本低,周期短:小程序基于前端技术栈(HTML/CSS/JS),技术标准低,开发者学习成本小;开发后兼容多种平台,支持 iOS 和 Android,节省人力和时间成本。

3.强大的流量入口和社交裂变:微信拥有 13 亿月活跃用户,易于培养良好的用户基础。支持聊天框、时刻、官方账号、搜索等分享渠道。通过分享、团购、讨价还价等方式进行社交传播,可以迅速实现倍增,适合开展营销活动。

野生动物朋友圈是微信上的一个小程序。作为一款轻量级应用,它具有以下明显优势,适合用户快速访问,提升用户使用体验:无需下载即可使用:用户无需下载,通过扫描二维码或搜索即可打开小程序,节省了移动设备的存储空间,降低了使用门槛;用户可以直接通过微信快速访问小程序,满足临时使用需求。

系统化的火灾管理和技术应用

恩高示范森林的系统性火源管理和技术使用涉及几项关键战略。社区修建了小型拦水坝,以节约用水、防止野火和减少火后侵蚀。这些水坝还有助于植被生长,形成防火隔离带,从而提高环境的抗灾能力。防火值班小组使用对讲机进行实时通信,从而能够高效地报告和应对火灾情况。此外,地区当局还通过每天在 YouTube 上直播最新情况和进展,提高透明度和社区意识,从而支持这一举措。当地知识与现代技术的结合大大提高了社区火灾管理工作的效率,证明了传统做法与现代工具相结合的有效性。

恩高示范森林系统化火源管理和技术应用的有利因素包括修建拦水坝以节约用水和预防野火,使用对讲机进行实时通信,以及扩展到 YouTube 直播,与更广泛的受众分享活动。这些策略提高了社区有效管理野火的能力,增加了透明度,并促进了更多的社区参与和认识。

从妇女领导的恩高示范森林火灾管理倡议中汲取的经验教训包括,必须对当地地貌有深刻的了解。这些知识使村里能够修建小型拦水坝,不仅能防止火灾蔓延,还能形成水源储备,创造新的经济机会。此外,将当地知识与现代技术相结合,极大地提高了社区应对火灾的效率,证明了将传统做法与现代工具相结合的价值。

社区参与和领导力

恩高示范森林的社区参与和领导力是由一位充满热情的村领导推动的,他对森林的繁荣有着共同的愿景。社区组建了一支由妇女组成的队伍,她们定期巡逻森林,清理防火通道。她们配备对讲机进行实时通信,有效地报告火情。地区当局为她们提供支持,每天在 YouTube 上直播最新情况和进展,提高了透明度和社区意识。定期开展的宣传活动对社区进行防火教育,培养责任感和参与意识。这种方法加强了社区关系和团队合作,大大减少了野火的发生,展示了社区参与的力量和妇女在环境保护中的领导作用。

恩高示范森林的社区参与和领导力的有利因素包括由一位对森林的繁荣发展抱有共同愿景的充满激情的领导者来推动。这种领导力促进了牢固的社区关系和团队合作,对有效的野火管理至关重要。此外,还定期举办提高认识活动,向社区居民宣传防火知识,确保每个人都了解并参与保护环境。这些因素共同提高了社区管理野火和促进可持续森林保护的能力。

妇女领导的恩高示范森林火灾管理倡议的经验教训包括老一代人,特别是退休人员的大量参与,他们是最积极、最主动参与防火监督队的人。年轻一代也对防火监督队的工作表现出浓厚的兴趣,并积极支持他们的工作。此外,提高防火意识的活动已被证明能有效帮助社区了解防火的重要性,并鼓励人们讨论其他谋生机会。这些经验教训凸显了代际参与和持续教育在增强社区复原力和野火管理方面的价值。

通过学校和节日将狐猴保护纳入教育和社区外联活动

学习保护的重要性没有年龄限制,而学校则是产生长期影响的有力切入点。在菲耶纳纳,BIOPAMA 项目与 27 所公立和私立中小学合作,将狐猴保护纳入教学实践。通过一系列研讨会,144 名教师接受了将环境保护和可持续资源管理纳入课程的培训,其中特别关注狐猴。传播和信息部门还与国家教育部合作,将狐猴保护纳入国家环境教育框架。

这一举措的另一个亮点是利用公共活动提高人们对狐猴保护的认识。狐猴节是 CAZ4Lemur 项目的一部分。前两届狐猴节分别吸引了 1200 名和 1500 名参与者。狐猴节由市长领导,并得到了当地政府、COBA、学校代表和社区成员的支持,活动内容包括嘉年华、官方仪式以及诗歌、戏剧和舞蹈等创意活动。孩子们戴上狐猴面具,为主题床单涂色,并参加了工作坊。标语 "Varika: tsy fiompy, tsy fihinana, fa haingo ary mampaharitra ny ala"("狐猴不是宠物,也不是食物,而是保护森林的美物")体现了此次活动的精神。狐猴节最后放映了一部关于狐猴和环境保护的纪录片。

辅助活动包括为巡护员提供执法培训,以及为教师举办节前/节后讲习班。

这一举措的成功得益于各方的通力合作。该项目与国家教育部合作,特别是与全球计划和大众教育与公民事务局(DEMC)合作,开发环境保护教育模块。

菲耶纳纳的 27 所学校由两名 ZAP(行政和教育区)负责人提供支持,他们帮助协调了逐级培训模式。选定的教师接受了狐猴和栖息地保护方面的培训,然后负责培训他们的同行。位于莫拉曼加的独联体国际空间合作组织办事处确保与国家教学标准保持一致。该项目还与其他非政府组织和协会合作,通过不同的平台加强保护信息的传播。

事实证明,游戏卡、标牌、彩页和狐猴照片等教育工具在激发学生对自然的兴趣方面非常有效。不过,需要更广泛地分发这些材料,以确保所有教师都能掌握,尤其是在教学时间重叠的情况下。

虽然环境主题是国家课程的正式组成部分,但要整合狐猴的具体内容,就需要精心准备量身定制的教学材料。事实证明,纪录片放映也很有影响力,吸引了学生和家长的浓厚兴趣。

最后,教师和巡护员在实地考察或自然郊游中的合作极大地促进了相互学习。知识交流应该是双向的--在教育工作者、巡护员和家庭之间,以建立一个更强大、更知情的保护社区。

环境法方面的能力建设

由于缺乏对 CAZ 地区生物多样性保护工作相关现行法律的了解和/或应用,CAZ4Lemur 项目的重点是培养主要利益相关者的法律意识和能力。这包括对 COBA 成员、司法警官(市长、林业代理、宪兵)和高级司法官员(法官)进行环境和保护区立法方面的培训。

通过在 Fierenana 举办参与式讲习班,参与者学会了如何识别、报告和跟进环境违法行为。培训内容包括法律责任、报告程序以及 ALOE 应用程序(Accès aux LOis Environnementales)等工具的使用。实际模拟和案例研究加强了学习效果,并向参与者介绍了举报违法行为或寻求法律指导的免费热线(#512)。

该项目得益于与莫拉芒加环境与可持续发展委员会(Moramanga CIREF,环境与可持续发展部在地区一级的代表)的紧密合作,该委员会的技术官员共同主持了有关生物多样性法律和保护区管理的会议。巡逻员每月向 CIREF 提交的报告包括生物多样性数据和威胁,但法律行动的延误仍是一个挑战。为解决这一问题,国家生物多样性保护委员会提议对轻微违法行为适用 "Dina",这是马达加斯加社会中与自然资源社区自治相关的一种传统社区法规,允许立即采取当地认可的制裁措施。联合签署的责任宪章中记录的这一方法有助于维持秩序,同时减少行政延误。严重的违法行为则上报给紧急部队或法院。对于高风险任务,建议与军事或宪兵部队合作,以确保安全和权威。

这一倡议的成功得益于几个有利因素。首先,参与者可以获得数字和印刷格式的环境法资源,包括 ALOE 应用程序,使他们能够在移动设备和电脑上查阅法律文本。其次,研讨会通过汇集 COBA、妇女组织、巡逻员、地方当局和执法部门,促进了多方利益相关者的有力参与,鼓励了合作和共同理解。最后,CIREF 参与了培训交付和项目监督,确保了技术的准确性,并与国家保护优先事项保持一致,增强了该倡议的可信度和有效性。

在实施这一解决方案的过程中,我们汲取了几条重要经验。首先,事实证明,使用 "Dina "等地方执法机制对于以社区认可的方式快速处理轻微违法行为至关重要,从而减轻了正规法律机构的负担。然而,人们发现,当局迟迟不采取法律行动会削弱巡逻人员和社区成员的积极性,这就突出了及时和一致执法的必要性。最后,对于高风险任务,军事或宪兵部队的参与被认为是确保巡逻人员安全和加强执法行动合法性的关键。

增强基层社区的森林巡逻和狐猴保护能力

为加强菲耶纳纳森林当地巡逻员的能力,实施了一项有针对性的培训计划,为基层社区提供生物多样性监测方面的实用工具和知识。该计划以狐猴保护为重点,包括理论和实地教学。对巡护人员进行了负责任的森林导航培训,强调保持安静、注意视觉和听觉提示以及适当行为的重要性,以尽量减少对野生动物的干扰。

培训的一项重要内容是介绍四种标准化数据收集表。这些工具指导巡逻人员记录横断面路线、记录目标物种的目击情况、识别威胁并记录微生境条件。横断面表有助于确定巡逻路线,巡逻路线沿现有林间小道进行,每隔 25 米用蓝色旗帜标记,以帮助进行空间参照。横断面从 1000 米到 4500 米不等,选择这些横断面的目的是最大限度地扩大森林覆盖面,同时避开森林砍伐区。为防止观察重叠,相邻横断面之间的间距至少为 250 米。

在巡逻过程中,巡逻员以每小时 1 公里的速度稳步行走,记录横断面上所有可见的狐猴。观察内容包括物种识别、群体大小、年龄类别,并在可能的情况下记录性别。对于每个狐猴群,巡视员都会估算距离,以帮助今后计算密度。为避免与发声重复,只计算目视发现。与此同时,巡护员还会记录陷阱、伐木、火灾和刀耕火种等威胁,并尝试用数量、体积或面积来量化这些威胁的程度。观察到的任何威胁都会用红色标记标出,并注明日期,以避免在今后的调查中重复报告。

巡逻人员还学会了使用 GPS 设备来定位横断面的起点,以确保数据收集的一致性。调查最好每天在同一时间进行,最迟于早上 7:30 开始,以保持可比性。对非目标物种的观察和断面外的目击也被记录下来,以提供更广泛的生态背景。九个当地社区组织(COBAs)中的每个组织每月负责监测两到三个横断面,以促进当地的自主性和保护工作的连续性。

该模块展示了如何将结构化培训、简单工具和社区参与有效结合起来,以支持保护目标。它为其他森林生态系统和物种监测计划提供了一个可复制的模式。

在 Fierenana 社区,以社区为基础的保护工作已经有了坚实的基础。当地的社区组织 (COBA) 一直积极参与马达加斯加 CAZ 森林的保护工作,当地社区的男性和女性都参与其中,并致力于环境管理。

通过 "管理权转让 "程序,环境部将特定林区(尤其是 CAZ 的缓冲区)的管理权委托给这些 COBAs。这些管理合同每三到五年审查和续签一次,具体视绩效和遵守情况而定。每个 COBA 都在一个正式的结构下运作,包括一个管理委员会、内部规章和一个大会,以确保透明度和问责制。

目前,至少有九个 COBA 在菲耶纳纳开展活动,共同管理着约 7100 公顷的森林面积。这些小组包括约 478 名成员,其中一部分被指定为巡逻员--能够定期进行生物多样性监测和威胁评估的个人,尤其是狐猴栖息地。每个 COBA 都设在马达加斯加最小的行政单位fokontany 内,这有助于确保本地化的参与和监督。

为了简化协调并加强与保护国际(CI)的合作,这些 COBA 统一归属于一个伞式组织:瓦希特里尼亚拉联合会(Vahitriniala Federation)。在整个 BIOPAMA 项目中,该联合会是保护国际的主要联络点,有助于提高合同签订和项目实施的效率。

地方治理结构进一步加强了这些努力。市镇由市长领导,并由副市长、市政人员和议员提供支持。在一级,乡长发挥着关键的行政管理作用,而传统领袖Tangalamena则提供文化合法性,并经常批准重大决策。正式机构与传统权威之间的这种协调有助于为保护措施创造有利环境,确保行政支持和社区支持。

菲耶纳纳农村社区的经验表明,只有将环保意识融入各类社区集会中,才能最有效地传播环保意识。在例行会议(尤其是由地方当局主导的会议)中融入保护信息,能显著提高宣传活动的覆盖面和影响力。

有效的宣传还在很大程度上取决于主持人的可信度和信念。如果协调人真心实意、方法透明,他们就更有可能赢得社区成员的信任与合作。

然而,挑战依然存在。在某些情况下,一些人滥用 COBA 的名义,以保护为借口进入林区,后来却将土地转为农业用途。这凸显了严格监督的重要性。环境部必须确保对管理权转让过程进行持续监督,而 COBA 必须严格遵守管理协议中列出的条款。这些协议由环境部和 COBA 主席共同签署,是问责制的重要工具,在文字和精神上都必须得到尊重。

另一个重要经验与巡逻时间表的保密性有关。为防止信息泄露,引起罪犯的警觉,巡逻日期应在团队内部慎重传达。如果犯罪分子知道巡逻时间,他们可能会避免被发现,从而破坏保护工作。因此,保持行动秘密对于森林监测活动的有效性至关重要。

从清单到数据可用性:埃克林国家公园动植物在线地图集

通过网上的埃克林国家公园动植物图集,可以查阅工作人员 40 多年来收集的所有数据。

Biodiv'Ecrins图文并茂地介绍了该山丘的所有标志性或珍稀物种,以及隐藏的、往往鲜为人知的丰富生物多样性。

这不是一份详尽无遗的清单,也不是整个地区物种的精确分布图,而是自 1973 年以来在埃克林国家公园观察到的物种的分享和实时更新。

每个物种都有自己的识别表,并附有 :

  • - 帮助识别物种的精美照片
  • - 国家公园内的目击地图
  • - 关于如何识别该物种、其喜好的栖息地及其全球分布的信息
  • - 观察时间和高度
  • - 视频和音频补充资料、文章、报告和书籍摘录,帮助您进一步了解该物种。

在每个乡镇一级,可以查看所有观察到的物种,包括它们的位置、状态以及与 "物种 "文件的链接。

一个大型图片库展示了丘陵地带丰富的生物多样性,并可按物种组别对图片进行分类。大部分照片都是国家公园工作人员在实地考察时拍摄的。

所有的观察结果都已公布。这些物种仍在撰写和图解中。上述目录为该资料集做出了贡献。

Biodiv'Ecrins 是充分利用埃克林地区数据的工具,也是国家自然历史博物馆(MNHN)在全国范围内组织的长期公共数据提供方法的一部分,其参考系统主要用于提供国家自然遗产名录(INPN)。

这些数据有助于国家部门与其机构和协会合作伙伴建立交流网络。作为自然和景观信息系统(SINP)的一部分,这些数据被汇总和存档,从而使不同规模的知识组织成为可能。此外,还与领导参与行动的协会合作伙伴组织交流。

这些观察网络和 地域互补性赋予了数据收集和传播的意义。

Biodiv'Ecrins 使用埃克林国家公园开发的 GeoNature-atlas 开放源码工具。因此,该工具可免费转让给其他希望分享基于国家公园网络(INPN)国家参考系统的自然观察结果的组织。

它是国家公园及其合作伙伴开发的一套工具的一部分,用于采集、管理、处理和共享来自不同协议的数据。

http://geonature.fr
https://github.com/PnEcrins/GeoNature-atlas

在过去的十年中,埃克林国家公园一直鼓励在数字开发、合作工作以及在开放许可下发布所开发工具方面的经验交流。

社区共建:聚焦绿色发展,促进社区共治共享
  1. 倡导建立管理联席会议制度。牵头召开自然保护区管理联席会议,与当地政府签订珍禽保护区管理目标责任书。
  2. 牵头成立盐城市黄海湿地生态农业产业促进会,充分发挥社会组织的桥梁和纽带作用,加强联合与协作,推动一批传统种植、养殖项目绿色转型。
  3. 开展生态旅游活动。保护区已建成国家 AAAA 级景区和自然教育基地,累计接待游客 400 多万人次,促进了生态保护与宣传教育的融合。
  4. 开展海岸蓝碳研究。与相关机构联合开展盐沼湿地在碳汇、生物多样性保护和社区经济发展中的作用研究。完成两项盐沼蓝碳交易,为探索盐沼生态系统价值实现提供范例。
  1. 生态文明理念得到广泛传播和认可。
  2. 地方政府大力支持发展生态旅游。
  3. 碳汇开发与交易得到政策支持。

少数利益相关者缺乏足够的生态保护意识,有时宁愿牺牲生态环境来换取经济利益。

科学研究与监督:加强合作与交流,加大对科学研究和宣传教育的支持力度。
  1. 建立科研监测系统。利用卫星跟踪、无人机巡护、鸟类带环等技术,结合水文、土壤、气象等数据,构建 "资源-环境-地质地貌 "综合监测体系。坚持开展 40 年不间断的越冬水鸟同步调查,推进野生动物及其栖息地的常规监测,持续监测环境因子、病源、外来入侵物种、海岸沉积和侵蚀变化等。
  2. 建立人工繁育和野外放流技术体系。自 1986 年徐秀军首创人工孵化技术以来,保护区已建立了成熟的丹顶鹤人工繁育体系,包括温湿度控制、雏鸟饲养监管等。到 2024 年,人工繁殖丹顶鹤累计达到 300 只。
  3. 科普宣教品牌体系逐步完善。形成了 "丹顶鹤回家过年 "等直播品牌、"小鹤课堂 "等活动品牌、"青少年鸟类识别技能大赛 "等竞赛品牌、"自然笔记 "等课程品牌。成功建立了以保护区为主导、自然教育机构为主体、社会广泛参与的自然教研模式。
  1. 科研合作的坚实基础。
  2. 长期积累的科研监测成果。
  3. 先进的互联网和信息技术帮助自然保护区在科普宣传和教育方面取得了长足进步。
  1. 多学科协调发展的科研体系尚未形成。
  2. 科普宣传教育的形式创新、方法创新、互动创新存在瓶颈。