美洲虎（Panthera Onca）
Tech4Nature Mexico
墨西哥是公认的生物多样性大国，拥有世界上大约 12% 的物种。通过土著社区的努力，墨西哥保护着丰富的自然和文化遗产。位于东南部的尤卡坦半岛生态丰富，拥有热带雨林、珊瑚礁、红树林等，但由于人类活动和气候变化，这些生态系统正在迅速恶化。近 80% 的雨林受到干扰，只有 22% 的雨林被成熟植被覆盖，主要集中在保护区内。
墨西哥 Tech4Nature 试点项目利用连续的生物多样性监测和人工智能系统来检测和保护 Dzilam 州保护区的重点物种，以加强对气候变化对该地区影响的了解。通过将社区作为主要合作伙伴和贡献者、应用机器学习技术和建立多部门联盟，实现了这一方法。
最后更新 30 Sep 2025
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背景
应对的挑战
美洲虎的栖息地在整个美洲大陆已经减少了大约 50%。墨西哥的情况尤其令人不安，因为该物种的领地范围减少了 40% 以上。
与此同时，尤卡坦半岛（该国近一半美洲虎的栖息地）的生态系统正在迅速退化，这对美洲虎种群产生了深远的影响，它们发现自己越来越被栖息地的破坏和人类与美洲虎的冲突逼得走投无路。此外，尤卡坦半岛已成为非法猎捕和贩卖美洲虎的热点地区。
就 Dzilam 国家保护区的具体情况而言，该地区面临着多重威胁，从土地使用的改变和生物多样性的丧失，到极端天气现象的加剧。
此外，由于缺乏横跨广大地区的监测机制，监测美洲虎仍然是一项资源密集型工作，这阻碍了为保护美洲虎收集重要数据的能力。
地点
墨西哥尤卡坦州 Dzilam de Bravo 市 Dzilam de Bravo 97606
加勒比地区
北美
过程
过程概述
墨西哥 Tech4Nature 试点项目的成果体现了其各组成部分之间的整体协同作用，采用了以人类-自然为中心的方法，具有持久的地区影响。通过将尖端技术与对保护、当地视角和多方利益相关者合作的深刻承诺相结合，该试点项目不仅改变了人们对保护区非凡的生物多样性的认识，还加强了当地对其保护的参与。
这一举措证实了多个处于不同风险水平的物种的存在。这些丰富的数据为有针对性的保护和知情决策提供了依据，增强了当地社区的能力，加强了保护工作，同时也成为加强保护工作不可或缺的工具。此外，持续的监测工作和当局更多的参与使人为威胁明显减少，凸显了社区参与该项目的影响。
在保护区的边界之外，该项目正在催化区域保护的变革浪潮，先进技术与多方利益相关者合作的融合重新定义了生物多样性保护。
积木
多方利益攸关方联盟
该项目由 C Minds、尤卡坦可持续发展秘书处 (SDS)、尤卡坦 Dzilam de Bravo 和 Dzilam Gonzalez 市社区、世界自然保护联盟 (IUCN) 和华为公司领导、在尤卡坦州理工大学（UPY）和雨林联系（RFCx）的合作下，并在具有猫科动物保护专业知识的生物学家的建议和反馈下，将不同机构和个人的知识结合起来，创建了一个对当地和区域具有环境和社会经济影响的联盟。
有利因素
试点项目仔细确定了所有相关的利益攸关方。其中包括非营利组织、政府、学术机构、私营公司和当地社区。每个利益相关者都带来了自己独特的专业知识和视角，为项目的整体成功做出了贡献。
经验教训
努力实现共同目标对于协调所有利益相关者的努力至关重要。与利益相关方合作，制定明确的目标和共同目的，以满足各方的需求和愿望。这一过程应将目标转化为所有人都能理解的 "共同语言"，从而促进强有力的理解和承诺。
社区共同设计和参与
从项目一开始，当地领导人的参与就不可或缺，委托他们负责取样和监测点的特征描述和选择。他们的见解和要求被积极纳入项目分析。及时提交结果、广泛传播他们的工作和专业知识以及让他们参加工作会议都是至关重要的。
有利因素
多年来，尤卡坦可持续发展部一直与生活在保护区内外的当地社区保持联系和合作，确保知识、善治和公正的相互交流。
此外，C Minds 的人工智能气候倡议与尤卡坦政府、代表学术界、创新界和民间社会部门的当地重要利益相关方建立了为期四年的紧密合作关系。
经验教训
在项目的各个阶段，包括设计、部署、数据收集和分析，当地社区的全面参与是项目成功实施和获得保护区内宝贵的生物多样性信息不可或缺的关键因素。
部署相机陷阱和生态声学监测装置
当地团队在之前发现美洲虎的红树林和低地雨林栖息地战略性地放置了 15 个相机陷阱和 30 个生态声学监测装置（听觉装置）。这一部署有效地捕捉到了该地区的生物多样性，并为后续分析提供了宝贵的数据。
有利因素
实地研究、当地社区的积极参与以及共同设计工作中获得的见解，确定了部署照相机和听觉捕捉器的最佳位置。这些设备被战略性地安置在红树林、丛林和稀树草原中受干扰较少的区域，确保我们的科学调查取得成功。
经验教训
与当地社区合作进行的现场特征描述和制图是成功部署这些设备的重要基础。然而，我们也遇到了一些挑战，包括野火和极端事件，这些都暂时阻碍了装置的安置和数据收集工作。
检测和识别美洲虎的图像识别算法
在墨西哥 Tech4Nature 试点项目框架内，基于卷积神经网络（CNN）的图像识别组件在以下方面发挥了重要作用：i) 自动检测相机捕捉到的美洲虎的存在，从而加快数据处理速度；ii) 自动识别该地区的美洲虎个体，从而加强对当地种群的了解。这种方法利用先进的方法，可以更快、更详细地进行分析，对保护工作至关重要。
有利因素
从设备中收集数据，并与华为、UPY 和其他专家保护组织结成战略联盟，共享数据。在整整一个学年中，一群来自 UPY 的年轻数据工程专业学生致力于图像识别模型的开发。由于学生们缺乏监测美洲豹的经验，模型在识别美洲豹时可能会出现偏差，因此该小组接受了尤卡坦猫科动物保护专业生物学家的培训和反馈。
经验教训
在开发图像中美洲虎的自动检测和识别模型方面，我们面临着巨大的挑战。这项任务之所以复杂，不仅是因为可用数据匮乏，而且还因为该物种的保护状况十分严峻，相机陷阱捕捉到的包含该物种的图像数量有限。这些障碍在项目初始阶段非常明显，促使我们从各种渠道收集动物图像，以扩大我们的数据集。然而，由于其他因素的影响，现阶段的工作变得更加复杂。
声学监测和分析
该项目的声学部分具有特殊意义，因为它在自动检测超过 138 个物种方面发挥了关键作用，其中 95 个物种被纳入了我们的模式匹配算法。这为今后几年对该地区的持续监测奠定了坚实的基础，使我们能够观察各种环境因素如何影响物种的存在。
有利因素
我们之所以能够成功探测到物种，得益于从设备中收集到的数据以及我们建立的战略合作伙伴关系，特别是与雨林联系公司的合作。此外，当地专家在验证物种是否存在方面也发挥了至关重要的作用。
经验教训
综合被动声学监测与人工智能技术相结合，共鉴定出 95 个物种。物种丰富度与低冠森林覆盖率之间存在正相关。此外，声景分析显示了与不同季节和栖息地类型相关的变化。然而，试点项目遇到了稀有物种训练数据有限的挑战。为了缓解这一问题，我们在不同季节进行了多轮传感器部署。
为加强保护生物多样性的人工智能工具和资源提供投入
试点项目的优势之一是能够将所学知识转化为机遇和建议，特别是在创新、数字转型和生物多样性保护的技术伦理问题上。因此，我们密切关注试点项目的实施情况，并根据实施团队的经验、投入、成就和学习成果，编写了一份公开报告，其中包含建议部分。
有利因素
在每一个步骤和每一个合作伙伴那里学到的东西都有助于加强保护生物多样性的人工智能工具和方法。
经验教训
在保护区之外，墨西哥 Tech4Nature 项目在地区保护工作中掀起了一股变革浪潮。先进技术与多方合作的融合正在重新定义生物多样性保护。创新的追踪算法以前所未有的方式揭示了确认濒危物种存在的关键数据。这些发现丰富了我们对区域生态的了解，增强了当地社区的能力，推动了对保护的持久承诺。
影响
墨西哥 Tech4Nature 项目在 Dzilam 州立保护区取得了突破性成果。通过先进的监测算法，该项目确认了 146 个物种的存在，其中包括 38 个濒危物种，再次证明了保护这些物种的重要性。这些新发现的知识不仅丰富了当地社区对其环境的了解，还增强了他们积极参与保护工作的能力。该项目的美洲虎自动识别模型为加强对美洲虎栖息地的保护铺平了道路。此外，该项目的数据还具有国际影响，影响了保护区被列入著名的世界自然保护联盟绿色名录，并加强了保护区的管理计划。通过持续监测和社区参与，该项目减少了人类对野生动物的威胁，确保了更安全的环境。
该项目的一些技术影响包括
- 收集了 80,000 多张图片和视频以及 600,000 多份声音文件
- 覆盖面积达 4 000 公顷（红树林、丛林和稀树草原）。
- 物种丰富，包括 111 种鸟类、23 种哺乳动物（目前已确认 7 种美洲虎）、6 种爬行动物和 6 种两栖动物。
- 声学模式匹配模型（CNN）中包含 138 个物种。
- 能够检测和识别美洲虎的图像算法精确度达到 93%。
受益人
- 地方、地区和国家政府机构
- 原住民和当地社区
- 人工智能和数据从业人员及学生
- 学术机构
- 环境组织
- 民间社会
- 私营部门
可持续发展目标
可持续发展目标 13--气候行动
可持续发展目标 15--陆地生活
可持续发展目标 17--目标伙伴关系
故事
胡安-卡斯蒂略
Tech4Nature Mexico
1989 年 1 月，Dzilam 国家保护区被指定为自然保护区。一项开创性的管理计划、一项年度运营计划和一个严密的监督机构得以建立--这在当时的墨西哥保护史上是史无前例的飞跃。然而，尽管取得了这些进步，管理计划直到 2005 年才被列入尤卡坦州政府的官方公报。从那时起，保护区的工作方法就以保护自然必须与确保居民福祉相协调这一重要理念为中心。
然而，农业对保护区的侵占导致了大型哺乳动物的迁移，这可能是美洲虎等大型猫科动物数量减少的主要原因。食肉动物经常与人类利益发生冲突，因为它们的目标是家畜，尤其是牲畜。
胡安-卡斯蒂略成长于一个游牧家庭，早在丛林获得保护地位之前，他们就在丛林中穿行。他们在水源附近定居，靠狩猎、耕作和养牛为生。胡安和他的家人一样，曾经认为保护牛群不受美洲虎的侵害是最重要的，即使这意味着要杀死这些大猫。
随着岁月的流逝，他深刻地认识到--是他和他的家人侵占了美洲虎的栖息地，消耗了美洲虎的资源，而不是相反。他迈出了大胆的一步，将他的牛群赶出了保护区，搬到了城市里。
现在，胡安已经当爷爷了，他把自己对大自然的热爱传授给孙子，让他们明白，这些物种活着比死了更有价值，对森林、森林中无数居民的生存至关重要，最终对人类也至关重要。
如今，胡安毅然决定捐出自己的土地用于保护，尽管这块土地位于保护区内，在法律上属于他的财产。他的朋友本杰明是一名改过自新的猎人，他们与本杰明一起成为了杰出的向导、探险家，并热心倡导保护美洲虎、保护猎物、保护雨林和红树林。他们兢兢业业地照看相机陷阱和声学监测设备，确保墨西哥 Teceh4Nature 项目中每个人的安全。胡安-卡斯蒂略已经成为一名国际保护卫士，他对这一崇高事业孜孜不倦的奉献精神令人尊敬。
