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空中未来资讯大疆无人机M300禅思H2

发布时间:2023/1/15 6:36:53   
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近期,在三江源国家公园可可西里无人区,大疆行业应用协助中国科学院西北高原生物研究所(简称:中科院西北高原所)科研团队,开展野生动物科学考察。

由于大疆禅思H20N具有高倍变焦红外热成像、夜视及激光测距功能,团队首次尝试在海拔米的高原上,来观察藏羚羊、岩羊、藏野驴等珍稀物种的夜间行为,实现了团队对藏羚羊种群夜间长时间、无干扰的移动跟踪,为团队研究藏羚羊夜间行为和迁徙习性等提供了珍贵的图片和录像资料。

空中未来资讯:大疆无人机M+禅思H20N协助可可西里藏羚羊保护

深入可可西里

助力野生动物调查与保护

此次深入可可西里的野外调查,带队人员是拥有20年动物保护研究经验的研究员连新明。调查主要包含两个内容:一是调查可可西里迁徙藏羚羊数量和幼仔比例、观测迁徙藏羚羊的夜间行为,以及捡拾藏羚羊粪以便进一步实验分析;二是在长江源调查大中型食草动物数量以及岩羊和雪豹的夜间行为。

大疆工作人员与连新明研究员

野生动物调查从来都是强调非接触、大样本,大多数情况下只能远远跟随,找好时机拍摄和取样。

从年开始研究藏羚的连新明,此前主要采用人工巡查的方式,沿着青藏公路和青藏铁路调查道路两侧,观察藏羚的集群和行为表现。但由于地形起伏对视线遮挡、藏羚集群可能距离道路太远等因素,使得对野生动物个体的精准计数工作的难度较大。此外,高原上工作对人身体负担很大,搬运大型器材也非常不方便。

可可西里的藏羚羊

得益于无人机技术,既克服了交通不便的问题,又能非接触远距离从空中鸟瞰角度观察,实现对野生动物较大集群或单一个体的精准定位和精准计数。

“前年一次偶然的机会,我看到有团队用有红外热成像镜头的无人机,冬天在秦岭调查野生羚牛。当时就想,大部分地方植被覆盖度低,植株高度通常不超过20公分的三江源或者青藏高原上,简直是利用无人机做调查的最佳之地。”

连新明介绍,“带红外热成像镜头的无人机一飞,我们就能判断附近可能有野生动物行踪,知道它们在哪个地方藏着,大大提高了调查的主动性。”

无人机飞越长江北源楚玛尔河

三江源地区雌性藏羚在每年5~9月迁徙。数以千计的雌性藏羚完成越冬地和产仔地之间的往返迁徙,因此被通过的青藏铁路五北大桥和青藏公路也成为调查藏羚羊种群的最佳地点。

7月底,大疆行业应用工程师协助西北高原生物研究所开展科研调查工作,就是携带行业无人机经纬MRTK和夜视热成像相机禅思H20N。

无人机远距离隐蔽侦察及热成像技术

记录藏羚羊夜间活动

藏羚群在高原平滩上与大地融为一体,难以识别,而通过禅思H20N高倍变焦快速锁定集群,-米的距离之外就能进行观察,使得白天的跟踪拍摄变得更容易,同时也有效减轻了工作人员的工作强度,并提高了计数的准确度。

经纬MRTK搭载禅思H20N

具备超强夜视能力的无人机加红外热成像镜头负载,在夜间进一步发挥了野外动物拍摄的关键作用。

连新明透露,虽然自己有二十年前研究藏羚羊的经验,但仍然不知道藏羚确切的过夜地点。也曾深入可可西里进行采样调查,也只见到了日积月累堆积的“羊圈”判断是藏羚经常夜宿地点,但在太阳落山后还从未真正开展对藏羚群的调查工作。

不同模式下的红外热成像对比画面

左边藏羚羊,右边藏野驴

“我们很想看看藏羚羊晚上夜宿点。由于这边入夜后温度很低,使得动物的体温和周边环境形成温差,就能很好被热成像相机观测,而且通过无人机测距的功能,可以在米以内对藏羚夜宿地进行打点定位。于是,如果我们看到它的夜宿地,并收集到该区域足够多的数据,就可以得出它们夜宿地的环境因子偏好,再结合当地的气候因子,从而进一步研究藏羚的生境选择偏好以及生存和捕食风险之间的权衡策略。”

夜间拍摄,藏野驴过马路

7月底,可可西里开始入夜当地时间晚上九点半的时候,藏羚羊群从卓乃湖产仔地迁徙至此逐渐停下了脚步,由小群聚集成大群并开始寻找宿营地,为第二天积攒体能。藏羚羊警觉性非常高,在夜间对声音极其敏锐。

“我们将无人机升空到米以上高度,转动机身进行横扫。因为夜间的温度低,植被覆盖较少,地形也很平坦,通过H20N的红外热成像镜头我们很快就寻找到了一片疑似热源点。”

但缺乏夜间追踪的经验的我们甚至科研人员,都不能确定这个发热物体到底是什么动物。要抵近侦查明显不可能,因为无人机的噪音就会惊扰到动物,这时候高倍率变焦热成像相机功能就发挥了优势,使得无人机可以在很远的距离外就得到非常清晰的红外画面。

红外模式发现藏羚羊

画面中心点距离无人机米

从多米远的距离拍摄团队逐步增大红外变焦倍数,从镜头慢慢能看到更清晰的画面。

“看到一个个红点或白点在屏幕上走动、奔跑或跳跃“当确定画面中的动物就是藏羚羊种群时,整个团队都十分兴奋。

连新明介绍,藏羚羊有着保暖性能极佳的绒毛,在身体和环境之间形成了绝佳的隔热层,因此在背上形成了颜色不同的低温区,使得它的红外特征看起来像四脚很长的乌龟。与之相比,藏野驴由于毛发短且稀疏就是一个温度均匀的热源。

画面中看到,移动的藏羚羊羊群看起来灵动活泼,很有趣。连新明把它们形容成快速移动的“乌龟”。

藏野驴的不同红外特征,画面中心点距离无人机米

拥有8倍光学变焦热成像功能的禅思H20N,也为此次拍摄工作带来不少新奇体验。

比如在同一片区域发现了两组相似的热点,一开始拍摄团队都当成了藏羚进行计数,但通过放大图片查看后,才发现了细微的差别,科研团队通过分析得出上面温度低的只是卧痕的结论,也就是地面被藏羚趴热了的痕迹,在计数时需要加以区分。但是这些卧痕也可以用来研究藏羚的夜宿习性。

藏羚羊和其卧痕

“藏羚是有亲缘关系的动物,通常是三五成群的带着小羊往回走。于是科研团队通过捡拾羊群的粪便来研究,看看不同年龄和性别间的亲缘关系是否有近亲繁殖。这对于藏羚羊的种群繁衍有非常重要的指导和科研价值。”

大疆工程师介绍,利用无人机系统的激光测距打点功能,发现目标后,立即将目标的GNSS信息打点记录在大疆司空2云平台上标记。这对于在没有参照物的广阔无人区内,科研工作者进行动物行动坐标标记,是非常有效的功能。

野生动物保护新应用

“现在的无人机技术可以在夜间辅助主动跟踪拍摄,这在过去是很难实现的。”连新明认为,无人机的夜间拍摄不仅给科研团队带来一个全新的视角,也带来了一种新的研究手段。在未来还可以探讨同类物种共存、竞争等等其他的功能,这些都是无人机技术在野生动物调查和保护中的新应用方向。

文章来源于DJI大疆行业应用服务(内容有删减)

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