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科技守护地球上仅存的36只海南长臂猿

通过AI实现长臂猿声音的个体识别,建立“声音身份证”,用科技守护长臂猿

海南热带雨林国家公园位于海南岛中部,总面积4269 km2。是我国分布最集中、类型最多样、保存最完好、连片面积最大的大陆性岛屿型热带雨林,也是岛屿型热带雨林的代表、热带生物多样性和遗传资源的宝库和海南岛生态安全屏障。有“绿色宝库”、“物种基因库”之称的霸王岭,则坐落在海南岛西南部,是海南长臂猿的栖息地。

海南热带雨林国家公园霸王岭

图片来源:海南热带雨林国家公园霸王岭官网

海南长臂猿是被IUCN(世界自然保护联盟)列为“极度濒危”的灵长类动物,目前全球仅存36只。海南长臂猿平均每2年才能繁衍1只长臂猿,而未成年的长臂猿要等8~9年才有生育能力,并且他们与人类相似,到达一定年纪后便无法生育。由于猿猴种群规模太小,生活习性独特,无法人工养殖种群。为了让长臂猿能自行繁衍生息,当地管理部门一直在进行栖息地生态修复,包括种植了很多海南长臂猿喜食的各类猿食植物等。同时,为了能更好地保护野生种群,就需要更了解它们的习性、更精准的监测跟踪。

海南长臂猿拥有一系列独特的行为,例如它们会在每天早晨嘹亮高歌,声音通信系统非常复杂。长臂猿发出的声音非常有价值,能够为种群、行为、分布、面临的威胁和保护的效果等方面,提供详细的分析数据。

听一听长臂猿的叫声

图片来源:海南国家公园研究院

传统的猿鸣采集工作,一般需要工作人员提前一天进山露营过夜,或者当天凌晨四五点就出发提前蹲点。但长臂猿天性机警,又习惯在树冠活动,经常在某处停止猿鸣后,工作人员还未赶到。这样错过了第一轮猿鸣,或许就要等到临近中午或傍晚,才能听到第二轮。而且传统的用于采集声纹的离线设备只能存储15天的数据,而工作人员一般每3个月才能进山完成一次巡检和收集。这一系列的阻碍和问题都给声音监测工作带来了很大难度。

监测队员也需要靠运气,实际监测还是很难的。 韦富良
海南长臂猿监测队队员

自2021年底开始,华为联合IUCN、海南国家公园研究院打造Tech4Nature项目试点。一套由声音监测终端、无线连接、云服务和人工智能(AI)组成的实时监测方案在海南热带雨林国家公园部署。通过它,声音采集设备的数据可以24小时实时回传至云端,实现90天长期稳定的监测工作。在动物保护科研人员的研究下,利用算法处理,很多人工难以识别的长臂猿鸣叫声可以被顺利提取分析,目前识别准确率高达89.2%。后续基于华为的Mindspore AI框架,将有望实现长臂猿鸣叫声的自动识别分类,为每个长臂猿建立唯一的“声音身份证”,通过这些数据可以更精准的关注到群体内的青年个体成长情况,同时也可以对工作人员跟踪固定群体外的成年独猿是否成立家庭及繁衍情况提供帮助。

Mindspore AI开发框架

科技守护自然项目,主要使用声学监测手段实现物种监测,做到个体识别。 郑夏平
华为自然资源领域首席架构师

自2021年11月到2022年9月,项目发布第一期阶段性成果,在海南国家公园热带雨林共收集到97318段音频。

经过国家和工作人员多年的努力,目前种群增长呈现良好的状况,总体呈现稳定增长态势。目标是到2035年能翻一番,达到50只猿猴数量。不断创新的科技加入守护自然生物也使得我们对猿猴的保护更近一大步。科技可以帮助人类更好地理解和守护自然,未来华为将携手更多伙伴,充分发挥数字技术在自然保护领域中的能量,让科技与自然共生,共同建设美丽家园。

科技手段可以大幅度提升数据和信息的可获取性和时效性,让自然保护变得更加便捷和高效。 汪继超教授
海南国家公园研究院副院长,海南师范大学生命科学学院副院长