野生动物鸟类品种识别监测
时间:2025-06-23
涉川
方案介绍
鸟类作为生态系统的重要组成部分,其种类、数量、分布、行为等信息是评估生态健康、衡量栖息地变化与气候影响的重要指标。传统观鸟方式依赖人工观察,受限于时间、空间和物种识别能力。本方案通过部署智能拍摄设备和声纹识别终端,结合AI算法对鸟类影像与叫声进行实时自动分类识别,实现无人值守、全天候、多种类鸟类的自动识别与数据记录,广泛适用于生态保护区与城市生态研究。
鸟类作为生态系统的重要组成部分,其种类、数量、分布、行为等信息是评估生态健康、衡量栖息地变化与气候影响的重要指标。传统观鸟方式依赖人工观察,受限于时间、空间和物种识别能力。本方案通过部署智能拍摄设备和声纹识别终端,结合AI算法对鸟类影像与叫声进行实时自动分类识别,实现无人值守、全天候、多种类鸟类的自动识别与数据记录,广泛适用于生态保护区与城市生态研究。

监测目标
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自动识别本地与迁徙鸟类的品种、数量与出现时间
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建立鸟类图像与声纹数据库,实现品种分类与时空分布记录
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追踪重点保护鸟类的活动轨迹与栖息地动态变化
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评估鸟类对环境变化、季节变化的响应趋势
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构建可视化的鸟类生态档案与动态监测平台
需求分析
保护区与生态走廊中鸟类资源丰富,物种分布广泛,活动频繁,人工监测难以实现长期、连续、大范围的数据采集,缺乏系统化的种群动态资料。亟需依托智能感知技术,建立自动化、标准化的鸟类识别监测体系,以弥补人工观测效率低、漏报率高、识别能力有限等问题。
保护区与生态走廊中鸟类资源丰富,物种分布广泛,活动频繁,人工监测难以实现长期、连续、大范围的数据采集,缺乏系统化的种群动态资料。亟需依托智能感知技术,建立自动化、标准化的鸟类识别监测体系,以弥补人工观测效率低、漏报率高、识别能力有限等问题。
监测方法
采用集成图像识别与声纹识别功能的AI终端,对固定区域内活动的鸟类进行视觉自动抓拍与音频采集。通过深度学习模型对图像与声音进行特征提取与比对,实现物种自动识别与分类。结合4G/北斗系统将记录数据远程上传至平台,自动生成物种目录、活动频度统计图与迁徙时间轴。平台可结合多点布设实现空间动态分析。
采用集成图像识别与声纹识别功能的AI终端,对固定区域内活动的鸟类进行视觉自动抓拍与音频采集。通过深度学习模型对图像与声音进行特征提取与比对,实现物种自动识别与分类。结合4G/北斗系统将记录数据远程上传至平台,自动生成物种目录、活动频度统计图与迁徙时间轴。平台可结合多点布设实现空间动态分析。
应用原理
图像识别系统基于卷积神经网络(CNN),对鸟类羽色、体型、喙型、动作姿态等关键特征进行分析,匹配已有种类特征库,完成快速自动识别。声纹识别系统基于频谱图分析与声波特征匹配技术,识别鸟类鸣叫中的频率、音调、节奏等元素,自动判断发声鸟类种类。多源数据结合后提升识别准确率。
图像识别系统基于卷积神经网络(CNN),对鸟类羽色、体型、喙型、动作姿态等关键特征进行分析,匹配已有种类特征库,完成快速自动识别。声纹识别系统基于频谱图分析与声波特征匹配技术,识别鸟类鸣叫中的频率、音调、节奏等元素,自动判断发声鸟类种类。多源数据结合后提升识别准确率。
功能特点
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图像识别:内置高分辨率摄像系统,具备运动触发与AI分类功能
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声纹分析:识别鸟类特有叫声并比对分类,适用于林冠与草丛类鸟类
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全天候运行:红外夜视与全天候防护,保障恶劣环境下连续作业
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自动上传与云端存储:实时数据远程上传,自动归档和可视化展示
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离线识别与边缘计算:部分处理在本地完成,提升效率并节省传输流量
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可扩展识别库:支持新增本地特有鸟种数据,不断训练识别模型
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GIS空间分析:结合地图定位实现物种分布热力图与时间序列动态图
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适配多种安装场景:支持挂树、固定杆、隐蔽布设等多种方式
硬件清单
系统主要由智能视觉识别终端、全向拾音器、图像处理单元、太阳能供电系统、4G传输模块、红外夜视模块、北斗/GPS定位模块和数据管理平台组成,适配森林、草原、湿地、河岸等多种生态环境。
系统主要由智能视觉识别终端、全向拾音器、图像处理单元、太阳能供电系统、4G传输模块、红外夜视模块、北斗/GPS定位模块和数据管理平台组成,适配森林、草原、湿地、河岸等多种生态环境。
硬件参数(量程、精度)
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图像分辨率:≥1200万像素,夜间红外识别距离≥10米
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声音识别频率范围:1~15kHz,精度±0.1kHz
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鸟类识别准确率:≥90%(常见种类)
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数据上传方式:4G/北斗双模网络
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设备供电:太阳能+锂电池支持7天阴雨续航
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防护等级:IP66以上,适应高湿高温环境
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存储能力:本地缓存不少于30天监测数据
方案实现
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在典型栖息区、迁徙通道、湿地水域、林带边缘等关键位置布设识别设备
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设定拍摄时段或自动触发机制,持续获取图像与音频数据
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AI终端本地分析识别种类,上传识别结果及原始数据至平台
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平台自动汇总、统计、分类、存档,生成鸟类分布图、时间曲线图、种类频度表
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管理方可通过网页或移动端实时查看数据,进行保护决策或科普展示
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可选配大屏展示端,将鸟类影像、迁徙图、物种档案等内容展示于生态教育场所
数据分析
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鸟类种类识别列表与时间频率统计图
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月度、季度、年度鸟类出没趋势曲线
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栖息密度热力图与活动范围GIS分布图
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鸟类叫声声谱图与鸣叫频率变化趋势
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异常鸟种出现或迁徙时序偏差自动提示
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数据可导出CSV、图表或报告形式供科研分析
预警决策
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系统识别到国家重点保护鸟类或迁徙异常个体时自动预警
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若出现新物种或外来入侵种群,系统标记并上报管理人员
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可根据季节性栖息密度变化调整生态修复与人工干预节奏
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支持快速响应非法干扰或生态破坏行为识别(可拓展人形识别)
方案优点
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自动识别与数据归档,长期节省人力与提升效率
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提供科学证据支持物种保护、栖息地管理与生态政策制定
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数据可广泛用于公众教育、科普展示、志愿者观测辅助
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支持鸟类与其他野生动物识别系统联动构建完整生态监测网
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部署灵活、运行稳定、识别能力持续升级
应用领域
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国家公园、湿地自然保护区、森林公园、生态廊道
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城市公园、候鸟迁徙通道、生态观鸟基地
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高校科研项目、野生动物研究机构
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智慧景区、生物多样性展示馆与教育基地
效益分析
本方案可系统、连续、标准化记录鸟类种群演化与活动趋势,补充传统监测空白,显著提升生态管理的科学性与实效性。同步支撑保护决策、科研分析和公众展示三大应用维度,具有长期数据价值和科普传播意义,是建设“智慧生态”、“数字保护区”的重要支撑技术之一。
本方案可系统、连续、标准化记录鸟类种群演化与活动趋势,补充传统监测空白,显著提升生态管理的科学性与实效性。同步支撑保护决策、科研分析和公众展示三大应用维度,具有长期数据价值和科普传播意义,是建设“智慧生态”、“数字保护区”的重要支撑技术之一。
国标规范
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GB/T 11500-2008《野生鸟类分类与命名规范》
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GB/T 36131-2018《生态系统监测技术规范》
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GB/T 32194-2015《生态环境监测数据质量控制规范》
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GB/T 20524-2006《野生动物监测技术规范》
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HJ 1226-2021《生态系统监测技术导则 动物监测》
参考文献
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《基于人工智能的鸟类自动识别研究综述》
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《生态保护区鸟类多样性监测技术研究进展》
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《声纹识别技术在鸟类监测中的应用》
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《图像识别与大数据支持下的智慧生态监测系统》