科学家开发了一种基于无人机的计数方法，纠正了传统野生动物调查中的重大错误。佛罗里达大学的研究人员发明了一种更精确的无人机野生动物数量统计方法。这项技术进步在验证全球已知最大的濒危龟类筑巢地点方面发挥了关键作用。
亚马逊瓜尔波雷河沿岸的巨型南美河龟。图片来源：Omar Torrico，野生动物保护协会
该团队将无人机拍摄的航拍图像与先进的统计模型相结合，识别并统计了亚马逊地区瓜波雷河沿岸超过41000只南美巨龟的数量。他们的研究结果发表在《应用生态学杂志》上，为环保人士提供了一种更准确地监测濒危动物种群的宝贵新方法。
“我们描述了一种更有效地监测动物种群的新方法，”该研究的主要作者、佛罗里达大学食品与农业科学研究所（UF/IFAS）森林、渔业和测绘科学学院的博士后研究员伊斯梅尔·布拉克（Ismael Brack）说道。“虽然这种方法用于统计河龟数量，但它也可以应用于其他物种。”
该项目由野生动物保护协会 (WCS) 在巴西、哥伦比亚和玻利维亚的研究人员发起。该组织总部位于纽约，监测的物种之一是南美巨龟，这种龟正受到偷猎者的威胁，偷猎者会出售其肉和龟蛋。巨龟是群居动物，雌龟每年七月或八月都会聚集在巴西和玻利维亚交界的瓜波雷河沙洲筑巢。
布拉克在一次会议上遇到了WCS的科学家们，他们分享了如何使用无人机来统计河龟数量。他们制作正射影像图，这是一种由数百张重叠的航拍照片拼接而成的高精度、高分辨率的合成图像。
与地面计数相比，通过正射影像来计数动物是一种更快捷、更准确、侵入性更小的方法。然而，单凭这种方法无法解释动物在观察过程中有时会移动的事实。
佛罗里达大学和 WCS 的研究人员共同开发了一种方法，通过消除多种错误来源（包括重复计数（同一个人计数多次）和遗漏个体）来提高计数准确性。
研究表明，研究人员用白色油漆标记了聚集在瓜波雷河（Guaporé River）内一个岛屿沙洲上的1187只河龟的壳。在12天的时间里，一架无人机每天四次沿着一条精确的来回路径在河龟头顶飞行，每次拍摄1500张照片。科学家利用软件将这些照片拼接在一起，研究人员对这些合成图像进行了审查。
他们记录了每只河龟的情况，包括它的龟壳上是否有标记，以及拍照时它是在筑巢还是在行走。利用这些数据，他们开发了概率模型，用于计算个体进出该区域的概率、观察到的河龟行为以及检测到可识别龟壳标记的可能性。
研究表明，这些模型揭示了传统正射影像计数可能产生的几个潜在误差来源。例如，在无人机飞行过程中，只有35%使用沙洲的河龟出现了。而且，平均而言，在检测到行走的河龟中，有20%在正射影像中出现了多次——有些甚至多达七次。
这项研究显示，地面观察员统计了约1.6万只河龟。研究人员查看了正射影像图，但没有考虑动物活动或龟壳标记，统计结果显示约有7.9万只河龟。然而，当他们应用模型时，他们估计河龟数量约为4.1万只。
“这些数字差异很大，这对自然保护主义者来说是个难题，”布拉克说。“如果科学家无法准确统计某个物种的个体数量，他们又如何知道该物种的数量是否正在下降，或者保护措施是否有效呢？”
该研究描述了如何将该方法应用于无人机正射影像调查的其他物种的保护工作。例如，过去的监测研究包括修剪海豹的毛皮、给麋鹿佩戴高能见度项圈，以及用彩弹标记山羊，以便在计数期间追踪动物的活动。
布拉克说，研究小组计划在瓜波雷河筑巢地点以及南美巨龟聚集的其他南美国家（包括哥伦比亚，可能还有秘鲁和委内瑞拉）进行额外的无人机飞行，以完善监测方法。
他说：“通过结合多项调查的信息，我们可以发现种群趋势，野生动物保护协会也将知道在哪里投资保护行动。”
编译自/scitechdaily