非洲大象是从太空中成功计数的第一批动物,同时穿越从开阔的草丛到森林的复杂景观。
研究人员结合了由Worldview 3和Worldview 4卫星在地球表面以上372英里(600公里)处捕获的高分辨率图像,并结合了深度计算机学习技术来计算南非Addo Elephant国家公园中的大象数量。
通常,保护主义者会从低空飞行的飞机上这样做,以便计数和监视非洲象(Loxodonta africana),这种方法要花费数小时。借助将卫星图像与人工智能相结合的新技术,在一天之内,几分钟之内就可以进行多达3,100平方英里(5,000平方公里)的测量。然后,研究人员的深度学习计算机算法分析这些图像并挑选出大象。这项新的概念验证研究的结果表明,人工智能在发现每只大象时的准确性与人眼相同。
主要研究作者,英国牛津大学动物学家伊斯拉·杜波格(Isla Duporge)告诉英国广播公司: “虽然这是概念的证明,但已经准备就绪。” “保护组织已经对使用它来代替使用飞机的调查感兴趣。”
新技术是确保该物种生存的关键部分,IUCN红色名录将其列为“极易灭绝物种”,IUCN红色名录是由国际自然保护联盟(IUCN)创建的有关野生生物灭绝威胁的全球领先数据库)。根据世界野生动物基金会(WWF)的调查,由于偷猎和栖息地遭到破坏,只有415,000头非洲象在野外漫游。
英国巴斯大学计算机科学家奥尔加·伊苏波娃(Olga Isupova)在一份声明中说: “要保护物种,准确的监测至关重要。” “我们需要知道动物在哪里以及有多少动物。”
这项研究与其他卫星跟踪项目真正脱颖而出的真正原因在于,该计算机程序如何成功地从复杂的背景(在生态学中称为异质景观)中挑选大象,包括草地和部分被树木覆盖的热带草原。
伊苏波娃在声明中说:“这类工作以前是用鲸完成的,但是海洋当然是蓝色的,因此计数的难度要小得多。”
卫星图像是一种比当前进行的立交调查更为有效的调查方法。最重要的是,它更快并且避免了重复计算同一只大象。声明说,这项远程调查还减少了研究人员对这些动物的影响,并使他们能够计算出在国家之间移动的个体的数量,由于严格的边界控制和冲突地区,在飞机上做这件事情比较棘手。
这也是一种调查方法,随着时间的推移只会越来越好。
Isupova在声明中说:“卫星图像的分辨率每两年增加一次,并且随着每一次增加,我们将能够看到更细小的物体”。
随着卫星成像技术的改进,也许不久也可以从太空中计算出其他较小的物种。