厦门口岸今年查验出入境旅客量突破200万人次
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厦门口岸今年查验出入境旅客量突破200万人次
孙圣(sūnshèng)垚介绍珊瑚及鱼类的智能识别及分析系统。(受访单位供图)
海洋生物多样性与经济(jīngjì)、社会和环境可持续发展息息相关。说到我国的海洋生物多样性保护,不能不提及两种(liǎngzhǒng)海洋生物。
一种是中华(zhōnghuá)白海豚,这是一种栖息于(yú)近岸生态系统的标志性物种(wùzhǒng),为国家一级保护动物,因数量稀少被称为“海上大熊猫”,但人们对它的关注度或许不及(bùjí)大熊猫的百分之一(bǎifēnzhīyī);另一种是珊瑚礁,其总面积虽占全球海洋面积不到0.1%,却是25%的海洋生物种类的庇护所,被称为“海洋绿洲”。
福建(fújiàn)九龙江口是中华白海豚的(de)主要分布区之一,位于(wèiyú)东山岛海域的珊瑚保护区则是福建唯一的省级珊瑚自然保护区。为保护好这些珍稀的海洋生物,福建开启AI赋能海洋生态保护的新范式。
东南网5月8日报道(福建日报(fújiànrìbào)记者 林霞)
“每至放晴(fàngqíng),出海(chūhǎi)看看白海豚”,是自然资源部第三海洋研究所研究员王先艳的日常,对他而言,它们(tāmen)是“家人一般的存在”。“就算是冬季,每月都要坚持出海6天或以上,看看海豚们,方觉得安心。”
这段时间,他出海的频次更为密集。海豚从出水到入水,通常(tōngcháng)只有半秒钟,但调查者往往要一整个白天暴露在强烈(qiángliè)的阳光下,晒伤是常有的事。找到白海豚后,他就(jiù)迅速抓拍它的背鳍。
每年的3月到8月,是中华白海豚幼崽出生的高峰期(gāofēngqī)。“当前(dāngqián),在厦门湾(wān)的中华白海豚,尽管幼崽、少年、青年的群体占比仅10%、23%、4%,但壮年占比却高达51%,这是生殖潜力较高的年龄阶段。”王先艳(wángxiānyàn)说。
王先艳告诉记者,在厦门(xiàmén)湾繁殖(fánzhí)的白海豚雌性个体至少有13头,平均繁殖间隔(jiàngé)为4.27年,相当于平均每年有两三头幼崽出生(chūshēng)。未来的10~15年,是厦门湾中华白海豚保护很关键的时期,若诞生的幼崽都能存活,就能有效壮大白海豚的种群。
碧蓝的大海,中华白海豚的吻部(bù)不时地探出水面。这样的画面(huàmiàn),王先艳的相机捕捉过10万余张。在自然资源部第三海洋研究所的鲸豚展馆(zhǎnguǎn)墙壁上,依次陈列着(zhe)中华白海豚婴儿期、幼年期、少年期、青年期、壮年期、老年期6种年龄段照片,均是出于王先艳之手。
“没有调查研究就(jiù)没有发言权。”从20世纪90年代起,自然资源部第三海洋研究所就对厦门湾海域中华白海豚(báihǎitún)开展系统的调查,为建立中华白海豚自然保护区奔走。至今,团队(tuánduì)已在海上工作超过1万小时(xiǎoshí)。
我国是中华白海豚分布(fēnbù)数量最多的国家,目前有8个种群分布于我国东南沿海。在(zài)福建(fújiàn),中华白海豚主要栖息在厦门湾,在宁德海域、泉州湾和东山湾也有少量个体分布。
“厦门跟其他(qítā)的地方还不太一样,白海豚就生活在城市附近,面临的挑战更大。但这么(zhème)多年,厦门湾白海豚仍能维持种群的相对稳定,这也从侧面印证这座城市的经济(jīngjì)发展(fāzhǎn)与生态保护协同并进。”王先艳说。
中华白海豚在IUCN红色名录中被评估为易危等级,长期以来,沿海各类涉海工程(gōngchéng)(如围填海、桥梁(qiáoliáng)、海上风电场等)蚕食了(le)中华白海豚的栖息地。
“涉海工程作业以及航运船舶产生的(de)噪声会(huì)干扰它们的听觉系统,影响(yǐngxiǎng)其觅食和个体间的交流,水下爆破产生的高强度冲击波甚至会炸死白海豚。白海豚还因为在渔网附近(fùjìn)捡‘漏’,被渔网缠住,挣脱的过程中会把背鳍割裂,无法挣脱的就会窒息死亡。”王先艳说。
“每次出海,与白海豚(hǎitún)的(de)相遇都是一场‘捉迷藏’。”王先艳说,即使天公作美,海上天气晴朗,想捕捉到白海豚的理想行为(xíngwéi)状态也是可遇不可求。“海豚有迁移、摄食等行为状态,捕食时,它(tā)在水下活动的时间比较长,人们很难发现它的行踪。考察结束后,研究人员(rényuán)还要从海量的视频和照片中筛选出有用(yǒuyòng)的素材,再应用到科研和科普制作中。”
这也是王先艳所在团队频频出海的原因。真实的长期数据是制定合理(hélǐ)保护措施(bǎohùcuòshī)的基础,从中可以了解中华白海豚在厦门湾的数量(shùliàng)、分布、存活率、繁殖等特征,以及存在的威胁等。
有了这些信息,才能科学(kēxué)系统地规划如何保护白海豚。
为(wèi)白海豚制作“扫脸”系统
60多头白海豚中(zhōng),王先艳特别提到其中的两头。
一头(yītóu)是“大白”,他(tā)称之为“英雄的母亲”。在2012年4月、2018年8月、2020年5月、2023年10月,他分别拍摄到“大白”生小海豚、带娃(wá)的场面。“除了带自己(zìjǐ)的娃,我还拍到它帮其他白海豚带娃的场面。”
另一头是“豚坚强”,2010年,王先艳第一次(dìyīcì)见到它。这是一头没有上颌的白海豚,伤口位置很深,已(yǐ)靠近舌头。“无法(wúfǎ)想象这十几年它是如何生存的,今年在围头湾水域,我还见到它。”
相比(xiāngbǐ)“大白”,“豚坚强”对(duì)人类的警惕性相对高一些,和船只保持着相当远的距离。遇到这种情况,运用智能化手段极其必要。
“事实上,单靠(dānkào)人力保护白海豚,是远远不够的。当前,厦门(xiàmén)湾白海豚的保护,信息化平台建设力度(lìdù)还要加大。”视造(福建)智能科技有限公司总经理林斌说。
去年,自然资源部第三海洋研究所、华为技术有限公司(yǒuxiàngōngsī)、视造(福建)智能科技(kējì)有限公司共同推出视造智能白海豚AI识别系统,通过部署在岸基摄像头中的视觉(shìjué)终端,包括水下高清摄像机、水面长焦相机以及(yǐjí)无人机,采集海豚的姿态(zītài)、身体细节、行为等个体数据,并将影像数据实时采集并上传至AI分析平台。
点击(diǎnjī)进入(jìnrù)“白海豚特征识别系统”云(yún)平台,记者看到不同时期(shíqī)“大白”和“豚坚强”的照片。林斌介绍,该系统基于此前拍摄的大量照片和汇总的素材,结合白海豚的背鳍形态、斑点分布等生物特征,构建起高精度识别模型。如,“大白”独特的背鳍缺口和“豚坚强”的斑点排列模式,是各自独有(dúyǒu)的特征。
就像人脸,白海豚的背鳍有着独特(dútè)的斑点和缺刻,是确定其身份的依据。“我们围绕白海豚的标注、目标(mùbiāo)识别、算法定制为核心,配套前端、后端以及业务逻辑定制开发(kāifā),实现智能(zhìnéng)监测和数据发布。”林斌说。
最受关注的“大白”和“豚(tún)坚强”,有了“贴身管家”。
2024年台风季期间(qījiān),视造智能白海豚AI识别系统成功捕捉到“大白”为躲避强风浪,在厦门湾迁徙的路径,首次验证了白海豚应对极端天气(tiānqì)的避险(bìxiǎn)行为模式。
“如今,AI模型通过对比数据库,就能实现(shíxiàn)秒级个体(gètǐ)识别,准确率超过95%。”林斌说。
虽说整个厦门湾都是白海豚的分布区,但就像(xiàng)人类社会一样,它们也(yě)分社群,住在东、西不同的“村落”,这些都需要仔细研究。
指着厦门湾的地图,王先艳解释道:“在西海域,即(jí)九龙江入海口(rùhǎikǒu)住着二三十(èrsānshí)头的海豚,住在东海域的海豚却不怎么爱动,但西海域有9头‘社牛’海豚偶尔会跑去东海域找伙伴(huǒbàn)们互动。在我们看来,这9头海豚就起到交流使者的作用。”
“未来,视造智能白海豚AI识别系统将在DeepSeek基础上结合(jiéhé)视觉大模型和(hé)多模态大模型,在发现海豚后,将大模型与小模型相结合,实现多摄像头联动,指挥无人机(wúrénjī)抵近跟踪,采集更高清的画面,实现更精准的个体识别,智能判别海豚的生活状态(zhuàngtài)、是否可能受到潜在侵害。”林斌(línbīn)说。
数字浪潮(làngcháo)重塑珊瑚生态
当海面上海豚肆意游弋时,在海底深处,珊瑚虫通过(tōngguò)光合作用、新陈代谢、生长(shēngzhǎng)繁衍,不断分泌出(chū)石灰石。这些石灰石紧密地黏合在一起,最终形成坚硬的珊瑚礁。
隐藏在东山岛海域之下的(de),就有这样一片神奇的海底(hǎidǐ)花园。东山岛海域是我国大陆沿岸造礁石珊瑚分布的北界,这里的珊瑚具有重要的生态价值和科研价值。有这么一群(yīqún)人,是它们的守护者。
穿戴好潜水服、面具、脚蹼、配重、空气压缩罐等(děng)装备,厦门大学东山太古海洋观测与(yǔ)实验站(简称“东山太古站”)驻站研究人员纵身一跃(yīyuè),跳入神秘的蓝色海洋中。
在研究人员的镜头里,盾形(dùnxíng)陀螺珊瑚、标准蜂巢珊瑚、锯齿刺星(cìxīng)珊瑚等(děng)色彩各异的造礁石珊瑚,与蝴蝶鱼、雀鲷、石斑鱼等众多鱼类共同生活、和平相处,宛若仙境。
长期以来的影像素材,也是(shì)东山太古站研究人员的重要数据基础。
东山岛(dōngshāndǎo)海域地处南海和(hé)东海交界(jiāojiè)的关键区,水文环境主要受浙闽沿岸(yánàn)流、粤东沿岸流、南海暖流和黑潮分支等多种水系影响,该区域的冬季海水温度处于造礁石珊瑚生长的下限。因此,东山珊瑚群落属于生态脆弱带,更容易受到气候变化下的极端天气的影响。
与守护白海豚类似,珊瑚(shānhú)群落的水下监测和保护,也遇到许多难题。如,水下视频数据的分析依赖研究人员肉眼判读,费时费力(fèishífèilì),视频数据也易受到天气、水质等因素影响,影响鉴定(jiàndìng)的效率。
去年起,厦门大学(xiàméndàxué)的科研团队联合福州威普软件技术有限公司,基于昇腾(téng)AI算力,开发了一套珊瑚及鱼类的智能识别及分析系统。
“该系统可对东山岛海域水下视频数据进行(jìnxíng)实时分析和处理,并识别珊瑚和鱼群的(de)种类,记录鱼群的数量和大小,形成珊瑚与鱼类信息库,包含图片、视频等数据。”东山太古站驻站工程师(gōngchéngshī)孙圣垚说。
数据显示,监测数据中有5种造礁石珊瑚的(de)识别准确率已达(yǐdá)99%;35种鱼类的综合识别准确率可达93%。“过去一段5小时的视频样本,研究人员需要花费2~3天做鉴定分析,在AI引入后(hòu),不到40分钟(fēnzhōng)即可完成。”孙圣垚说。
AI加持之下,珊瑚研究人员有了更多的时间(shíjiān)聚焦(jùjiāo)在后续的数据分析上。
在自然资源(zìránzīyuán)部第三(dìsān)海洋研究所的珊瑚保育馆,陈列着多个巨型的长方形玻璃缸,培育100多种形态万千、色彩缤纷的珊瑚。
这是(zhèshì)国内首个室内大规模珊瑚活体培育的实验室。“珊瑚对生长环境极为敏感,要(yào)想成功养殖珊瑚个体,缸内(gāngnèi)的水质(shuǐzhì)、温度、光照甚至水里的微量元素都要严格把控。”自然资源部第三海洋研究所研究人员黄丁勇说。
2011年以来(yǐlái),自然资源部第三海洋研究所研究团队就致力于陆基或半陆基珊瑚(shānhú)规模化养殖和繁育关键技术的研究,建立了基于(jīyú)自然生境模拟的珊瑚有性繁殖系统,实现了封闭循环体系(tǐxì)内珊瑚有性繁殖技术的突破,包括该条件下多种珊瑚产卵、幼体附着以及生长和发育,并在室内实现了多种礁区关键功能(gōngnéng)生物的人工繁育。
通过这种方式,这些(zhèxiē)海底精灵“浮出洋面”,进入(jìnrù)大众视野。除此之外,研究人员还会下潜到海底“种”珊瑚。
所谓“种”珊瑚(shānhú),顾名思义就是珊瑚移植。“东山是我国大陆沿岸造礁珊瑚群落分布的(de)最北缘,由于地处近岸区域,人类(rénlèi)活动频繁,其(qí)生存环境相对恶劣。”黄丁勇介绍,依托(yītuō)青山公益基金,最近两年,他们潜水收集散落的珊瑚断枝,然后固定在海底提前投放的苗圃架上以及(yǐjí)移植到位于古雷的珊瑚培育基地,等待其恢复以及自然生长,这也可作为后续东山珊瑚生态系统修复的苗种来源。
不过,珊瑚礁(shānhújiāo)修复(xiūfù)(xiūfù)工作往往需要充分调研和前期评估。有时候,珊瑚礁修复前的(de)准备工作比修复本身还要复杂烦琐。从2019年起,黄丁勇所在的团队就在东山(dōngshān)及周边海域下潜100多站次,花费大量时间分析调查影像和数据,彻底摸清(mōqīng)了东山及周边水域珊瑚群落分布和退化因素,并查阅有关东山沿岸生态环境的大量历史资料,系统评估其修复可行性,最终敲定了修复方案。
“由此可见,智能识别及分析系统对于(duìyú)我们的工作意义(yìyì)重大。我们期待,未来能够(nénggòu)借助科技手段,让我们可以腾出更多时间,潜心研究珊瑚礁退化、适应机制,以及珊瑚规模化人工繁育技术(jìshù)等。”黄丁勇说。
上颌已缺失的“豚坚强”捕食瞬间(受访单位供图(gōngtú))
珊瑚保育馆里的自然礁岩(jiāoyán)模拟缸 黄丁勇 摄
分别为(wèi)中华白海豚婴儿期(yīngérqī)、幼年期、少年期、青年期、壮年期、老年期。 王先艳 摄
白海豚特征识别系统(受访单位供图(gōngtú))






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