【公益案例展】中國水利水電科學研究院——云從科技青海湖湟魚監(jiān)測保護項目
原創(chuàng) 云從科技 | 2023-11-02 19:11
【數(shù)據(jù)猿導讀】 本項目案例由云從科技投遞并參與數(shù)據(jù)猿與上海大數(shù)據(jù)聯(lián)盟聯(lián)合推出的 #榜樣的力量# 《2023中國數(shù)據(jù)智能產(chǎn)業(yè)最具社會責任感企業(yè)》榜單/獎項”評選。

1994年青海湖裸鯉被列為國家二級保護動物,2003年納入《青海省重點保護水生野生動物名錄》,2004年被中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會在《中國物種紅色名錄》中列為瀕危物種。與此同時,一直以來低溫缺氧、浮游生物匱乏的水質,裸鯉的生長發(fā)育十分緩慢,8-9年裸鯉僅能發(fā)育250克(一般平均體重),一旦資源枯竭,恢復起來十分不易。
目前,人工增殖放流是恢復水生生物資源的重要手段,通過有計劃的開展人工放流青海湖湟魚種苗,可以補充個體數(shù)量,擴大群體規(guī)模,補償偷捕行為帶來的魚類資源損失。
環(huán)境生態(tài)盡可能模擬契合裸鯉繁衍特性的環(huán)境,但屢禁不止的少量多次偷捕撈行為,從布哈河到哈爾蓋河的300公里湟魚洄游河道,從人力布局監(jiān)管、實時追蹤偷撈、科學監(jiān)測項目難度頗大,同時階梯式回溯通道的監(jiān)管死角,讓野生守護與監(jiān)管依然困難重重。
秉持著AI創(chuàng)造美好生活的理念,云從科技攜手國家水利部水科院和青海湖裸鯉救護中心,基于自主研發(fā)的AI技術,以多模態(tài)感知、智能化分析復雜自然環(huán)境,檢測青海湖裸鯉(湟魚)的繁育數(shù)量及生態(tài)分布,為青海湖湟魚資源提供科學的數(shù)據(jù)支持,共同守護生態(tài)未來。
時間周期:
開始時間:2021年
應用場景
1、復雜識“魚”,智能感知追蹤
青海湖的主要入湖河流泉吉河,一級一級階梯狀的河道是專門為湟魚洄游改造的河壩,臺階式的洄游通道便捷裸鯉回溯的同時,監(jiān)管“識魚”難度大,云從運用AI技術,精準魚體監(jiān)測,在復雜多變、光線反射的水流環(huán)境中,通過中高空攝像頭的捕捉河景圖像,通過視頻流的智能數(shù)據(jù)分析識別生物屬性特征,追蹤野生裸鯉歷史運動軌跡,實現(xiàn)全方位的裸鯉監(jiān)測與保護。
2、科學數(shù)“魚”,助力科研分析
當前,“增殖放流”是快速補充生物群體數(shù)量、穩(wěn)定物種種群結構、增加水生生物多樣性的重要途徑,青海湖裸鯉救護中心從2002年起,開始進行人工增殖放流。為滿足科學檢測需求,云從通過前端智能感知技術進行魚體的精細定位,結合跟蹤、多邊形ROI等技術,可以統(tǒng)計任何時間點或者時間段內,一個或者多個、規(guī)則或不規(guī)則區(qū)域中的魚數(shù)并返回每條魚的坐標位置與移動方向等屬性,有效幫助科研探索裸鯉繁育數(shù)量及生態(tài)分布。
面臨挑戰(zhàn)
技術開發(fā)過程
青海湖裸鯉AI保護方案,技術層面主要基于深度學習框架訓練魚體檢測模型,對視頻流輸入進行單幀檢測,檢測結果以魚體框坐標的形式給出,實現(xiàn)裸鯉的準確定位跟蹤。
基于精準魚體監(jiān)測技術,從野外、實驗室環(huán)境采集視頻數(shù)據(jù),結合視頻智能化分析數(shù)據(jù),精準識別、定位魚體,做到定向魚體監(jiān)測、跟蹤;同時結合跟蹤、多邊形ROI等技術,依據(jù)視頻識別、記錄“魚體位置、運動方向、移動速度”等數(shù)據(jù),獲取每個魚體在ROI里面的軌跡,計算軌跡往ROI哪個邊出入的魚次數(shù),同時也可以統(tǒng)計任何時間點或者時間段內,一個或者多個、規(guī)則或不規(guī)則區(qū)域中的魚數(shù)并返回每條魚的坐標位置與移動方向等屬性,從而更加精準的確定每一條裸鯉目標,方便進行裸鯉個體軌跡分析,和裸鯉群體軌跡分析,有效幫助科研探索裸鯉繁育數(shù)量及生態(tài)分布。
目前檢測計數(shù)的準確度95%+ 、跟蹤精度MOTA約為80% 、算法從稀疏到密集場景均適用。同時算法精度上能夠與基于光流法的跟蹤效果一致,速度上能夠做到實時跟蹤。
應用效果/社會價值
項目實施以來,截止2020年12月,裸鯉蘊藏量已成功突破10.04萬噸。在2021年云從科技收到了合作方高度認可,新華社和央視等媒體也報道了此項目。湟魚數(shù)量日益漸增,青海湖生態(tài)環(huán)境得到改善。此舉也成為國內外首次對天然河流洄游性魚類通過量的實時非接觸測量項目,具有里程碑意義。
關于企業(yè)
·云從科技
云從科技成立于2015年,孵化自中科院,是第一家在科創(chuàng)板成功上市的人工智能平臺公司,股票代碼為688327。致力于為客戶提供高效人機協(xié)同操作系統(tǒng)和人工智能解決方案,助推人工智能產(chǎn)業(yè)化進程和各行業(yè)智慧化轉型升級。點擊文末“閱讀原文”鏈接,還可了解更多詳情信息。
·中國水利水電科學研究院
國家能源局于2009年1月26日正式批復中國水利水電科學研究院成立國家水電可持續(xù)發(fā)展研究中心。國家水電可持續(xù)發(fā)展研究中心作為國家能源主管部門的技術服務和咨詢機構,通過總結中國水電開發(fā)的經(jīng)驗教訓和借鑒國際經(jīng)驗,開展水電可持續(xù)發(fā)展的理論、技術和管理研究,提升中國水電開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展水平,為國家能源主管部門和水電開發(fā)部門提供技術和管理建議。
★以上由云從科技投遞申報的項目案例,最終將會角逐由數(shù)據(jù)猿與上海大數(shù)據(jù)聯(lián)盟聯(lián)合推出的 #榜樣的力量# 《2023中國數(shù)據(jù)智能產(chǎn)業(yè)最具社會責任感企業(yè)》榜單/獎項。
該榜單獎項最終將于11月14日以下活動中進行榜單的首發(fā)與獎項的頒發(fā),歡迎報名蒞臨現(xiàn)場
來源:數(shù)據(jù)猿