“嘎嘎”“嘰嘰喳喳”“啾啾”……清晨，城市副中心大運河森林公園蘆葦蕩里，傳出陣陣清脆的鳥鳴。夏日蘆葦繁茂，有一人多高，密密匝匝看不見一只鳥兒的身影。在記者睜大眼睛努力搜尋的時候，同行的中國科學院動物研究所林聰田博士已經通過手機，從容地報出了正在鳴叫的鳥兒的名字，“有綠頭鴨、麻雀、棕頭鴉雀。”
什么手機這么高級？林聰田說，這是因為手機通過5G網絡，連接上了安裝在大運河森林公園湖心島上的聲紋智能監測設備。這套設備可以實現“聞聲識鳥”，自今年3月份安裝以來，已經記錄到165種鳥類，積累了13.7萬條鳥類聲音數據。它就像一名不知疲憊的記錄員，24小時進行著“鳥口普查”。
(資料圖片)
識別準確率超八成
這套聲紋智能監測設備，由中國科學院動物研究所自主研發，北京市野生動物救護中心、通州區園林綠化局于今年3月聯合引進開展示范應用。
采訪當天，記者乘小船前往大運河森林公園湖心島。驕陽下，運河水面泛著粼粼波光，一只白鷺伸長了脖子在半空中翱翔，一只池鷺抖了抖翅膀，加快速度追了上去，仿佛是在比賽誰飛得更快。另有一只蒼鷺，呆呆地立在水邊，半天都不見動彈。“它這是盯著河里的魚呢。有時候一待就是倆小時！”和記者一起登島的北京市野生動物救護中心主任胡嚴說。
胡嚴和野生動物打了幾十年的交道，有豐富的生物多樣性調查經驗。在他看來，鳥類是最不容易準確觀測記錄的群體之一。如果僅靠人工肉眼觀察，根本無法獲取全天候、長時期的連續性調查數據。再加上很多鳥兒帶有“保護色”，藏在樹林、蘆葦蕩和灌木叢中，即便用上紅外相機，也很難被監測到。
可是，不同鳥類的鳴管不同，因此發出的叫聲也有差異。聲紋智能監測設備正是利用這個原理，解決當前工作中的“痛點”。
“我們這套‘順風耳’設備目前可以識別800多種鳥的聲音，常見物種準確率達到80%以上。”林聰田的底氣，離不開中科院長期支持建設的物種大數據平臺。系統內部植入的人工智能模型是基于過去十幾年來持續完善的中國生物物種名錄、中國生物地圖和野生動物聲紋數據庫等綜合訓練而成，“實戰”經驗也相當豐富。
“順風耳”越用越靈
湖心島位于運河河道中央，是一座狹長的小島。島上枝繁葉茂，平時人跡罕至，是鳥類的樂園。小船靠岸，記者和林聰田、胡嚴一起登島，撩起樹枝、繞過灌木，終于見到了“順風耳”的真容。
它立于密林深處，雖然功能強大，但是其貌不揚：一根白色桿子上，裝著太陽能電池板、聲音影像傳感器，還有一根天線。為了最大限度減少對鳥類生活的干擾，技術團隊將設備體積盡可能做小。比如，攝像頭就和聲紋識別傳感器集成在一起，整套設備通過太陽能電池板供電，可以做到全天候、長續航。
這處小島雖然比公園里安靜不少，但是周遭的風聲、水聲會不會干擾系統工作呢？林聰田說，這個問題在設備設計之初就考慮到了，通過優化算法，能實現降噪功能。他向記者展示聲紋頻譜圖——環境音在圖上是色澤較暗的底色，鳥鳴聲則是亮眼的橙黃色。識別出來的每種鳥，都擁有各自的聲音頻譜圖，棕頭鴉雀的叫聲短促而明亮，形狀像一個個小小的紡錘；中華攀雀有著獨特的尾音，拖成一道長線……
“順風耳”還一直處于學習狀態。對于那些數據庫中沒有收錄的鳥鳴聲，系統接收到之后，會儲存在一個單獨的電子文件夾里，相關部門會請專家對聲音進行人工識別，確認鳥鳴的具體類別后輸入到系統中，讓“順風耳”越用越靈。
全市已布設近50套
大運河森林公園每天什么時候鳥叫聲最豐富？點開監測記錄一望即知。“就拿6月15日這天來說吧，清晨4點到8點記錄到的聲音最多，其次是下午4點到7點。”林聰田介紹，過去3個多月，這套智能監測設備已經積累了13.7萬條鳥類聲音數據，其中3月29日記錄的最多，總共有7400多條。
“24小時不間斷記錄得到的數據，能夠幫助人們更好地了解動物活動規律。”胡嚴說，比如早晨和下午傍晚時分監測記錄到的鳥鳴聲較多，那么在公園或林場制定生物多樣性保護決策時，就可以根據監測結果在特定時段對特定區域的人類活動進行控制，減少對鳥類活動的干擾；另外，以監測結果作為數據支撐，還可以在公園內規劃建設河心島、湖心島、保育小區等留白地，讓動植物自然生長，更好地促進生物多樣性修復。
放眼全市，與大運河森林公園相似的“順風耳”鳥類聲紋智能監測設備已經有將近50套，全部由林聰田所在的技術團隊負責運營維護。它們分布在溫榆河公園、不老屯、霧靈山、十三陵水庫、翠湖、永定河等地，目前已經積累了超過300萬條鳥類聲音數據。
“我們還要對這套系統進行持續升級，擴大識別類型，監測從鳥類逐步擴展到蟋蟀等鳴蟲、青蛙等兩棲類和獸類，以覆蓋更多物種。”林聰田相信，有科技設備助力，會發現更多“神奇動物”。
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責任編輯：Rex_28
