人工智能技术在西双版纳野生亚洲象监测预警中的首次应用

2019—2020年在云南西双版纳构建了野生亚洲象(Elephas maximus)监测预警体系,大量布设红外相机采集亚洲象活动数据,通过移动网络传输至数据管理平台,采用人工智能技术识别亚洲象影像,统计分析后借助移动网络将预警信息自动发布到当地村寨预警广播和手机APP、微信及短信,达到自动预警的目标。2021年1—6月,在景洪市、勐海县和勐腊县布设的579台红外相机通过移动网络自动传输数据294381条到数据管理平台,数据管理平台的人工智能识别系统共挑选出野生亚洲象照片及视频4666条,其中,成功预警3901条,有效预警率为83.60%;从预警发布效率来看,能在较短时间(0~4 min)内发布的预警率为88.92%,其中,在0~2 min内发布的预警率为71.21%,表明该系统从数据自动采集、网络传输、人工智能识别亚洲象和预警信息自动发布等方面均具有较好的效果。分析认为,以红外相机技术与人工智能技术为主构建的西双版纳亚洲象监测预警体系在缓解人象冲突及减轻亚洲象监测员工作强度方面优势明显。进一步完善该系统后,亚洲象监测预警体系可在今后野生亚洲象活动数据自动采集、自动传输、亚洲象影像人工智能识别和预警信息自动发布等方面发挥重要作用,促进我国野生亚洲象及其栖息地保护和科学化管理水平的提高。

云南省勐海至孟连高速公路对亚洲象及其栖息地的潜在影响分析

2019年1月—2020年2月,采用访问调查法、无人机调查法、痕迹跟踪调查法及样方法获取了分布于拟建勐海至孟连高速公路沿线野生亚洲象种群数量、迁移轨迹、栖息地(包括植被、水源、硝塘等)等信息,采用3S技术分析了拟建高速公路对沿线亚洲象及栖息地的潜在影响。结果表明:(1)分布于拟建勐海至孟连高速公路沿线的野生亚洲象共计17头,为一孤立的小种群,其中14头常年群体活动,另外3头成年雄象部分时间与象群一起活动,部分时间离群单独活动;(2)在拟建高速公路沿线亚洲象活动区域共记录植物136种,其中包含亚洲象天然食性植物40种,隶属18目24科37属;(3)在勐海县勐满镇多依树村附近,象群的迁移路线与拟建高速公路规划方案的多依树3号隧道交叉;(4)研究区域内的水系受拟建高速公路干扰的区域主要集中在勐海县勐满镇与澜沧县惠民镇交界及以西路段;(5)调查到的22处硝塘中,有3处可能在高速公路建设期和运营期间受到较大干扰,将导致亚洲象对它们的利用率降低。基于以上分析我们认为,拟建勐海-孟连高速公路将对沿线分布的亚洲象种群及其栖息地产生一定的负面影响,增加高速公路的桥梁和隧道设计能有效缓解这些负面影响。为更好地协调高速公路建设和亚洲象保护之间的平衡。我们建议:(1)高速公路施工单位应避免在亚洲象距离拟建高速公路较近时进行爆破等噪音较大的施工作业,为免惊吓象群引发亚洲象对人发动攻击,造成人象冲突;(2)在亚洲象迁移通道出入口种植亚洲象喜爱程度较高的土著植物引导其通行,减少亚洲象通行时的压迫感;(3)在距离亚洲象迁移通道较近的路段布设隔音屏障,并采取限速通行、严禁鸣笛等交通管制。

亚洲象生境长时序变化及其对人象冲突的影响——基于融合MaxEnt与HSI模型的生境适宜性评价方法

生境变化直接关系到物种种群维持与人类安全,揭示其长期变化规律及其对人类的影响,可为物种保护与生境恢复提供科学支撑。但因受物种活动点数据获取与位置精度的局限,鲜见濒危、危险物种的长时序生境变化研究。以人象冲突频发的西双版纳勐海—普洱澜沧地区亚洲象种群(勐海—澜沧象群)活动区为例,提出融合MaxEnt与HSI模型的亚洲象长时序生境适宜性评价方法,即基于荟萃分析筛选出的15个亚洲象生境评价因子,结合近期有限的物种活动点监测数据,利用MaxEnt得到生境评价因子的贡献率,再运用HSI模型计算生境适宜性指数;利用该方法制作出研究区1988—2020年逐年时序的亚洲象生境适宜性图,以分析亚洲象生境的时空变化,将其与亚洲象肇事数据结合,进而分析人象冲突与生境变化的关联。结果表明:(1)基于物种生境偏好不变的前提,融合MaxEnt模型与HSI模型的生境适宜性评价方法可应用于物种的长时序生境评价,且基于亚洲象活动点数据从动物对生境利用的生态学视角定量获取亚洲象对各生境评价因子的偏好程度,使生境评价结果具有良好的生态可解释性;(2)目前亚洲象适宜生境面积占研究区面积三分之一(4039.76 km^(2)),其主要分布于河流(如澜沧江、南郎河和南览河)干流沿岸,且生境适宜性随离河流距离增加而下降;(3)1988—2020年,研究区亚洲象最适生境面积减少4.7%(568.48 km^(2)),其中2000—2013年减少尤为严重,占3%(362.89 km^(2));亚洲象生境斑块的连通性均显著降低,其中最适生境斑块的连通性降幅最大;而生境斑块数量增长了10.8%,生境景观破碎趋势明显;(4)1988—2020年间,研究区亚洲象生境退化面积占比为9.11%(1094.21 km^(2)),且亚洲象肇事引发的人象冲突主要发生在研究区中部的生境退化区;此外研究发现,人类活动与自然环境变化导致的生境退化和生境景观格局变化是影响亚洲象肇事的主要因素。因此,深入认识亚洲象生境长期变化趋势与过程,据此逆序修复或恢复生境适宜性及连通性,科学提升亚洲象生境质量,以寻求亚洲象种群维持与人象冲突缓解,从而实现人象和谐与生态文明。

西双版纳勐海县勐阿水库对亚洲象迁移活动和人—象冲突的潜在影响

2020年1—12月,采用半结构式访查法、痕迹跟踪调查法和无人机跟踪调查法相结合的方法,对拟建西双版纳勐海县勐阿水库涉及区域的亚洲象种群结构、迁移路线等进行了调查,并采用样方法和3S技术对该区域亚洲象取食植物和栖息地适宜性进行了调查和分析,以探讨拟建勐阿水库可能对亚洲象迁移活动和人—象冲突的潜在影响。结果表明:(1)拟建勐阿水库区域活动的亚洲象小种群被称为澜沧江西部种群或西双版纳勐海—普洱澜沧种群,仅由19头亚洲象(10头雄性,9头雌性)组成,有2条亚洲象迁移路线穿越该区域;(2)在研究区域共统计到亚洲象取食植物12目19科32属33种,基本能满足该象群的取食需求;(3)海拔、坡度、植被隐蔽度及食物资源等生态因子的适宜性分析结果显示,大部分区域(包括占总面积14.61%的最适生境和占总面积82.05%的相对适宜生境)都能满足该亚洲象小种群的基本生活需求;(4)2条亚洲象迁移路线中的1条将因水库建设而阻断,迫使该象群改变原来的迁移路线;(5)水库淹没区的植被将被永久破坏,原本连片的适宜栖息地也将受到进一步切割和压缩影响;(6)当食物资源无法满足亚洲象生存需求时,它们可能会选择进入可在较短时间内获得大量食物的农耕区取食农作物和经济作物,随着人流、车流大量增加,亚洲象与人相遇的概率也会大幅度增加。分析认为,拟建勐阿水库将淹没1条迁移通道,对亚洲象迁移活动造成阻碍,迫使象群改变路线,还可能导致更为严重的人—象冲突。建议在水库工程设计和建设过程中采取有效的保护管理措施,减少工程项目对亚洲象种群及其栖息地的负面影响;水库建设和管理部门、林业和草原管理部门等应加强对亚洲象活动的监测和预警,避免亚洲象肇事造成人员伤亡和更大的经济损失。

西双版纳村民对野生亚洲象控制性保护的认知和态度

针对频繁肇事的西双版纳勐海—普洱澜沧亚洲象(Elephas maximus)种群,当地政府在勐海县勐阿镇建立管控区开展该种群的控制性保护,为使这种方法更具有科学性和合理性,对当地村民开展了认知和态度调查。采用整群随机抽样+半结构式访问调查法获取数据,采用Spearman进行统计分析。结果表明:受访的182名村民中,认为该象群应“全部管控起来”的占68.1%;亲眼见过管控区的94名受访者中,“非常赞同”和“赞同”对亚洲象进行管控的人占53.2%和38.3%。村民的年龄(P<0.01)、耕地总面积(P<0.01)、“亚洲象是否危险”(P<0.05)、“是否害怕亚洲象”(P<0.01)、“是否与亚洲象发生过冲突”(P<0.01)与“对西双版纳勐海—普洱澜沧亚洲象种群的管理态度”有显著相关性;村民的年龄(P<0.05,R_(S)为-0.241)、“是否害怕亚洲象”(P<0.01,R_(S)为0.311)、“是否与亚洲象发生过冲突”(P<0.01,R_(S)为-0.305)与“是否同意对亚洲象进行管控”有显著相关性。当地政府在保护亚洲象种群的同时,更注重保护当地村民的生命财产安全,这一举措受普遍支持。但长期对某个亚洲象种群进行控制性保护也存在许多问题,其成效需要开展更深入地研究和监测。

无人机技术在中国印度野牛(Bos gaurus)野外救护中的首次应用

在中国云南省西双版纳地区首次利用无人机技术野外救护一头受伤野生印度野牛。详细介绍了在无人机上安装麻醉吹管,采用无人机监测、寻找受伤野牛并对其进行远程麻醉,以及该野牛获救后无人机对其进行持续监测等过程。总结这一成功案例,我们认为无人机技术值得在大型哺乳动物,特别是攻击能力强的大型哺乳动物的野外监测和救护中进一步应用。

无人机技术在中国野生亚洲象调查研究及监测中的应用

回顾了我国野生亚洲象种群数量、分布调查研究的历史与现状,分析了亚洲象野外调查研究的难度,发现采用常规野生动物调查方法开展野生亚洲象野外调查、研究存在较大的安全隐患,也无法获得准确的种群数量和分布数据;同时,亚洲象与人的冲突越来越严重,采用常规野生动物调查研究方法开展监测与预警既危险又无法获得准确的数据并及时向当地居民发出监测预警信息。自2016年6月以来采用的无人机技术,可以在确保调查、监测人员安全的前提下,获得准确、完整的亚洲象分布、数量、活动轨迹等信息,并发出准确的预警信息,充分显示了无人机的优越性,并在我国野生亚洲象调查、研究、监测及预警中发挥了重要的作用。通过对无人机技术在我国野生亚洲象种群数量与分布调查、监测预警、受伤及受困野生亚洲象野外救护及科学研究中的应用进行了阐述,同时也对无人机在使用过程中存在的局限性进行了阐述,并展望未来在亚洲象调查研究、监测预警及保护管理中更广泛的应用,为将来完善无人机技术提供参考。

云南江城-思茅-景洪交界亚洲象种群数量及结构分析

2018年8月至2019年5月,采用无人机跟踪调查及访问调查对云南江城县、思茅区和景洪市交界活动的野生亚洲象群的种群数量、种群结构及分布动态进行了调查,调查结果显示该区域分布有3个象群,种群数量总计为45头,其中,成年雄象7头,亚成体雄象3头,幼体雄象2头;成年雌象27头,亚成体雌象1头,幼体雌象4头(含一头新生象)。根据中国亚洲象种群、亚种群的划分方法,将该区域活动的亚洲象群体命名为西双版纳-普洱种群中的江城亚种群。年龄结构和性比分析结果显示,该亚种群中雌象占比(72.7%)明显高于雄性(27.3%),性比适当;处于繁殖(75.6%)和未繁殖(24.4%)年龄的个体比例较高,年龄结构合理,呈增长型亚种群。数量大、年龄结构、性比合理、活动范围较大,且与其他亚洲象群之间交流频繁是本亚种群长期保持数量稳步增长的重要原因。

云南南滚河流域亚洲象种群动态分析

于2018年1~12月采用无人机跟踪调查、红外相机调查及访问调查获得了准确的南滚河流域亚洲象种群数量:2群共12头,其中,成年雄象2头,亚成年雄象1头,成年雌象3头,幼象6头。结合历史文献和资料,对从上世纪50年代至今南滚河流域亚洲象的种群动态及种群数量下降、增长缓慢的原因进行了深入分析,得出如下三个主要结论:1)盗猎及报复性猎杀是导致南滚河流域亚洲象种群数量下降的最主要原因;2)遗传多样性下降也是南滚河流域亚洲象种群数量上升缓慢的重要原因;3)种群隔离是当前南滚河流域亚洲象种群保护中最急需解决的问题。

西双版纳勐腊亚洲象种群数量动态分析

于2018年1~12月采用无人机跟踪调查及访问调查等获得中国云南西双版纳勐腊地区较为准确的亚洲象数量,共74头,全部归入1个种群,并将该种群命名为"西双版纳勐腊种群",下分为2个亚种群,分别为"勐腊亚种群"(39头)和"尚勇亚种群"(35头)。对1976~2018年间的西双版纳勐腊亚洲象种群、勐腊亚种群及尚勇亚种群的数量动态进行了分析并得出如下结论:1)西双版纳勐腊亚洲象种群总体呈现稳定发展趋势;2)勐腊-尚勇生物多样性保护廊道的建设是西双版纳勐腊种群扩散分布和勐腊亚种群分化的重要基础;3)西双版纳勐腊亚洲象种群的两个亚种群中部分象群在中国和老挝两国边境地区跨境活动,在已经划定和初步建设的中老跨境联合保护区域进一步开展如亚洲象种群调查与监测、栖息地管理、联合执法及打击非法盗猎、人象冲突缓解等方面具有广泛的合作空间和前景。

圈养野生幼象行为节律与体温变化关系研究

2016年7月26~28日,2017年2月7~9日两个时段,通过瞬时扫描法,利用FLIR热成像仪测定了云南西双版纳亚洲象种源繁育及救护中心的一头救护野生幼象的体温,并用记忆式温湿度计测定环境温湿度,同时观察幼象的行为节律,对数据分析处理后,将圈养幼象的行为分为五大类:玩耍、踱步、睡觉、取食、其他,得出幼象昼夜活动节律中,夏季各行为所占比例:玩耍(21%)、踱步(20%)、睡觉(25%)、取食(18%)、其他(16%),冬季各行为所占比例:玩耍(20%)、踱步(21%)、睡觉(25%)、取食(20%)、其他(14%),两个季节各行为所占时长基本相同;幼象体温变化与环境温度呈正相关,与湿度呈负相关,幼象夜晚体温较低,但基本稳定,白天随着各种行为及环境的变化,体温波动较大。

西双版纳-普洱亚洲象种群动态分析

于2018年1~12月采用无人机调查法、跟踪调查法及访问调查获得西双版纳-普洱交界地区分布的亚洲象共189头,全部归入一个种群。根据种群、亚种群、象群及独象的等级划分和命名方法,将其命名为"西双版纳-普洱种群",下分5个亚种群,分别为勐养亚种群(70头)、六顺亚种群(45头)、思茅港亚种群(26头),云仙亚种群(4头),江城亚种群(44头)。结合历史文献和资料,对从上世纪60年代至今西双版纳-普洱亚洲象种群的种群数量动态进行了分析,得出如下结论:1)种群数量较大的波动性说明该地区野生亚洲象活动较为频繁,种群扩散较为严重;2)栖息地的丧失、破碎化、种群扩散是西双版纳-普洱亚洲象种群数量变化的重要原因;3)数量的不断增长以及种群扩散势必造成新分布区严重的人象冲突。

思茅至江城拟建高速公路沿线亚洲象栖息地适宜性分析

2019年2月,采用样方法对拟建思茅至江城高速公路左右各1km范围内9个样方内的植被、植物进行了调查,共记录到53科,114个属136种植物,其中包含37种为亚洲象食物;野外样方调查和遥感数据解译,共记录到10种植被类型。从海拔适宜性、栖息地隐蔽度、坡度适宜性及三种因子的叠加分析结果显示:调查区域内大部分为亚洲象的适宜栖息地性,其康平到整董段为优等栖息地,预测可能是亚洲象集中活动的区域。亚洲象种群、活动点、迁移路线及人象冲突调查结果验证了栖息地适应性分析预测结果。拟建思茅至江城高速公路与亚洲象的活动区域、迁移路线存在有许多交叉、重叠,分析认为,高速公路的建设可能会对沿线亚洲象及其栖息地造成较严重的负面影响。为减少高速公路对沿线亚洲象及其栖息地的影响,提出了相关意见和建议,供思茅至江城高速公路规划设计时参考。

西双版纳勐海-普洱澜沧亚洲象种群动态分析

2018年12月,采用无人机监测技术,监测到中国云南省勐海县和澜沧县分布的亚洲象为1群19头,根据种群分类方法将勐海县和澜沧县分布的象群命名为"西双版纳勐海-普洱澜沧种群",目前无亚种群之分。性比分析结果显示,该种群雌雄性比为10:9,雄象多,而雌性数量有限,暗示着雄象间争夺交配权的斗争激烈,种群内近交繁殖和遗传多样性下降的机率高。种群年龄结构中,成年象12头,亚成体及幼象7头,无老年个体。全部个体中,2/3处于繁殖期,亚成体和幼象占总数量的比例达32%,属于高生产型种群。1992~2018年期间的种群动态分析结果显示,尽管该种群还属于极小种群,但增幅却较大,从1992年最初的4头发展到2018年的19头,表明该种群正处于繁殖盛期。将西双版纳勐海-普洱澜沧亚洲象种群分布划分为3个阶段,种群经历了探索北上阶段和转移南下阶段,目前正处于辐射扩张阶段,反映了该种群对这一地区环境的适应过程,同时也反映出该种群栖息地的不固定性。

野象北移事件舆情演化及其影响机制

网络舆情分析在突发事件科学管理及应急响应中作用显著。本文以2021年发生的我国首例野象大跨度北移事件为案例,采用事件抽取和扩展BosonNLP的情感分析方法,研究新闻及社交媒体关于野象北移的情感关切响应及事件级联效应,并用地理探测器等空间统计分析方法揭示其影响机制,进而探讨此类突发事件与其他舆情的传播及演化差异。结果表明:①野象北移舆情起始期较长而爆发期较短,且其信息扩散受空间距离衰减规律的影响较小,而主要取决于地区互联网资源供给及传播媒介分布情况,有别于公共卫生、自然灾害等跨区域重大突发事件舆情演进规律;②北移象群逼近人口密集的城区时易引爆舆情;期间,新闻媒体全面关注野象迁移动态且积极意向明显,成为推动公众舆情趋向正面社会建构的重要话语力量;③微博舆情情感在全国及省域尺度均存在显著空间集聚性;事源地云南及其邻域为低-低集聚型情感冷区,国内媒体及微博用户主要分布地(北京、山东、江苏等)为高-高集聚型情感热区;突发事件主要影响区(昆明和玉溪)亦为高-高集聚型情感热区,而我国野象传统分布区(普洱和西双版纳)却为情感冷区;决策部门及新闻媒体应差异化响应舆情情感冷热区的民众关切并精准引导当地舆论。该研究对丰富大数据时代下舆情地理学的分析方法,促进生物多样性保护与社会和谐发展等具有重要意义。