原标题：北京将增加12处“河湖精灵”监测眼
水暖莺飞时，河湖精灵新建的北京沙河水库AI智能监测站点“开工”首日，便已识别鸟类物种数达50多种。将增加处监测
沙河水库观测站是河湖精灵北京市水务系统“河湖鸟类AI智能识别监测装备”2023年新设的12处站点之一，该装备系统被誉为“河湖精灵”监测眼，北京曾于去年在官厅水库成功监测到国家一级保护动物黑脸琵鹭影像。将增加处监测
特点 1
受自然条件影响小配备超高清摄像头等
2022年，河湖精灵北京市水务部门改变过去“人工蹲守”的北京传统监测方式，开创性地将AI技术应用于水生态鸟类多样性监测，将增加处监测建设了3座河湖鸟类AI智能识别自动监测站（密云水库1号站、河湖精灵官厅水库1号站和六渡站），北京探索首都河湖鸟类的将增加处监测自动化、智能化监测。河湖精灵
AI智能识别自动监测最大的北京优点在于受自然条件影响小，对人力的将增加处监测依赖度低，准确度高。该装备配有超高清摄像头、鸟鸣声四向拾音器、终端计算机等硬件系统，具有模块化、低功耗优点，不仅能实现多种通讯模式，确保数据无死角传输，还能适应野外环境，经测试在阴雨条件下可连续运行至少96个小时以上。
北京市水务局水质水生态监测中心高级工程师杨蓉介绍，截至去年12月31日，3座AI监测站共拍摄照片超过18000张，识别并记录河湖鸟类近40种。观测到的鸟类中，既有北京地区常见的普通鸬鹚、苍鹭、绿头鸭、白鹭、骨顶鸡等，也有不少“稀客”，包括部分珍稀鸟类或北京地区出现较少的鸟类，如黑脸琵鹭、黑鹳、牛背鹭、红尾水鸲等。
“今年，密云水库不老屯鸟岛、官厅水库野鸭湖、永定河卢沟桥和大宁水库、潮白河向阳闸、沙河水库等区域已经有新的AI监测站点‘入驻’。”杨蓉表示，鉴于去年3个站点试运行成效显著，结合前期全市水生态监测情况，今年水务系统选择鸟类聚集、繁衍、迁徙的区域，计划在全市范围内再建设12处监测站点，其中包括11处固定站点和1处移动站点。“温榆河公园、南海子郊野公园、团城湖、泃河等传统‘观鸟圣地’的站点建设也在加紧推进中。”
值得注意的是，今年新设的唯一一处移动站点将被“委以重任”。“固定站点设备牢固可靠，监测稳定连贯，但也存在监测区域局限、监测对象单一等弊端。比如，大型鸟喜欢停驻的地方，许多体型较小的鸟可能就不敢停留，如果仅依赖固定站点，就会使监测不够灵活，而移动站点就能有效规避这一问题。”杨蓉表示，下一步，移动站点将被充分利用在季节性鸟类迁徙通道、补水后的岸边及生态廊道等多场景监测中。
特点 2
建立鸟鸣信息数据库 闻“声”识鸟儿
除了稳定“扩编”外，今年河湖鸟类AI智能识别监测装备还增加了新的“武艺”。经过技术改造，水质水生态监测中心为系统添加了“鸟鸣识别”功能，通过采集鸟鸣声准确判断鸟的种类。
“鸟鸣声也同人声一样，具有高度差异化的特质。”杨蓉介绍，声音识别不同于图像识别，它受空间范围限制较小，而且能在树丛等复杂地形中采集信息，不易受到物体遮挡等干扰，更适合鸟类信息采集工作。
实现鸟鸣识别的第一步，就是建立本地区鸟鸣信息数据库，为声音识别系统进行建模。技术人员从鸟类公开数据集中下载了包括绿头鸭、苍鹭、鸬鹚等在内的20种北京地区常见鸟类的鸣声构建数据集。通过在站点周边安装的四向拾音器采集鸟类声频并保存，与数据库比对进行识别。
“河湖鸟类信息的采集主要会受风声、水声等环境噪声的干扰。为降低这类干扰，系统预设了适应滤波算法，能在识别前对常见的环境噪声进行消除。”杨蓉介绍，初步试用证明，鸟鸣识别对一些鸣声高亢的鸟类、背景声音不复杂的鸟类，以及非特殊的单一叫声的鸟类识别准确率还是非常理想的。
“遇到没有预存在数据库的鸟鸣，系统会对信息进行保存、检测和裁剪，经过专业人员确认后，作为新的样本扩充数据库。”谈及AI鸟类监测的“小目标”，杨蓉表示，将在数据充足、技术成熟的基础上，推动鸟鸣与图像的复合识别，这将极大提高监测的效率及准确度。
特点 3
代替传统镜检法 提高浮游生物监测效能
目前，AI技术在北京市水生态监测领域主要应用于鸟类、鱼类和浮游生物三个方面。
“鸟类、鱼类的监测，大家比较容易想象，在相对微观的浮游生物监测方面，AI技术其实也可以发挥非常惊人的效能。”杨蓉介绍，过去水务部门针对浮游植物的监测主要依靠人工镜检识别的方法，需要人工肉眼在显微镜下对藻包液样品中的浮游动植物种类、数量进行识别。
“这非常考验‘眼力’，即便是熟练的技术员，每天最多也就处理10多个样品，再多了眼睛就会又花又涩。”杨蓉说，不仅如此，人工镜检对技术人员的经验和知识储备要求极高，同时容易受到悬浮物、水色等多种因素影响，检验结果误差较大。
为克服传统镜检法的不足，进一步提高浮游生物监测效能，北京市水务部门组织开展了浮游生物AI智能识别技术研究。借助AI“电子眼”，同时以先进成熟的“流式细胞技术”加持，导入样品、聚焦、拍摄、识别、计数——整个过程自动化一气呵成，能在无人值守条件下完成浮游生物种类、比例、密度等多项指标自动分析和输出。“利用AI技术，现在每天能处理100多个样品，且极大地提高了准确性和效率。”杨蓉说。（记者 吴婷婷 通讯员 许睿 刘波）
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