DJI 大疆禪思H20N 協助可可西里藏羚羊保護

近期，DJI大疆行業應用協助中國科學院西北高原生物研究所（簡稱：中科院西北高原所）科研團隊，在三江源國家公園可可西里無人區開展野生動物科學考察。

通過具有高倍變焦紅外熱成像、夜視及激光測距功能的大疆禪思H20N，團隊首次嘗試在海拔4600 米的高原上，觀察藏羚羊、藏野驢、岩羊等珍稀物種的夜間行為，實現了對藏羚羊種群夜間長時間、無干擾的移動跟踪，為藏羚羊夜間行為和遷徙習性等研究提供了珍貴的圖片和錄像資料。

此次野外調查，由擁有20 年動物保護研究經驗的連新明研究員帶隊。調查主要包含兩個內容：一是在可可西里調查遷徙藏羚羊數量和幼仔比例、觀測遷徙藏羚羊夜間行為，以及撿拾藏羚羊糞以便進一步實驗分析；二是在長江源調查大中型食草動物數量以及雪豹和岩羊的夜間行為。

大疆工作人員與連新明研究員

野生動物調查一直強調非接觸、大樣本，多數情況下只能遠遠跟隨，找好時機拍攝和取樣。

連新明從2002 年開始研究藏羚，此前主要採用人工巡查的方式，沿著青藏公路和青藏鐵路調查道路兩側觀察藏羚的集群和行為表現。但地形起伏遮擋視線，藏羚集群距離道路太遠等因素，導致對野生動物個體的精準計數存在困難。此外，高原工作身體負擔很大，搬運大型器材也很不方便。

可可西里的藏羚羊

無人機技術較好地解決了這一問題，既克服了交通不便的問題，又能從空中鳥瞰角度實現對野生動物較大集群或單一個體的精准定位，從而實現精準計數。

“前年一次偶然的機會，我看到有團隊冬天在秦嶺調查野生羚牛，用的就是有紅外熱成像鏡頭的無人機。當時就想，三江源或者青藏高原上的大部分地方植被覆蓋度低，植株高度較矮，通常不超過20公分，簡直是利用無人機做調查的最佳之地。”

連新明介紹，“帶紅外熱成像鏡頭的無人機，只要能判斷附近可能有野生動物行踪，無人機一飛，我就知道你在哪個地方藏著，調查的主動性會高很多。”

無人機飛越長江北源楚瑪爾河

每年5～9 月，是三江源地區雌性藏羚遷徙的日子。數以千計的雌性藏羚通過青藏鐵路五北大橋和青藏公路完成越冬地和產仔地之間的往返遷徙，因此該區域也成為調查藏羚羊種群的最佳地點。

7 月底，大疆行業應用工程師攜帶行業無人機經緯M300 RTK 和夜視熱成像相機禪思H20N 前往該片區，協助西北高原生物研究所開展科研調查工作。  

在高原平灘上，整個藏羚群與大地融為一體，難以識別，但通過禪思H20N 高倍變焦快速鎖定集群，能在500-600 米的距離之外進行觀察，讓白天的跟踪拍攝有了更輕便的手段，並且能有效減輕工作強度，同時也提高了計數的準確度。

經緯M300 RTK 搭載禪思H20N

到了夜間，具備超強夜視能力的無人機加紅外熱成像鏡頭負載，進一步發揮了野外動物拍攝尤其是夜間拍攝的關鍵作用。

連新明透露，自己從二十年前讀書時起就開始研究藏羚羊，到現在第二十個年頭，卻一直不知道藏羚確切的過夜地點。即便是曾深入可可西里進行採樣調查，也只見到了藏羚經常夜宿地點日積月累堆積的“羊圈”，但還從未在太陽落山後真正開展對藏羚群的調查工作。 

不同模式下的紅外熱成像對比畫面

左邊藏羚羊，右邊藏野驢

“我們很想看看藏羚羊晚上在哪裡過夜。因為這邊入夜後溫度很低，動物的體溫和環境形成溫差，很容易被熱成像相機觀測，而且無人機有一個測距的功能，可以在1200 米以內對藏羚夜宿地進行打點定位。在這種情況下，如果我們知道了它的夜宿地，收集到足夠多的夜宿地的數據，就可以獲取夜宿地的環境因子偏好，同時結合當地的氣候因子，就可以進一步研究藏羚的生境選擇偏好以及生存和捕食風險之間的權衡策略。”

夜間拍攝，藏野驢過馬路

7 月底，當地時間晚上九點半，可可西里開始入夜，從卓乃湖產仔地遷徙至此的藏羚羊群逐漸停下了腳步，開始由小群聚集成大群並開始尋找宿營地，為第二天穿越五北大橋積攢體能。藏羚羊警覺性很高，在夜間尤其對聲音極其敏銳，需要時刻保持偵查的隱蔽性。

“我們將無人機升空到200米以上高度，轉動機身進行橫掃，因為夜間溫度低，植被覆蓋少，地形很平坦，很快就通過H20N 的紅外熱成像鏡頭尋找到了一片疑似熱源點。”

但因為過去缺乏夜間追踪的經驗，因此連科研人員都不能確定發熱物體到底是什麼動物。如果要抵近偵查，無人機的噪音就會驚擾到動物，但通過高倍率變焦熱成像相機功能，可以在很遠的距離外就得到非常清晰的紅外畫面，這時的噪音可以忽略不計。

紅外模式發現藏羚羊

畫面中心點距離無人機645米

拍攝團隊從600 多米遠的距離逐步增大紅外變焦倍數，慢慢看到更清晰的畫面。當確定畫面中就是藏羚羊種群時，整個團隊都十分興奮。連新明形容當時的感覺，“看到一個個紅點或白點在屏幕上走動、奔跑或跳躍，那種感覺就像長江源的夜空到處燃放著篝火，靜謐而熱烈。”

連新明介紹，藏羚羊的紅外特徵是看起來像四腳很長的烏龜，這是因為他們有著保暖性能極佳的絨毛，在身體和環境之間形成了絕佳的隔熱層，因此在背上形成了顏色不同的低溫區，與之相比，毛髮短且稀疏的藏野驢就是一個溫度均勻的熱源。

畫面中，移動的藏羚羊羊群看起來靈動活潑，非常有趣。連新明形容它們是快速移動的“烏龜”。 

藏野驢的不同紅外特徵，畫面中心點距離無人機960米

此外，禪思H20N 的8 倍光學變焦熱成像功能，也為此次拍攝工作帶來不少新奇體驗。

比如拍攝團隊在同一片區域發現了兩組相似的熱點，一開始大家都當成了藏羚進行計數，但通過放大查看後，發現了細微的差別，科研團隊通過分析得出結論，上方的溫度低而且沒有藏羚背部的紅外特徵，應該只是臥痕，也就是地面被藏羚趴熱了，需要在計數時加以區分。同時這些臥痕也可以用來研究藏羚的夜宿習性。

藏羚羊和其臥痕

“藏羚是有親緣關係的，通常是三五成群的帶著小羊往回走，因此科研團隊需要撿拾羊群的糞便，看看不同年齡和性別間的親緣關係，有沒有近親繁殖。這對於藏羚羊的種群繁衍有非常重要的指導和科研價值。”

大疆工程師介紹，由於無人機系統具有激光測距打點功能，因此可以將目標的GNSS 信息打點記錄在大疆司空2 雲平台上。發現目標後，立即打點標記。這對於在沒有參照物的廣闊無人區內，進行動物行動坐標標記，並撿拾動物糞便等，是非常有效的功能，使科研工作實現了“定位自由”。

“現在的技術可以很好地輔助夜間主動跟踪拍攝，這在過去是很難實現的。”連新明認為，夜間拍攝不僅給科研團隊帶來一個全新的視角，也帶來了一種新的研究手段。在未來還可以探討其他的功能，比方說同類物種共存、競爭等等，這些都是無人機技術在野生動物調查和保護中的新應用方向。