使用無(wú)人機(jī)超越人眼

由于有如此多的珊瑚再生，因此在再生過程中優(yōu)先考慮珊瑚礁的哪些部分可能會(huì)造成混淆。傳統(tǒng)上，水下調(diào)查和NASA衛(wèi)星圖像是收集珊瑚礁狀況數(shù)據(jù)的主要方法。但這兩種方法都有其缺點(diǎn)。

水下調(diào)查通常效率低下，因?yàn)樗梢蕴峁┯邢薜臄?shù)據(jù)點(diǎn)。同時(shí)，衛(wèi)星圖像可以提供數(shù)千個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，但由于其低分辨率或云覆蓋范圍，通常很難破譯。

由昆士蘭科技大學(xué)（QUT）航空工程師領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)試圖通過設(shè)計(jì)一種通過高光譜相機(jī)捕獲數(shù)據(jù)的無(wú)人機(jī)，在這兩種方法之間尋找一種媒介。

高光譜相機(jī)收集并處理來自電磁波譜的信息，這超出了人類可以看到的可見光譜。人類的視覺范圍是450-700nm，而高光譜相機(jī)可以捕獲300-1000nm之間的信息。

與水下測(cè)量圖像收集的30-40個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)相比，單個(gè)高光譜圖像可以覆蓋有關(guān)特定珊瑚區(qū)域的數(shù)千個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。無(wú)人機(jī)圖像也不會(huì)面臨衛(wèi)星圖像的相同云覆蓋或分辨率問題。捕獲的數(shù)據(jù)可以區(qū)分珊瑚，沙子和藻類，以及確定珊瑚的類型和珊瑚漂白的精確水平。

人工智能的應(yīng)用可以告訴生物安全人員在特定環(huán)境中存在入侵植物，而不僅僅是接收重要且有用的RGB信息。

AI和無(wú)人機(jī)高光譜相機(jī)拯救面臨解體危機(jī)的大堡礁

使用AI和高光譜相機(jī)可以幫助科學(xué)家們更快速和準(zhǔn)確地掌握大堡礁的健康狀況。高光譜相機(jī)可以捕捉光譜范圍更廣的圖像數(shù)據(jù)，包括紅外和紫外光，這讓科學(xué)家能夠更好地掌握海水溫度、水質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等重要因素的變化情況。

AI則可以幫助科學(xué)家更加高效地分析這些數(shù)據(jù)，從而更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)大堡礁的健康狀況。AI可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法自動(dòng)識(shí)別與大堡礁健康有關(guān)的模式和趨勢(shì)，并且可以不斷學(xué)習(xí)和完善自身分析模型。

通過結(jié)合AI和無(wú)人機(jī)高光譜相機(jī)的技術(shù)，科學(xué)家們可以更快速、更準(zhǔn)確地掌握大堡礁的健康狀況，為其拯救和保護(hù)提供更好的技術(shù)支持。

開發(fā)“智能”暗礁節(jié)省技術(shù)是一個(gè)重復(fù)的過程

為環(huán)境開發(fā)新技術(shù)很重要，但創(chuàng)建這些節(jié)約珊瑚礁的技術(shù)的過程可能是重復(fù)的 - 新技術(shù)通常是已經(jīng)存在的東西的改進(jìn)，或者是技術(shù)的重新設(shè)計(jì)，因此它可以應(yīng)用于不同的用例。

去年9月推出一款多用途無(wú)人機(jī)，可以消除吃珊瑚的荊棘海星，并監(jiān)測(cè)珊瑚礁的健康狀況，并對(duì)水下區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪。自從在大堡礁上使用以來，無(wú)人機(jī)背后的研究團(tuán)隊(duì)也開發(fā)了幼蟲機(jī)器人。

幼蟲機(jī)器人能夠?qū)⒂紫x珊瑚運(yùn)送到珊瑚礁進(jìn)行重新播種，去年11月在大堡礁進(jìn)行了機(jī)器人試驗(yàn)。幼蟲機(jī)器人的用戶通過iPad操作它，然后他們可以告訴它將數(shù)百萬(wàn)的珊瑚產(chǎn)生到礁石中。

上個(gè)月，幼蟲機(jī)器人背后的QUT研究小組還利用幼蟲機(jī)器人在菲律賓進(jìn)行了珊瑚產(chǎn)卵試驗(yàn)。在菲律賓，珊瑚只在一年中的一個(gè)夜晚產(chǎn)卵。珊瑚產(chǎn)卵過程需要捕獲產(chǎn)卵，在浮動(dòng)籠中飼養(yǎng)5至7天，當(dāng)它準(zhǔn)備好定居時(shí)，再與幼蟲機(jī)器人或潛水員一起分發(fā)。

在開發(fā)幼蟲機(jī)器人之前，珊瑚重生試驗(yàn)主要以潛水員為基礎(chǔ)，在20m×20m的空間內(nèi)進(jìn)行。但現(xiàn)在該團(tuán)隊(duì)正在尋求擴(kuò)大到公頃或平方公里的規(guī)模。然而，為了實(shí)現(xiàn)規(guī)模的擴(kuò)大，環(huán)保主義者面臨著各種挑戰(zhàn)。

從根本上說，氣候變化正在影響珊瑚礁，在減少碳足跡方面發(fā)揮作用，這樣不僅可以用來驅(qū)動(dòng)設(shè)備的能量，還可以讓讓它更聰明地思考。在珊瑚礁的管理方面，才剛剛開始深入研究人工智能和機(jī)器視覺，機(jī)器人技術(shù)以及管理活動(dòng)，希望看到這種高速發(fā)展。

資金是拯救珊瑚礁的支柱

高光譜無(wú)人機(jī)或幼蟲機(jī)器人收集的信息為澳大利亞政府提供了比以前更多的大堡礁數(shù)據(jù)，以及對(duì)環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域人工智能開發(fā)的巨大需求的理解。但是收集和分析所需數(shù)據(jù)以及開發(fā)技術(shù)以拯救大堡礁的過程需要大量的時(shí)間和資源。

開發(fā)定位，修復(fù)和保護(hù)珊瑚礁的技術(shù)是一個(gè)昂貴且耗時(shí)的過程，澳大利亞政府承諾5億澳元，由于其龐大的規(guī)模，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

從技術(shù)角度看樂觀，信任和隱私并不是環(huán)境管理的關(guān)注點(diǎn)。希望這可以轉(zhuǎn)化為全球科技巨頭更加開放，為開發(fā)AI礁石節(jié)約技術(shù)提供資金和資源。