擁有「黑面舞者」美稱的黑面琵鷺在國際鳥類紅皮書中被列為全球瀕危物種之一,分布於東亞及東南亞一帶,臺灣則是牠們渡冬的勝地,每年的9、10月,超過全球數量60%的黑面琵鷺會陸續飛抵臺灣,停留至隔年3、4月再啟程北返。
黑面琵鷺居住的環境多選擇在河口、魚塭、池塘及潮間帶等濕地,這些都是人為活動少、汙染程度低的區域,黑面琵鷺是一種具有環境指標意義的鳥類,每年1月份全臺志工會總動員,以人工方式進行數量調查,期待透過數量監測,進一步瞭解黑面琵鷺的數量變化與動態分布。
為使監測更為準確,工研院與中華電信共同合作開發AI鳥類辨識行動方案「AI有保琵」,期待透過技術能量的加乘,助力人工監測。工研院產業科技國際策略發展所所長林昭憲表示,透過這套全臺首創的AI自動辨識黑面琵鷺監測系統,不僅提高了監測效率,展現科技在環境保護中的潛力,更體現了企業在生態保育上的責任,在面對氣候變遷及生物多樣性的挑戰時,跨界合作採取更積極的行動,促進多方資源整合,為臺灣創造永續未來。
琵鷺數量關乎環境生態變化
談起一直以來監測黑面琵鷺數量的方法,自1992年就投入監測行列的鳥類專家郭東輝笑言,監測方法很簡單,也很原始,「就是用肉眼一隻一隻數。」然而,這看似簡單的方式,背後卻充滿耐心與專注力的考驗。
當黑面琵鷺來臺渡冬的那段時間,每隔2周,全臺約有20組志工會在清晨7點就抵達全臺各個黑面琵鷺的棲息地,拿起望遠鏡開始由左而右、由右而左的細數數量,郭東輝表示,這個工作往往得耗時3個小時,一次又一次確認,「因為牠們不會排排站好,有時會飛走,有時候會再飛來,而且站著身影有時會重疊,每次數完身體,還要再數腳的數量確認,偏偏黑面琵鷺有時候又會單腳站立,讓確認工作變得更加困難。」
數十年來,這種傳統的監測方式幾乎未曾改變。郭東輝坦言,這是一項非常耗費眼力的任務,但卻無法輕易放棄,理由別無其他,正因為黑面琵鷺的數量多寡深具環境保育意義,「黑面琵鷺的出現代表該地區擁有豐富魚類、甲殼類及水生植物,是濕地生態的重要指標物種。牠們的數量多寡,可以幫助我們判斷全球濕地生態系統是否正常運作。」這份不懈的努力,反應了對自然環境的尊重與守護,也為未來的生態研究打下了重要基礎。
一鍵部署AI模型 數量監測更準確
在郭東輝的眼中,黑面琵鷺不僅是一種保育鳥種,經由保育黑面琵鷺的棲地,形成一把保護傘,守護著這個棲地內所有的動植物,讓這個濕地能維持自然生態平衡與運作。近年來,隨著科技的進步,傳統的觀測方式逐漸與AI技術結合,為保育工作注入新的能量。
工研院資訊與通訊研究所技術副組長洪淑慎表示,自10年前工研院便開始利用AI技術進行物件偵測,並積極探索如何將其應用於生態保護領域。「AI偵測系統如今在製造業中已是不可或缺的輔助工具,然而在生態監測中,衛星追蹤和人工觀察雖然提供了重要數據,但在準確性與效率方面仍有提升空間。因此,我們自2024年6月起開始蒐集相關資料,訓練AI偵測黑面琵鷺的能力。」
通過不斷優化的AI辨識演算法和多模型訓練,工研院成功克服了黑面琵鷺群聚時影像重疊的挑戰,終於在9月時完成AI鳥類辨識行動方案「AI有保琵」,利用一鍵部署AI模型,能在黑面琵鷺的棲息地提供全天候即時辨識服務。洪淑慎提到,該系統的準確度已提升至86%,預計正式上線後,將突破傳統人力觀測的盲區,解決時間及天候的限制,為黑面琵鷺的監測工作帶來前所未有的效率與精確度。
更重要的是,「AI有保琵」並非僅限於黑面琵鷺的監測。洪淑慎透露,系統目前正持續訓練以克服光線不足、水面反光等技術難題,未來將進一步擴展應用範圍,不僅能監測更多瀕危物種的數量與活動軌跡,也可支援其他保育研究項目。「這套系統的誕生,不只是為黑面琵鷺保育提供助力,更是科技應用於環境保護的一大突破。」洪淑慎強調。
即時掌握生態變化是應對環境挑戰的關鍵,面對氣候變遷和生物多樣性日益嚴峻的挑戰,各界唯有攜手合作、整合資源,才能有效提升保育工作的能量。洪淑慎心有所感地表示,「科技源自生活,也應回饋於自然。希望藉由這項創新技術,為地球的永續生存鋪設更穩固的基礎,讓更多物種與我們共享這片家園」。
(本文由工業技術與資訊授權轉載)