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AI和无人机高光谱相机拯救面临解体危机的大堡礁

来源:赛斯拜克 发表时间:2023-06-05 浏览量:404 作者:awei

AI和无人机高光谱相机拯救面临解体危机的大堡礁

使用无人机超越人眼

由于有如此多的珊瑚再生,因此在再生过程中优先考虑珊瑚礁的哪些部分可能会造成混淆。传统上,水下调查和NASA卫星图像是收集珊瑚礁状况数据的主要方法。但这两种方法都有其缺点。

水下调查通常效率低下,因为它可以提供有限的数据点。同时,卫星图像可以提供数千个数据点,但由于其低分辨率或云覆盖范围,通常很难破译。

由昆士兰科技大学(QUT)航空工程师领导的一个团队试图通过设计一种通过高光谱相机捕获数据的无人机,在这两种方法之间寻找一种媒介。

高光谱相机收集并处理来自电磁波谱的信息,这超出了人类可以看到的可见光谱。人类的视觉范围是450-700nm,而高光谱相机可以捕获300-1000nm之间的信息。

与水下测量图像收集的30-40个数据点相比,单个高光谱图像可以覆盖有关特定珊瑚区域的数千个数据点。无人机图像也不会面临卫星图像的相同云覆盖或分辨率问题。捕获的数据可以区分珊瑚,沙子和藻类,以及确定珊瑚的类型和珊瑚漂白的精确水平。

人工智能的应用可以告诉生物安全人员在特定环境中存在入侵植物,而不仅仅是接收重要且有用的RGB信息。

AI和无人机高光谱相机拯救面临解体危机的大堡礁

使用AI和高光谱相机可以帮助科学家们更快速和准确地掌握大堡礁的健康状况。高光谱相机可以捕捉光谱范围更广的图像数据,包括红外和紫外光,这让科学家能够更好地掌握海水温度、水质和营养物质等重要因素的变化情况。

AI则可以帮助科学家更加高效地分析这些数据,从而更准确地预测和监测大堡礁的健康状况。AI可以通过机器学习算法自动识别与大堡礁健康有关的模式和趋势,并且可以不断学习和完善自身分析模型。

通过结合AI和无人机高光谱相机的技术,科学家们可以更快速、更准确地掌握大堡礁的健康状况,为其拯救和保护提供更好的技术支持。

开发“智能”暗礁节省技术是一个重复的过程

为环境开发新技术很重要,但创建这些节约珊瑚礁的技术的过程可能是重复的 - 新技术通常是已经存在的东西的改进,或者是技术的重新设计,因此它可以应用于不同的用例。

去年9月推出一款多用途无人机,可以消除吃珊瑚的荆棘海星,并监测珊瑚礁的健康状况,并对水下区域进行测绘。自从在大堡礁上使用以来,无人机背后的研究团队也开发了幼虫机器人。

幼虫机器人能够将幼虫珊瑚运送到珊瑚礁进行重新播种,去年11月在大堡礁进行了机器人试验。幼虫机器人的用户通过iPad操作它,然后他们可以告诉它将数百万的珊瑚产生到礁石中。

上个月,幼虫机器人背后的QUT研究小组还利用幼虫机器人在菲律宾进行了珊瑚产卵试验。在菲律宾,珊瑚只在一年中的一个夜晚产卵。珊瑚产卵过程需要捕获产卵,在浮动笼中饲养5至7天,当它准备好定居时,再与幼虫机器人或潜水员一起分发。

在开发幼虫机器人之前,珊瑚重生试验主要以潜水员为基础,在20m×20m的空间内进行。但现在该团队正在寻求扩大到公顷或平方公里的规模。然而,为了实现规模的扩大,环保主义者面临着各种挑战。

从根本上说,气候变化正在影响珊瑚礁,在减少碳足迹方面发挥作用,这样不仅可以用来驱动设备的能量,还可以让让它更聪明地思考。在珊瑚礁的管理方面,才刚刚开始深入研究人工智能和机器视觉,机器人技术以及管理活动,希望看到这种高速发展。

资金是拯救珊瑚礁的支柱

高光谱无人机或幼虫机器人收集的信息为澳大利亚政府提供了比以前更多的大堡礁数据,以及对环境保护技术领域人工智能开发的巨大需求的理解。但是收集和分析所需数据以及开发技术以拯救大堡礁的过程需要大量的时间和资源。

开发定位,修复和保护珊瑚礁的技术是一个昂贵且耗时的过程,澳大利亚政府承诺5亿澳元,由于其庞大的规模,还远远不够。

从技术角度看乐观,信任和隐私并不是环境管理的关注点。希望这可以转化为全球科技巨头更加开放,为开发AI礁石节约技术提供资金和资源。

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