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基于注意力机制融合多特征的东北虎个体自动跟踪方法

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生物多样性 2024年第3期32卷 137-150页

作者：许群谢永华东北林业大学计算机与控制工程学院哈尔滨150040

跟踪野生动物可以了解它们的生态习性和种群动态。自动化的、高效准确的目标跟踪算法对于野生动物保护具有重要意义。由于东北虎(Panthera tigris altaica)生存环境复杂,行动方式隐蔽且具有快速运动的特点,拍摄到的图像可能存在运动模... 详细信息

跟踪野生动物可以了解它们的生态习性和种群动态。自动化的、高效准确的目标跟踪算法对于野生动物保护具有重要意义。由于东北虎(Panthera tigris altaica)生存环境复杂,行动方式隐蔽且具有快速运动的特点,拍摄到的图像可能存在运动模糊问题,难以捕获清晰稳定的画面。因此,监测东北虎种群的难点在于实现自动准确地跟踪东北虎个体。在实际环境中,由于光照变化、遮挡、相似性干扰等问题的存在,导致错误跟踪东北虎个体。针对这些问题,本文提出了一种基于注意力特征融合的孪生网络跟踪框架,旨在实现对实际复杂场景中东北虎个体的准确跟踪。基于孪生网络的视觉目标跟踪框架将目标跟踪视为相似性学习问题,本文对传统基于孪生网络的跟踪架构进行改进,将注意力特征融合嵌入主干网络ResNet50中进行特征提取。为了增强模型对跟踪场景中发生极端尺度变化的东北虎个体的关注度,本文在注意力特征融合模块中引入了多尺度通道注意力机制,以适应不同的东北虎个体状态和环境变化。实验结果表明,本文的方法与当前的先进跟踪器相比取得了更优的跟踪性能,跟踪成功率和精确度分别达到了72.5%和93.9%,相比基准跟踪算法分别提高了4.1%和2.3%,证明本文的跟踪方法可以在复杂的实际场景下为自动高效地监测东北虎提供一种有效的方案。

关键词：东北虎单目标跟踪孪生网络特征融合注意力机制

我国圈养和野生东北虎种群线粒体基因组遗传多样性的比较研究

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野生动物学报 2024年第2期45卷 231-241页

作者：褚佳宁徐海涛何志健杨金城周永恒刘博洋崔靓玉高雨薇刘丹徐艳春姜广顺杨淑慧东北林业大学野生动物与自然保护地学院哈尔滨150040 中国横道河子猫科动物饲养繁育中心牡丹江157000

东北虎(Panthera tigris altaica)是体型最大的猫科(Felidae)动物之一,是极具代表性的珍稀野生动物。现有研究表明,我国野生东北虎种群遗传多样性较低、近交水平较高。尽管目前我国野生东北虎的数量在逐步增长,但通过人工干预来提高野... 详细信息

东北虎(Panthera tigris altaica)是体型最大的猫科(Felidae)动物之一,是极具代表性的珍稀野生动物。现有研究表明,我国野生东北虎种群遗传多样性较低、近交水平较高。尽管目前我国野生东北虎的数量在逐步增长,但通过人工干预来提高野生东北虎的遗传多样性会更利于其数量的恢复,通过野化放归进行遗传拯救是一种关键策略,但实施遗传拯救之前,必须确定圈养个体与现存野生个体间的遗传关系。采用粪便DNA的高通量测序数据组装了51只横道河子圈养东北虎和13只完达山、老爷岭等地的野生东北虎的线粒体基因组,分析两者之间的关系,评估线粒体基因组的遗传多样性。结果表明:圈养东北虎的遗传多样性高于野生种群,所有遗传变异均为无害。部分圈养个体与野生种群同属一个进化支,且具有野生种群所不包含的遗传变异,可用于实施遗传拯救。此外,圈养种群存在显著的遗传分化,一个与当前野生种群关系很远的分支可能代表未知的地理种群,因此,建议对该远缘分支开展野外来源的追溯,确定其谱系地理学地位和保护价值,使其成为恢复野外历史遗传多样性的后备资源。

关键词：东北虎遗传拯救线粒体基因组粪便DNA 遗传多样性

基于Transformer的东北虎体侧条纹个体识别

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野生动物学报 2024年

作者：马光凯张静戴文锐刘梦雨刘丹姜广顺东北林业大学计算机与控制工程学院国家林业和草原局猫科动物研究中心东北林业大学野生动物与自然保护地学院黑龙江东北虎林园

东北虎（Panthera tigris altaica）作为世界上最大的猫科（Felidae）动物，同时也是濒危物种，其个体识别是回答进化生物学中许多重大问题的关键步骤。尽管目前已提出虹膜和DNA分析等传统方法用于东北虎个体识别，但这些方法在远程获... 详细信息

东北虎（Panthera tigris altaica）作为世界上最大的猫科（Felidae）动物，同时也是濒危物种，其个体识别是回答进化生物学中许多重大问题的关键步骤。尽管目前已提出虹膜和DNA分析等传统方法用于东北虎个体识别，但这些方法在远程获取和样本收集方面面临挑战，且在很大程度上依赖人工识别。随着计算机视觉技术的发展，深度学习成为动物个体识别的强大工具。因此，提出使用基于深度学习的方法进行东北虎个体识别。首先收集黑龙江东北虎林园20只东北虎个体的监控视频图像，然后采用Mask R-CNN算法对每张图像中的特征区域进行自动检测与分割，以构建东北虎条纹数据集（Amur tiger stripe dataset，ATSD），最后在该数据集的基础上分别应用基于CNN和Transformer的多个分类网络独立地对东北虎个体进行识别。结果表明：基于Transformer的分类网络对东北虎条纹的识别准确率达到91.49%，取得了更好的识别性能。该方法在降低拍摄条件下，对复杂环境具有良好的适用性，具有扩展生态学调查和非侵入性抽样设计的潜力，为野生动物的保护和管理提供技术支持。

关键词：东北虎个体识别条纹识别深度学习 Transformer

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东北虎吃了豹,我的反应居然是嫉妒?

环境经济 2024年第4期 68-72页

作者：青峰一页

国家公园里的命案去年底,东北虎豹国家公园内发现一具东北豹的尸体,尸体部分被啃食,周围有东北虎的脚印和打斗痕迹。东北虎吃了东北豹,东北虎是数量稀少的珍稀大猫,而东北豹的数量甚至比东北虎还要少,手心手背都是肉,这可真令人心痛。... 详细信息

国家公园里的命案去年底,东北虎豹国家公园内发现一具东北豹的尸体,尸体部分被啃食,周围有东北虎的脚印和打斗痕迹。东北虎吃了东北豹,东北虎是数量稀少的珍稀大猫,而东北豹的数量甚至比东北虎还要少,手心手背都是肉,这可真令人心痛。广大网友还表达了很多的担忧,是不是地方不够大?是不是猎物不够多?要采取什么措施才能解决虎吃豹的问题?其实在我看来,这是一起纯粹的自然事件,而不是一个保护问题,所以不需要人去解决。

关键词：东北虎豹公园