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基于无人机的大型食草动物调查研究——以中国青海省隆宝湿地国家自然保护区为例

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基于无人机的大型食草动物调查研究——以中国青海省隆宝湿地国家...

作者：宋清洁兰州大学

学位级别：硕士

随着人口的不断增长和地方经济的快速发展,保护与发展的矛盾日益突出,自然保护区的生存和发展面临着严峻的考验。近年来,自然保护区内大型食草动物的数量逐渐增多,造成草地载畜压力不断加大,对草地生态系统造成严重的影响,因而急需对大... 详细信息

随着人口的不断增长和地方经济的快速发展,保护与发展的矛盾日益突出,自然保护区的生存和发展面临着严峻的考验。近年来,自然保护区内大型食草动物的数量逐渐增多,造成草地载畜压力不断加大,对草地生态系统造成严重的影响,因而急需对大型食草动物的种类和数量现状进行调查研究。但现有的大型食草动物监测技术还不足以支撑相关工作的顺利和高效开展。本论文基于无人机系统对隆宝湿地国家自然保护区的大型食草动物进行了调查研究。通过无人机系统获取63.69平方千米的遥感影像,运用专业软件Pix4Dmapper进行了影像拼接,并结合目视解译方法识别研究区域内的大型食草动物。最后,对解译结果进行了统计分析和种群数量估算,并分析了影像拼接和无人机噪音是否对动物识别和动物行为产生影响。结果表明,无人机航拍技术非常适用于大型食草动物监测。未来无人机航拍技术将有望成为调查和监测大型食草动物数量及其分布的重要技术手段,为自然保护区管理部门更好地管理动物资源和制定相关的保护策略提供科学依据,有利于保护生物多样性、筑牢生态安全屏障、确保各类自然生态系统安全稳定以及改善生态环境质量。通过本研究,主要得出以下结论:(1)通过目视解译方法,本论文在研究区主要发现的大型食草动物有家养藏羊和家养牦牛两种,未发现其他大型野生食草动物。由于影像分辨率较低,也未发现研究区的主要保护对象黑颈鹤。(2)统计分析表明,自然保护区的核心区和缓冲区分布有大量的家畜(家养藏羊和家养牦牛)。由此可见,自然保护区内仍有大量牧户没有迁出。按照隆宝湿地国家自然保护区的国土面积进行推算,自然保护区内大型食草动物的种群数量达23131个羊单位,且主要分布在核心区域。(3)无人机遥感影像拼接对大型食草动物的数量影响较小。对比从整体拼接影像中识别出的大型食草动物数量和从4个航带中识别出的大型食草动物数量,两者的相对误差只有1.98%;无人机系统的噪音对大型食草动物的行为几乎没有影响。与0-100米范围内识别出的大型食草动物的数量相比,100-200米的范围内识别出的大型食草动物的数量没有发生明显的变化。(4)无人机系统具有高影像分辨率、高效和可达人迹罕至的地区等优点,本研究证明无人机系统可以作为一种强有力的工具来监测大型食草动物。

关键词：无人机系统大型食草动物目视解译种群数量估算隆宝湿地国家自然保护区

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基于深度学习的大型食草动物种群监测方法

江苏农业科学 2020年第20期48卷 247-255页

作者：罗巍陈曙东王福涛朱金峰刘文亮北华航天工业学院河北廊坊065000 河北省航天遥感信息处理与应用协同创新中心河北廊坊065000 中国科学院微电子研究所智能制造电子研发中心北京100029 中国科学院遥感与数字地球研究所人居环境遥感应用技术研究室北京100101

借助无人机遥感手段对分布在青海省玛多县的大型食草动物进行监测。监测对象包括家养藏羊、家养牦牛、马3种家养食草动物和藏原羚、藏野驴、岩羊3种野生食草动物。运用深度学习模型mask r-cnn对航拍影像中的各类大型食草动物进行检测和... 详细信息

借助无人机遥感手段对分布在青海省玛多县的大型食草动物进行监测。监测对象包括家养藏羊、家养牦牛、马3种家养食草动物和藏原羚、藏野驴、岩羊3种野生食草动物。运用深度学习模型mask r-cnn对航拍影像中的各类大型食草动物进行检测和定位,得到的召回率、正确率、漏识别率均值分别为89%、98.4%、10.8%。通过提取Mask R-CNN检测过程中生成的掩膜获取动物的轮廓矢量,进而可以估算出各类大型食草动物的种群数量和分布信息。通过与青海省草原总站提供的家畜存栏信息对比,两者的差值百分比分别为家养藏羊7.5%,家养牦牛为8.8%,马为2.8%。

关键词：大型食草动物无人机遥感深度学习目标检测种群分布种群密度

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环境丰容在大型食草动物场馆设计中的探讨

绿色科技 2019年第24期21卷 196-199页

作者：汪峰李佳骏重庆交通大学

指出了随着对动物保护的意识逐渐提高,对动物福利的标准不断改善,丰容工作在动物园运行过程中的重要性越来越被大众认可。以丰容形式中的环境丰容为研究对象,通过分析环境丰容设计的原则和内容,总结了相关技术和经验,将其应用于大型食... 详细信息

指出了随着对动物保护的意识逐渐提高,对动物福利的标准不断改善,丰容工作在动物园运行过程中的重要性越来越被大众认可。以丰容形式中的环境丰容为研究对象,通过分析环境丰容设计的原则和内容,总结了相关技术和经验,将其应用于大型食草动物的场馆设计当中。提出了基于动物行为学以及生态学特征的动物场馆设计有利于改善动物福利,可提升现有的运营管理水平。

关键词：动物园环境丰容大型食草动物

对应分析和去趋势分析在有蹄类取食模式研究中的应用

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兽类学报 2019年第2期39卷 119-125页

作者：张玮琪张宁何欢马建章钟林强孙悦张明海东北林业大学野生动物资源学院哈尔滨150040 国家林业和草业局林产工业规划设计院北京100010

本研究以2009年1月和2010年1月小兴安岭大沾河湿地自然保护区二可河林场内驼鹿冬季食性的数据作为原始数据,分别以对应分析(CA)、去趋势分析(DCA),并将数据以样本为单位进行标准化后,再进行去趋势分析(DCA_std)3种排序方法,对驼鹿冬季... 详细信息

本研究以2009年1月和2010年1月小兴安岭大沾河湿地自然保护区二可河林场内驼鹿冬季食性的数据作为原始数据,分别以对应分析(CA)、去趋势分析(DCA),并将数据以样本为单位进行标准化后,再进行去趋势分析(DCA_std)3种排序方法,对驼鹿冬季取食模式进行了研究,后通过普鲁克分析,比较了不同排序方法对大型有蹄类取食模式研究的效果。结果表明,3种排序法的1轴和2轴均能涵盖绝大多数信息量,CA涵盖79.27%,DCA涵盖66.65%,DCA_std涵盖68.22%;3种方法均能够在1轴上区分针叶树和落叶乔木类食物,在2轴上,3种方法主要能够达到针叶树种与除落叶乔木外的其他植物类别的区分。虽三者均能够展现有蹄类取食模式,但在图形可视化后,仅DCA_std无明显的弓形效应。普鲁克分析结果表明,DCA_std样本位移平方和与CA和DCA均有很大差异,即将数据先进行标准化再进行DCA分析能够有效去除弓形效应。因此,由多度组成的食性数据在进行标准DCA分析前,应对数据进行前期处理会得到更好的效果。同时,以样本为单位的标准化将使排序分析结果生态学意义更明确。

关键词：排序法去趋势分析对应分析大型食草动物取食模式

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粪生真菌孢子在古生态学研究中的指示意义

海洋地质与第四纪地质 2015年第1期35卷 175-184页

作者：郝秀东翁成郁同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

粪生真菌孢子是重建大型食草动物种群密度及其所处历史时期的生态状况的一个重要的潜在指标;其含量的变化可以很好地指示大型食草动物种群的出现、规模的下降、种群的灭绝以及过去的环境变迁。其中,Podospora,Sordaria和Sporormiella 3... 详细信息

粪生真菌孢子是重建大型食草动物种群密度及其所处历史时期的生态状况的一个重要的潜在指标;其含量的变化可以很好地指示大型食草动物种群的出现、规模的下降、种群的灭绝以及过去的环境变迁。其中,Podospora,Sordaria和Sporormiella 3种类型的孢子指示性最好。Sporormiella与巨型食草动物的灭绝息息相关,例如,运用Sporormiella含量的变化很好地指示了北美晚更新世巨型食草动物的灭绝。粪生真菌孢子除了指示过去大型食草动物的活动,还能对一些古环境变化具有很好的指示意义,如:Neurospora指示本地火灾;Glomus在土表以下生长,因此,其在湖相沉积中的出现可以用来指示该流域的土壤侵蚀;Type 18和type-18b指示湿度;Type200-type、Type 12-type和Type 306-type指示干旱;湖相沉积中突然大量出现的Kretzschmaria deusta,可以指示暴雨对森林土壤的侵蚀等。一些真菌孢子可以反映宿主-寄生关系,如Amphisphaerella dispersella可以很好地指示杨属植物的存在。当然,其他孢子的指示性还需要进一步的研究。简单地介绍了粪生孢子的研究方法、原理和最新进展,并对一些生境指示性比较好的粪生孢子进行了图示和描述。并指出,粪生孢子作为一个有价值的新指标,可以结合孢粉分析等技术手段,应用到今后国内古生态学的研究中去。

关键词：粪生真菌孢子古生态学大型食草动物 Sporormiella