近期，大疆行业应用协助中国科学院西北高原生物研究所（简称：中科院西北高原所）科研团队，在三江源国家公园可可西里无人区开展野生动物科学考察。
通过具有高倍变焦红外热成像、夜视及激光测距功能的大疆禅思 H20N，团队首次尝试在海拔 4600 米的高原上，观察藏羚羊、藏野驴、岩羊等珍稀物种的夜间行为，实现了对藏羚羊种群夜间长时间、无干扰的移动跟踪，为藏羚羊夜间行为和迁徙习性等研究提供了珍贵的图片和录像资料。
深入可可西里
助力野生动物调查与保护
此次野外调查，由拥有 20 年动物保护研究经验的连新明研究员带队。调查主要包含两个内容：一是在可可西里调查迁徙藏羚羊数量和幼仔比例、观测迁徙藏羚羊夜间行为，以及捡拾藏羚羊粪以便进一步实验分析；二是在长江源调查大中型食草动物数量以及雪豹和岩羊的夜间行为。
大疆工作人员与连新明研究员
野生动物调查一直强调非接触、大样本，多数情况下只能远远跟随，找好时机拍摄和取样。
连新明从 2002 年开始研究藏羚，此前主要采用人工巡查的方式，沿着青藏公路和青藏铁路调查道路两侧观察藏羚的集群和行为表现。但地形起伏遮挡视线，藏羚集群距离道路太远等因素，导致对野生动物个体的精准计数存在困难。此外，高原工作身体负担很大，搬运大型器材也很不方便。
可可西里的藏羚羊
无人机技术较好地解决了这一问题，既克服了交通不便的问题，又能从空中鸟瞰角度实现对野生动物较大集群或单一个体的精准定位，从而实现精准计数。
“前年一次偶然的机会，我看到有团队冬天在秦岭调查野生羚牛，用的就是有红外热成像镜头的无人机。当时就想，三江源或者青藏高原上的大部分地方植被覆盖度低，植株高度较矮，通常不超过20公分，简直是利用无人机做调查的最佳之地。”
连新明介绍，“带红外热成像镜头的无人机，只要能判断附近可能有野生动物行踪，无人机一飞，我就知道你在哪个地方藏着，调查的主动性会高很多。”
无人机飞越长江北源楚玛尔河
每年 5～9 月，是三江源地区雌性藏羚迁徙的日子。数以千计的雌性藏羚通过青藏铁路五北大桥和青藏公路完成越冬地和产仔地之间的往返迁徙，因此该区域也成为调查藏羚羊种群的最佳地点。
7 月底，大疆行业应用工程师携带行业无人机经纬 M300 RTK 和夜视热成像相机禅思 H20N 前往该片区，协助西北高原生物研究所开展科研调查工作。
无人机远距离隐蔽侦察及热成像技术
记录藏羚羊夜间活动
在高原平滩上，整个藏羚群与大地融为一体，难以识别，但通过禅思 H20N 高倍变焦快速锁定集群，能在 500-600 米的距离之外进行观察，让白天的跟踪拍摄有了更轻便的手段，并且能有效减轻工作强度，同时也提高了计数的准确度。
经纬 M300 RTK 搭载禅思 H20N
到了夜间，具备超强夜视能力的无人机加红外热成像镜头负载，进一步发挥了野外动物拍摄尤其是夜间拍摄的关键作用。
连新明透露，自己从二十年前读书时起就开始研究藏羚羊，到现在第二十个年头，却一直不知道藏羚确切的过夜地点。即便是曾深入可可西里进行采样调查，也只见到了藏羚经常夜宿地点日积月累堆积的“羊圈”，但还从未在太阳落山后真正开展对藏羚群的调查工作。
不同模式下的红外热成像对比画面
左边藏羚羊，右边藏野驴
“我们很想看看藏羚羊晚上在哪里过夜。因为这边入夜后温度很低，动物的体温和环境形成温差，很容易被热成像相机观测，而且无人机有一个测距的功能，可以在 1200 米以内对藏羚夜宿地进行打点定位。在这种情况下，如果我们知道了它的夜宿地，收集到足够多的夜宿地的数据，就可以获取夜宿地的环境因子偏好，同时结合当地的气候因子，就可以进一步研究藏羚的生境选择偏好以及生存和捕食风险之间的权衡策略。”
夜间拍摄，藏野驴过马路
7 月底，当地时间晚上九点半，可可西里开始入夜，从卓乃湖产仔地迁徙至此的藏羚羊群逐渐停下了脚步，开始由小群聚集成大群并开始寻找宿营地，为第二天穿越五北大桥积攒体能。藏羚羊警觉性很高，在夜间尤其对声音极其敏锐，需要时刻保持侦查的隐蔽性。
“我们将无人机升空到 200米以上高度，转动机身进行横扫，因为夜间温度低，植被覆盖少，地形很平坦，很快就通过 H20N 的红外热成像镜头寻找到了一片疑似热源点。”
但因为过去缺乏夜间追踪的经验，因此连科研人员都不能确定发热物体到底是什么动物。如果要抵近侦查，无人机的噪音就会惊扰到动物，但通过高倍率变焦热成像相机功能，可以在很远的距离外就得到非常清晰的红外画面，这时的噪音可以忽略不计。
红外模式发现藏羚羊
画面中心点距离无人机645米
拍摄团队从 600 多米远的距离逐步增大红外变焦倍数，慢慢看到更清晰的画面。当确定画面中就是藏羚羊种群时，整个团队都十分兴奋。连新明形容当时的感觉，“看到一个个红点或白点在屏幕上走动、奔跑或跳跃，那种感觉就像长江源的夜空到处燃放着篝火，静谧而热烈。”
连新明介绍，藏羚羊的红外特征是看起来像四脚很长的乌龟，这是因为他们有着保暖性能极佳的绒毛，在身体和环境之间形成了绝佳的隔热层，因此在背上形成了颜色不同的低温区，与之相比，毛发短且稀疏的藏野驴就是一个温度均匀的热源。
画面中，移动的藏羚羊羊群看起来灵动活泼，非常有趣。连新明形容它们是快速移动的“乌龟”。
藏野驴的不同红外特征，画面中心点距离无人机960米
此外，禅思 H20N 的 8 倍光学变焦热成像功能，也为此次拍摄工作带来不少新奇体验。
比如拍摄团队在同一片区域发现了两组相似的热点，一开始大家都当成了藏羚进行计数，但通过放大查看后，发现了细微的差别，科研团队通过分析得出结论，上方的温度低而且没有藏羚背部的红外特征，应该只是卧痕，也就是地面被藏羚趴热了，需要在计数时加以区分。同时这些卧痕也可以用来研究藏羚的夜宿习性。
藏羚羊和其卧痕
“藏羚是有亲缘关系的，通常是三五成群的带着小羊往回走，因此科研团队需要捡拾羊群的粪便，看看不同年龄和性别间的亲缘关系，有没有近亲繁殖。这对于藏羚羊的种群繁衍有非常重要的指导和科研价值。”
大疆工程师介绍，由于无人机系统具有激光测距打点功能，因此可以将目标的 GNSS 信息打点记录在大疆司空 2 云平台上。发现目标后，立即打点标记。这对于在没有参照物的广阔无人区内，进行动物行动坐标标记，并捡拾动物粪便等，是非常有效的功能，使科研工作实现了“定位自由”。
野生动物保护新应用
“现在的技术可以很好地辅助夜间主动跟踪拍摄，这在过去是很难实现的。”连新明认为，夜间拍摄不仅给科研团队带来一个全新的视角，也带来了一种新的研究手段。在未来还可以探讨其他的功能，比方说同类物种共存、竞争等等，这些都是无人机技术在野生动物调查和保护中的新应用方向。
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