北极熊大多生活在寒冷的北极地区,对监测和研究他们的科学家来说,不仅遥远,交通不便,而且气候严峻。美国和加拿大的一个研究小组尝试通过卫星图像来准确统计某一区域北极熊的群量,目前已取得成功。
研究小组将在努纳武特地区罗利岛进行卫星监测得出的数据,与他们乘直升飞机在该地区得到的数据进行了比较,结果是“惊人的相似”。 努纳武特地区政府聘请的生物学家尼古拉斯·勒孔特是新不伦瑞克大学的教授,也是研究小组成员之一。他说:“我很高兴看到这样的结果,也很惊讶卫星的工作能这么好。”
努纳武特地区主管野生动物管理部门的德瑞库斯·吉辛也说,“这只是一个测试,但它看起来非常有前途。” 吉辛说,用卫星监测不仅可以节省很多费用, 而且也不用人直接和动物接触,因此可以增加检测的频率。他说,对北极熊数量做出准确的估计是非常重要的,因为它正面临人类的猎杀。“知道究竟还有多少存活的北极熊后,我们才可以制定出每年允许猎杀的数量,以保证这一物种的延续。”
以前,要监控北极熊相当不容易。因为他们大部分是生活在偏远地区的野外,那里交通困难,人烟稀少,研究人员和后勤保障都要通过昂贵的空运。而且飞机低空飞行时的噪音也可能会打扰北极熊和其他野生动物。
吉辛也谈到,因纽特人社区以前也尝试用其他办法对北极熊进行跟踪研究, 比如给它们耳朵上打上标签。但这种方法涉及到熊和人类之间的亲密接触,并不理想。 而且由于难度很大,限制了计数工作的范围。
从目前的情况看,通过卫星来统计北极熊数量最难的部分是分析卫星图像,它需要大量人工。这项工作是由研究小组的负责人,美国明尼苏达大学的博士后研究生赛斯·斯台普顿和一位同事米歇尔·拉鲁人工完成的。他们要仔细在两套卫星图像之间进行比较,找到棕色背景中改变的白点。赛斯说:“由于卫星图像是在8 月份拍摄的,北极大地已经没有雪,呈褐色,所以很容易看到北极熊。卫星的分辨率为0.5米一个像素,每头长到成年的北极熊约占6到10个像素。但由于罗利岛的面积有1,100平方公里。米歇尔和我总共花了约100小时盯着电脑屏幕看那些卫星图像,寻找之间改变了的白点,”
卫星图像先前已被用于检测和统计海豹,企鹅,鲸鱼等。这使斯台普顿想到,也可以在北极熊的监测上试一试。他选择了罗利岛作为一个测试地区,因为那里平坦开阔,无人类居住,北极熊的密度也比较高。
而印证卫星计数正确与否的方法是,观察者乘坐两架直升机,隔开几公里的距离沿纬度线作匀速平行飞行。通过调整距离和可视度计算出北极熊的数量。在蒙克顿的新不伦瑞克大学的教授勒孔特是参与当时空中调查的成员之一,他回忆说,这是一项非常具有挑战性的航空测量。研究人员必须先在岛上储存足够的飞机燃料,用一架直升机和一架双螺旋浆飞机。有一次,飞机错误地降落在泥潭里出不来,周围聚集了约100头北极熊。后来经过一个多星期的努力,才把飞机拖出泥潭。所幸的是没有人员受伤。
除了后勤问题,航空测量的费用也非常高。勒孔特教授估计,每小时的花费约1,500元。而通过卫星图像分析则要便宜很多,卫星拍摄每平方公里不到5 美元。如果以后统计可以自动化,那也不用为人工统计支付报酬了。
勒孔特教授还提到,现在的卫星计数也有不足之处。例如,航空测量时可以提供额外的信息,如熊的性别和年龄,而卫星计数不能。但这也可能很快改变,一旦政策允许之后,卫星公司可以提供小到0.25米的更高分辨率卫星图像。
勒孔特教授说,“我还希望将这种方法应用到其他北方物种的观测和统计上, 如在北方的海豹,驯鹿,麝牛。我们还有很多事可做。”例如,相对于北极熊活动的区域来说,罗利岛只是很小的一部分,如果今后扩大了利用该技术检测的区域,那人工计数就是一项庞大的工程,最好是改为电脑自动计数。斯台普顿说,他正在探索这种可能性,通过扫描两个图像,统计出其中的变化。
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