在亚马逊雨林中部署BiodivX无人机以进行生物多样性监测

《IEEE Transactions on Field Robotics》：Field Deployment of BiodivX Drones in the Amazon Rainforest for Biodiversity Monitoring

热带雨林生物多样性监测通过整合无人机、环境DNA（eDNA）、遥感及树冠筏技术，在亚马逊24小时内完成100公顷高效监测，实现地表水环境DNA自主采集和远程数据传输。

　　

摘要：

热带雨林是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一，同时也受到人类活动（如森林砍伐和气候变化）的最大威胁。要了解人类活动的影响以及保护和保存工作的成效，需要可扩展且全面的生物多样性监测方案。作为XPRIZE雨林竞赛的获胜 finalist，ETH BiodivX在24小时内从亚马逊地区的100公顷雨林中收集了生物多样性数据。他们收集了多种类型的数据，包括遥感地图、近距离图像、地表和水体环境DNA（eDNA），以及用于采集样本、拍摄近距离图像和进行生物声学记录的冠层浮筏。分布式网状通信网络确保了与无人机的持续连接，覆盖了整个竞赛区域。经过优化的作业流程使得仅需一个半小时即可生成完整的RGB图像和数字表面模型（DSM）。利用该DSM，系统能够自主收集地表eDNA，最远可采集到距离基站1.4公里处的样本。预处理的多光谱卫星遥感数据提供了水体位置的指示，随后对这些水体进行了eDNA采样。冠层浮筏既可作为通信节点，也可作为数据收集站，提供长期的生物声学记录、昆虫图像和生物样本。通过使用配备模块化载荷的商业无人机平台来执行多种任务，这些解决方案既可靠又易于使用。这些经过实地验证的系统标志着在生物多样性监测领域的重要进展，尤其是在世界上一些最偏远和生物多样性最丰富的地区——热带雨林。