经纬仪与无人机在海洋哺乳动物陆基观测中的性能比较：以波罗的海港湾鼠海豚为例

本研究针对港湾鼠海豚(Phocoena phocoena)观测中传统经纬仪与新兴无人机技术的性能差异问题，通过2022年波罗的海西部同步观测实验，系统比较了两者在定位精度、群体规模判定和行为观测等方面的优劣。研究发现经纬仪可捕获80.5%的目击事件，而无人机仅记录50.7%，但后者能提供22.4%的水下行为数据，首次记录到鼠海豚单独牧鱼行为。该研究为海洋哺乳动物观测方法选择提供了实证依据，发表于《Scientific Reports》。

　　

在海洋生态研究中，如何准确观测难以追踪的小型鲸类始终是重大挑战。港湾鼠海豚(Phocoena phocoena)作为体型最小、行为最隐蔽的齿鲸类之一，其短暂的海面停留和不可预测的运动模式使得传统观测方法常力不从心。虽然经纬仪(theodolite)自1970年代起就成为海洋哺乳动物研究的标配工具，但新兴的无人机技术(UAV)能否完全取代传统方法？两者各有哪些不可替代的优势？这些问题直接关系到未来监测方案的制定和数据可比性。

德国Thünen波罗的海渔业研究所等机构的研究团队在2022年夏季开展了一项开创性对比研究。通过在丹麦菲英岛西北部的系统观测，研究人员首次量化评估了Leica Flexline TS06+全站仪与DJI Mini 2/Air 2S无人机在鼠海豚研究中的性能差异。这项发表于《Scientific Reports》的研究不仅解决了方法学争议，更意外记录了鼠海豚个体牧鱼的全新觅食策略。

研究采用多技术同步观测方案，在44个观测日累计记录576次目击事件。三组观察员分别负责肉眼扫描、经纬仪操作和无人机飞行，通过标准化协议记录位置、行为和时间数据。关键技术创新包括：开发CetTrack软件提取无人机地理坐标，建立三维质量评估体系（Q1-Q3级经纬仪精度，D1-D3级视频质量），以及首次应用SWOT分析法系统比较两种技术。

在定位精度方面，研究建立了153组同步坐标对。通过GLM模型分析发现，经纬仪Q1级数据平均误差仅8.3m，但Q3级达26.6m（p<0.0001）。无人机凭借2cm地面分辨率，成功捕捉到传统方法难以发现的近岸密集活动区，如图4所示：

群体规模统计出现显著差异：无人机观测平均比经纬仪多发现0.25个个体（p=0.023），尤其在识别母仔对(MCP)方面优势明显。行为记录对比更为惊人，如图5所示：

最突破性的发现来自水下行为观测。研究首次记录到如图6所示的个体牧鱼行为：

讨论部分通过SWOT分析框架（表4）系统阐释了技术互补性：经纬仪在完整记录目击事件时长（覆盖80.5% sightings）和远距离追踪方面不可替代，而无人机在行为解析（22.4%有效水下记录）和精细定位方面独具优势。研究建议未来采用"经纬仪+无人机"协同观测模式，特别针对反应性实验(deterrent device testing)和群体动态研究。

该研究不仅为鼠海豚保护提供了方法学标准，其开发的地理坐标提取软件CetTrack和三维质量评估体系更可推广至其他海洋哺乳动物研究。发现的个体牧鱼行为颠覆了既往"群体协作狩猎"的认知，为理解齿鲸类(odontocetes)适应性进化提供了新视角。随着无人机技术的进步，这种非侵入式观测组合有望成为海洋生态研究的黄金标准。