基于2010-2023年数据的野生动物-航空器碰撞风险评估：物种危害等级更新与季节性差异研究

本研究通过分析美国联邦航空管理局(FAA)国家野生动物撞击数据库(NWSD)2010-2023年数据，更新了132种鸟类和16种哺乳动物的相对危害评分(RHS)，建立了体质量与RHS的定量关系(R2=0.77)，揭示了红尾鵟(Buteo jamaicensis)、加拿大雁(Branta canadensis)等大型鸟类持续构成最高航空风险，并首次系统评估了物种风险的季节性波动特征，为机场野生动物适应性管理提供了重要科学依据。

　　

引言

自1905年莱特兄弟记录首次鸟击事件以来，野生动物与航空器碰撞已成为全球航空业面临的重大安全问题。随着航空运输量增长（年客运量达42亿人次）和飞机技术革新，碰撞风险持续加剧，仅美国每年造成的经济损失就达5400万至3.85亿美元。联邦航空管理局(FAA)的国家野生动物撞击数据库(NWSD)显示，2010年后撞击报告数量显著增加，这为风险评估模型优化提供了数据基础。

研究方法

研究团队提取NWSD中2010-2023年的撞击记录，筛选标准包括：

1. 1.

   排除高度>1500英尺或距离机场>5英里的记录

2. 2.

   剔除物种不明或撞击次数<20次的记录

3. 3.

   最终获得32,977条鸟类记录（132种）和2,123条哺乳动物记录（16种）

相对危害评分(RHS)计算采用三维度复合指标：

• •

  造成任何损坏的概率

• •

  造成严重损坏的概率

• •

  对飞行的影响程度

  通过二次回归分析建立了鸟类体质量（Dunning 1993数据）与RHS的定量关系模型。风险值计算沿用DeVault等2018年模型：Risk = RHS² × Strikes²。

核心发现

鸟类风险评估：

1. 1.

   红尾鵟以1,225,479风险值居首，加拿大雁(918,744)和黑头美洲鹫(552,026)分列二三位

2. 2.

   雪雁(Anser caerulescens)获得最高RHS值100，但因其撞击频率较低，综合风险仅排第33位

3. 3.

   体质量与RHS呈显著非线性关系(R²=0.77)，拟合方程为RHS = 18.3×(log₁₀体质量)² - 50.2×log₁₀体质量 + 59.6

哺乳动物评估：

白尾鹿(Odocoileus virginianus)以RHS=100成为最危险物种，骡鹿(81)和郊狼(29)紧随其后。值得注意的是，骡鹿虽仅21次撞击记录，但67%造成损坏，凸显大型哺乳动物的高危害性。

季节性特征：

1. 1.

   红尾鵟在四季均保持前两位风险排名

2. 2.

   加拿大雁在春、冬季风险值飙升（春季达9,495,249），夏季降至第五

3. 3.

   迁徙性物种如雪鸮仅出现在冬季高风险榜单

讨论与展望

当前模型的创新性在于：

1. 1.

   首次整合近13年全美范围数据

2. 2.

   量化验证体质量-危害关系

3. 3.

   揭示风险季节性波动规律

局限性包括：

• •

  RHS本质为排序指标而非精确概率

• •

  未考虑机场间航班量差异

• •

  缺乏物种行为学数据支撑

未来改进方向：

1. 1.

   结合雷达遥测技术获取三维空间分布

2. 2.

   应用GPS追踪研究鸟类避让行为

3. 3.

   开发动态风险评估算法

管理应用

机场野生动物管理者应：

1. 1.

   针对红尾鵟等常年高风险物种实施栖息地改造

2. 2.

   春季重点防控加拿大雁等迁徙水禽

3. 3.

   建立体质量>1kg鸟类的优先监控清单

4. 4.

   完善哺乳动物围栏等物理隔离措施

该研究为《机场野生动物危害管理手册》修订提供了数据支撑，其季节性风险评估框架已被纳入美国农业部野生动物服务局的培训体系。随着秃鹰等保护物种种群恢复（2020年数量较2009年增长4倍），动态更新风险评估模型显得尤为重要。