佛罗里达州公民科学家野生动物观察鉴定准确性评估:基于多类群图像数据库的研究

《Wildlife Society Bulletin》:Accuracy of wildlife observations identified by citizen scientists in Florida

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月24日 来源:Wildlife Society Bulletin 1.6

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  当代生物多样性研究常纳入非专业科学家收集的信息。尽管数据收集使公民科学家接触科学事业并促进重要数据库的建立,但数据质量及其是否适合纳入正式分析仍令人担忧。为确定目标物种正确鉴定的概率,研究人员审查了通过佛罗里达鱼类和野生动物保护委员会(Florida Fish

  
当代生物多样性研究常纳入非专业科学家收集的信息。尽管数据收集使公民科学家接触科学事业并促进重要数据库的建立,但数据质量及其是否适合纳入正式分析仍令人担忧。为确定目标物种正确鉴定的概率,研究人员审查了通过佛罗里达鱼类和野生动物保护委员会(Florida Fish and Wildlife Conservation Commission,FWC)管理的公共网站提交的多个野生动物数据库(高地蛇类、高地鸟类、鼬科动物和美洲狮)。在817张提交为代表4种蛇类之一的图像中,仅64%被正确鉴定。正确鉴定概率范围为联邦受威胁的东部靛蓝蛇(Drymarchon couperi;该物种大多数图像实为北美游蛇,Coluber constrictor)的35%至东部松蛇(Pituophis melanoleucus)的82%。穴鸮(Athene cunicularia)、美洲隼(Falco sparverius)和彩鹀(Passerina ciris)的图像在98%的情况下被正确鉴定。美洲水貂(Neogale vison)和长尾鼬(N. frenata)在图像中仅29%被正确鉴定,其中美洲水貂主要被误认为北美河獭(Lontra canadensis;37%),长尾鼬主要被误认为狐松鼠(Sciurus niger;25%)。美洲狮(Puma concolor)在976张(40%)图像中被正确鉴定。被误认为美洲狮的物种主要为短尾猫(Lynx rufus;39%)和家猫(Felis catus;14%)。鸟类学家可能对研究结果感到鼓舞,但大多数分析公民科学家提交的野生动物数据的研究人员应纳入确保数据质量的措施。尽管公众提交的鉴定准确率低于专业生物学家,但总体上他们提交了更多正确鉴定,证明了向公众征求野生动物观察的持续重要性(前提是设有适当的质量控制措施)。
本研究聚焦于公民科学(citizen science,公众参与科学研究的模式)数据在野生动物监测中的可靠性问题。随着公众参与科学进程的不断深入以及技术的日益普及,由非专业科学家(即公民科学家)提交的观察记录已成为生物多样性数据库的重要来源,为物种地理分布、稀有物种监测和入侵物种追踪提供了关键信息。然而,公众提交数据的准确性始终存在争议,误鉴定可能导致物种分布模型偏差、削弱管理计划效力并降低自然历史记录的可信度。已有研究表明,公民科学家在鸟类识别方面表现良好,但对蛇类等较少遇到的类群可能存在较大鉴定困难。尽管多项综述指出目前很少有研究采用验证措施确保公民科学数据质量,佛罗里达鱼类和野生动物保护委员会(Florida Fish and Wildlife Conservation Commission,FWC)长期通过公共网站征求稀有或罕见物种的观察记录,这为量化公众鉴定准确性提供了独特的数据基础。本研究旨在评估公民科学家对多类群野生动物图像鉴定的准确率,并检验专业生物学家与公众之间的准确性差异。

研究人员利用了FWC在2010至2024年间运营的4个公共提交平台,系统收集了蛇类(东部松蛇Pituophis melanoleucus、南部猪鼻蛇Heterodon simus、短尾王蛇Lampropeltis extenuata、东部靛蓝蛇Drymarchon couperi及多种王蛇)、鸟类(穴鸮Athene cunicularia、美洲隼Falco sparverius、彩鹀Passerina ciris)、鼬科动物(美洲水貂Neogale vison、长尾鼬N. frenata)和美洲狮(Puma concolor)等目标物种的带图像观察记录。所有图像由FWC专家审查并修正鉴定,无法确认的记录予以剔除;可确认为非目标物种但未知具体物种的记录归为“未知”类别。统计分析采用逻辑回归模型估计各物种正确鉴定的概率,使用95%置信区间评估物种间及报告者类型间的差异,并通过DHARMa包(Hartig)模拟残差诊断检验模型假设,emmeans包(Lenth)进行物种间成对比较。

蛇类识别
2014至2023年间,共817张蛇类图像纳入分析,总体正确鉴定率为64%。东部松蛇正确鉴定率最高(82%,95%置信区间[置信区间,CI] [0.78–0.85]),其次为短尾王蛇(56%,95% CI [0.43–0.69])、南部猪鼻蛇(50%,95% CI [0.42–0.58])和东部靛蓝蛇(35%,95% CI [0.29–0.43])。东部靛蓝蛇图像中最常见的误鉴定为北美游蛇(54.75%)。公众提交665张图像(59%正确),专业生物学家提交152张图像(87%正确);专业人员正确鉴定优势约为公众的4倍(比值比[OR]=4.028,95% CI [2.441–6.950])。王蛇类别中,48份报告中33份被正确鉴定为王蛇(69%),专业生物学家正确鉴定了全部14份观察。

鸟类识别
2014至2024年间,鸟类网站收到1,134份报告,其中351份(31%)包含图像并纳入分析。343张(98%)图像被正确鉴定。美洲隼正确鉴定率最高(99.20%),其次为彩鹀(97.38%)和穴鸮(94.29%)。未检测到物种间正确鉴定概率的显著差异,公众对穴鸮、彩鹀和美洲隼的预测正确概率分别为0.94(95% CI [0.80, 0.99])、0.97(95% CI [0.94, 0.99])和0.99(95% CI [0.95, 1.00])。

鼬科动物识别
2012至2024年间,共收到1,197份美洲水貂和长尾鼬报告,其中220份包含图像。总体正确鉴定率仅为29%。美洲水貂正确鉴定率(37.41%)显著
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