水下珊瑚礁机器人的代表性图像,该机器人利用珊瑚礁声音识别珊瑚栖息地和海洋生物。图片来源:ChatGPT。 小型自主水下机器人为科学家提供了一种寻找珊瑚礁中异常生物活动区域的新方法。该系统不依赖潜水员和相机,而是将水下录音与珊瑚礁的视觉观察结合起来。 据伍兹霍尔海洋研究所称,在美属维尔京群岛的实地测试中,机器人反复识别出大型柱状珊瑚结构周围的热点区域,那里的鱼类密度比珊瑚礁其他地方高出约 25 倍。该系统还可以通过水追踪生物声音,在受控实验中成功追踪 80 米外的声源。这项技术由伍兹霍尔海洋研究所 (WHOI) 的研究人员开发,称为 CUREE,代表“好奇号水下生态系统探索机器人”。会听、会看的机器人传统的珊瑚礁调查通常依靠潜水员、相机和其他仪器来收集观测结果。这些方法可以提供详细的观察,但其覆盖范围和持续时间可能会受到水下工作的实际限制的限制。 CUREE 旨在在复杂的珊瑚礁环境中自主导航,并在搜索异常生物活动区域的同时收集数据。该机器人将摄像头与水听器、水下麦克风结合在一起,可以记录海洋动物的声音。其车载计算机在车辆行驶时实时分析音频和视觉信号。摄像头可以提供近距离的详细信息,而声学传感可以检测距离机器人更远的生物活动。这两种敏感方法弥补了彼此的局限性。 相机可以提供物种级别的信息,但只能在相对较短的距离内提供。声学信号可以在更广泛的区域提供信息,但它们在物种层面包含的信息较少,并且在嘈杂的环境中很难定位。因此,CUREE 可以使用声音来识别感兴趣的地点,然后再使用相机近距离检查它们。珊瑚结构脱颖而出研究团队在 2022 年至 2024 年间对美属维尔京群岛乔尔浅滩的三次考察中对该系统进行了测试。 CUREE 始终将同一区域确定为生物热点。目视调查表明,该结构附近的鱼类密度比珊瑚礁其他部分高出约 25 倍。研究结果还强调了珊瑚礁结构对于理解海洋生物如何运作的重要性。复杂的珊瑚礁结构可以提供庇护和进食机会,并可以解释为什么某些特征支持更高浓度的动物。 识别这些热点可以帮助研究人员了解为什么同一珊瑚礁的相邻部分支持截然不同的生物活动水平。该机器人还能够在家中发出特定的生物声音。在受控实验中,CUREE 跟踪最远 80 […]