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（左起）香港海洋公园保育基金保育及社区合作经理温翰芝博士、香港中文大学机械及自动化工程学系研究助理教授陈曦博士、香港海洋公园保育基金总监祝效忠、香港城市大学化学系副教授张肇坚教授及世界自然保护联盟鲎专家组项目干事兼指导委员会成员Kevin Laurie在下白泥首次以无人机系统进行野外数据收集。
(香港，2024年6月19日) 6月20日是国际马蹄蟹日。香港海洋公园保育基金（保育基金）多年来与不同科研团队合作，持续应用科研技术于本地马蹄蟹保育工作。为更有效进行马蹄蟹种群普查工作，保育基金与香港中文大学（中大）机械及自动化工程学系及香港城市大学（城大）化学系携手合作，成功获得环境及自然保育基金的拨款，用于进行跨学科研究。该研究将运用全自动无人机系统和人工智能技术识别马蹄蟹，提高马蹄蟹种群普查的成效。研究团队最近首次使用无人机系统在本地马蹄蟹其中一个重要繁育地点──下白泥泥滩收集野外数据，长远希望建立及训练人工智能演算法侦测及识别马蹄蟹，以便评估濒危马蹄蟹数量的变化趋势，及时制定相应的保育措施。
马蹄蟹种群普查每季至少进行一次，研究人员主要记录在泥滩上可见的马蹄蟹数量作统计之用。然而，这种普查方式往往受制于潮汐涨退时间、地理环境等自然因素，加上马蹄蟹个体的保护色令物种与泥滩环境难以区分，导致马蹄蟹真实数量可能被低估。应用无人机系统及人工智能技术进行相关普查，不只有助更准确统计马蹄蟹数量，还能减低调查人员在泥滩上行走进行普查时对栖息地造成的干扰。调查人员亦可预设无人机系统的调查范围及路径，以及同步操作多部无人机，扩大调查点数目。无人机更可覆盖沿海岸的红树林等较难抵达的位置，为本地马蹄蟹种群的分布提供更多研究数据。
香港海洋公园保育基金总监祝效忠表示：「是次保育基金与本港两所大学合作进行跨学科研究，以无人机系统及人工智能技术协助进行马蹄蟹种群普查，将为本地马蹄蟹保育工作开启重大新里程。本地马蹄蟹种群的品种、数量、年龄、生境地使用及分布等数据，皆为制定物种保育工作的重要参考依据，因此收集越多有关马蹄蟹数量的数据，越能深入分析马蹄蟹在本地栖息地的状况。保育基金与中大及城大团队早前进行首次无人机系统野外数据收集，期盼持续增进系统识别马蹄蟹的效能，最终以更全面准确的栖息地数据，协助建议及制定本地马蹄蟹种群的保育策略及行动计划。」
保育基金及研究团队在下白泥泥滩首次以无人机系统收集野外数据，先以目测普查方法为泥滩上的马蹄蟹放置标记，让无人机在空中以不同高度拍摄被标注的马蹄蟹，再将当中含有马蹄蟹的图像或录像转化予人工智能系统，辨识物种在自然环境中的不同型态。保育基金及研究团队计划每月进行最少两次野外数据收集，收集更多马蹄蟹在栖息地的图片及录像，亦计划扩展数据搜集范围至其他本地马蹄蟹栖息地，进一步建立马蹄蟹数据库以支援人工智能演算法学习，让机器学习最理想的物种调查及识别方法。
香港中文大学机械及自动化工程学系无人系统研究团队于2022年成功研发在建筑物使用的无人机系统及人工智能技术，是次将技术结合濒危物种保育工作，研究助理教授陈曦博士表示：「我们乐见将此技术拓展至马蹄蟹保育工作，为生态保育带来崭新发展。建立一个庞大且精准的数据库的过程中需进行人工标识，团队将持续到野外收集数据，让人工智能系统学习排除环境中的干扰因素，如水位深度、自然光照等，准确识别马蹄蟹。我们预计需时至少1至2年提升人工智能模型的准确度，届时配合稳定、高度自动化、可自主充电的无人机系统，便能将智能化管理系统用于马蹄蟹普查工作。」
香港城市大学化学系副教授兼是次研究之合作研究者张肇坚教授作为本地海洋生态及保育、以及海洋环境研究专家，除提供部分用作训练人工智能技术的马蹄蟹数据，亦作为专家顾问提供栖息地建模知识、以及马蹄蟹种群分布与环境因素关系的意见。他表示：「团队的马蹄蟹影像数据库正持续扩大，透过更多野外实境学习，我们盼望系统日后能辨识藏于泥中的马蹄蟹特征及独特『三轨』鲎踪，更快速准确地搜寻马蹄蟹；若数据够多，还能识别马蹄蟹的年龄、品种和行为等，进一步分析现存本地马蹄蟹种群的生存状况。利用无人机航拍考察搜集的环境影像数据也可用于马蹄蟹栖息地、甚至泥滩生态及环境监测，配以相关数据处理的机器学习过程，相信可支援马蹄蟹栖息地相关研究及制订保育工作。」
马蹄蟹对湿地生物多样性及生物进化史皆有重大生态及研究价值，然而它们因人类活动面对生存威胁。为保育这种早在4.75亿年前已存在的「活化石」，保育基金自2014年已进行幼年马蹄蟹种群普查计划，亦是世界自然保护联盟（IUCN）鲎专家组于2021年成立「亚太区鲎观测站网络」的成员之一，每季至少于下白泥等泥滩进行一次定点数量调查，了解马蹄蟹在产卵和育幼地点的分布及数量。除了进行科研工作保育马蹄蟹，保育基金积极推广教育及社区参与项目，包括「马蹄蟹校园保母计划」让中学生及企业参与照顾人工繁殖的年幼马蹄蟹，待它们成长后放归野外；亦举办泥滩清洁活动，清除可缠绕马蹄蟹的海洋垃圾，并减低栖息地污染，凝聚公众力量为保育工作出一分力。
为支持本地马蹄蟹种群的存续，保育基金呼吁市民在日常生活中身体力行参与保育，包括清除泥滩垃圾，减少环境污染以保护马蹄蟹栖息地，同时避免捕捉、骚扰、或购买野生马蹄蟹，减少人类活动对野外生态的影响，尽一份力量保护生态，并展现对环境的关怀。
研究项目以《环境及自然保育基金资助 开发一种数字孪生驱动下基于无人机和人工智能的马蹄蟹普查及保育方法》的名称进行，并获得环境及自然保育基金资助。
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