新的人工智能系统利用摄像头和热成像传感器在旧金山湾引导船只远离灰鲸

加州大学圣塔芭芭拉分校贝尼奥夫海洋科学实验室（BOSL）及旧金山当地合作伙伴在持续努力中，揭示了防止鲸鱼与远洋船只在繁忙旧金山湾及其附近相撞的过程中的新技术。

该系统由人工智能驱动，利用热成像检测附近鲸鱼的热源，以及它们在繁忙水道中的“吹气”（呼气），然后提醒附近的水手改道或减速以避免撞击。

“在灰鲸季节的关键时刻，我们很高兴这些摄像机能够上线，”该项目负责人、BOSL科学家瑞秋·罗兹说。

这项急需的技术来得不能太早。灰鲸季节通常在五月达到高峰，今年已有七头鲸鱼被发现死亡，其中几头被进出湾内的船只致命撞击。研究人员认为，灰鹳通常在每年往返阿拉斯加觅食地和墨西哥产卵泻湖12,000英里的旅程中不会进入海湾，但它们正意外绕道进入交通繁忙的海湾，寻找因气候变化导致北极变得稀缺的食物。

“看到这些饥饿的鲸鱼在旧金山湾的喧嚣中跌跌撞撞，令人心碎，”BOSL主任道格拉斯·麦考利教授说。“每天都紧张刺激。但让我充满希望的是看到湾区社区所有合适的合作伙伴齐心协力，共同行动。这个新系统将拯救鲸鱼的生命。我们都为此感到自豪。”

追踪饥饿的灰鲸

该系统由BOSL的研究人员与美国海岸警卫队船舶交通服务及海洋哺乳动物中心的鲸鱼专家合作设计。它采用Flir热成像仪和由海洋哺乳动物检测技术公司WhaleSpotter开发的人工智能驱动的检测技术，全天候识别海洋哺乳动物，能在最远达四海里（7公里）范围内探测温血鲸气吹的热源。

每次检测都会由WhaleSpotter认证的海洋哺乳动物专家在发出警报前立即审核。一旦发现鲸鱼，加州大学圣塔芭芭拉分校的科学家们会在鲸鱼安全网站上绘制鲸鱼探测数据——这是由BOSL科学家开发的在线鲸鱼追踪器，会将这些探测数据分享给湾区的水手和美国海岸警卫队的船舶交通服务，后者可以向船只通报该地区面临迫在眉睫威胁的鲸鱼。

这项努力正值灰鲸出现令人担忧的新模式之际，灰鲸曾是保护成功的典范：过去十年中，东北太平洋一半的灰鲸死亡。研究人员指出，北极觅食地的变化是这场危机的导火索。随着北极海冰急剧下降，鲸鱼赖以生存的食物链正面临威胁。冰少了，食物也少了。

因此，许多饥饿的灰鲸在迁徙路线中绕道进入旧金山湾，显然是为了休息和寻找食物。这使他们面临极大风险，因为他们必须绕过每天穿越海湾的众多货船、油轮、渡轮、快艇、渔船和旅游船。许多消瘦疲惫的鲸鱼成为船只撞击的受害者。

罗兹说：“去年是湾区灰鲸有记录以来最致命的一年之一，21头死亡，今年已有7条死亡。”“鲸鱼和水手社区一直在争先恐后地，建立了一年前没有的新工具和合作伙伴关系。”

一台热成像相机在旧金山湾监测鲸鱼热成像特征。图片来源：加州大学

鲸鱼探测网络的第一个节点与海岸警卫队合作安装在天使岛的美国海岸警卫队通信站上。该系统指向海湾对面的金银岛和海湾大桥，覆盖了灰鲸与船只重叠的热点。

第二套探测系统将安装在MV Lyra上，这是一艘由旧金山湾渡轮运营的客运渡轮，每天航线连接瓦列霍和旧金山市中心。旧金山湾渡轮是一家每年运送三百万乘客的公共渡轮机构，将拥有湾内首个此类船载鲸鱼探测系统。目前正在讨论扩大网络，最终建立探测和追踪湾内所有鲸鱼的能力。其次，基于鲸鱼数据的战略重要扩张地点包括金门大桥或恶魔岛等地点。

“旧金山湾渡轮与美国海岸警卫队、海洋哺乳动物中心、港口安全委员会、我们的合同运营商蓝金船队以及姊妹机构金门渡轮密切合作，制定和提升鲸鱼保护协议，避免旧金山湾的打击，”旧金山湾渡轮执行董事谢默斯·墨菲说。

“这项工作包括持续监测、加强海员之间的沟通和教育，以及在鲸鱼出现时调整航线和减速等操作缓解措施。测试由贝尼奥夫海洋科学实验室设计和提供的热成像监测系统是我们工作的下一阶段，我们很高兴即将在渡轮上安装海湾的两台监测摄像头之一。我们始终致力于将其他船只运营商聚集在一起，以最佳技术和协议保护鲸鱼。”

热成像摄像头的扩展是旧金山港湾安全委员会海洋哺乳动物小组协调的更广泛合作的一部分，该小组汇聚了包括渡轮运营商、船舶交通服务、海洋哺乳动物专家和研究机构在内的十多个组织，旨在保护灰鲸，同时确保船只安全通过海湾。

“你可以在手机上打开一个应用，瞬时查看旧金山所有Muni公交车的确切位置，”麦考利说。“我们计划很快也能为湾区的鲸鱼做同样的事情。这将改变鲸鱼安全。”

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