2024年2月4日发(作者:勤睿姿)
目 次
前 言...................................................................... ⅱ
1 适用范围 .................................................................. 1
2 规范性引用文件 ............................................................ 1
3 术语和定义 ................................................................ 1
4 观测原则 .................................................................. 2
5 观测准备 .................................................................. 2
6 相机布设 .................................................................. 5
7 相机安装 .................................................................. 5
8 相机检查维护与数据采集 .................................................... 6
9 数据存储与整理 ............................................................ 6
10 观测内容和指标 ............................................................ 7
11 数据分析 ................................................................. 7
12 质量控制和安全管理 ....................................................... 7
13 观测报告编制 ............................................................. 7
附录A(资料性附录)红外相机性能参数表 ....................................... 8
附录B(资料性附录)红外相机编码表 ........................................... 9
附录C(资料性附录)红外相机观测记录表 ...................................... 10
附录D(资料性附录)红外照片(视频)记录表 .................................. 11
附录E(资料性附录)重要参数计算方法 ........................................ 12
附录F(资料性附录)红外相机观测年度报告编写格式 ............................ 14
i
生物多样性观测技术导则 红外相机技术
1 适用范围
本标准规定了使用红外相机技术进行生物多样性观测的原则、观测准备、相机布设、相机安装、相机检查维护与数据采集、数据存储与整理、观测内容和指标、数据分析、质量控制和安全管理等内容。
本标准适用于中华人民共和国范围内使用红外相机技术对陆生大中型兽类和地栖型鸟类进行观测。其他野生动物的调查、监测可参照使用。
2 规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 7714 文后参考文献著录规则
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 2260 中华人民共和国行政区划代码
HJ 710.3 生物多样性观测技术导则 陆生哺乳动物
《县域陆生哺乳动物多样性调查与评估技术规定》(环境保护部2017年第84号公告)
《全国陆生野生动物资源调查自动相机法调查技术细则》(试行)(林动监函〔2017〕1号)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
红外触发相机 infrared-triggered camera
简称红外相机。指在现场无人操作的情况下,利用红外/热感应系统对从相机前经过的动物或人员进行自动或定时拍摄的装置,主要由红外/热传感器、拍摄系统、补光系统、供电系统、外壳等器件组成。
3.2
红外相机技术 camera trapping method
指通过红外相机获取野生动物或人类活动的影像数据,并对影像数据进行分析,从而探究目标动物的种类、数量、生态习性、生境状况和干扰压力等信息的研究方法。
3.3
观测样区 observation region
指根据生物地理区划在各生物地理区、亚区中选择具有代表性地区,并开展生物多样性观测的区域。观测样区通常包括山脉、流域等自然地理单元,或自然保护区、国家公园、自然公园等自然保护地,或县域为主的管理单元。
3.4
观测样地 observation plot
指在每个观测样区内用于布设红外相机的调查区域。每个观测样区内可设置单个或多个观测样地。
3.5
相机观测位点 camera-trap station
1
简称相机位点,指在观测样地内放置红外相机的地点(需记录经度、纬度、海拔和生境等详细信息,记录表参见附录C)。
3.6
有效照片 valid photograph
拍摄到野生动物、家禽家畜或人类活动的照片或视频。
3.7
无效照片 invalid photograph
未拍摄到任何野生动物、家禽家畜或人类活动的照片或视频。
3.8
独立有效照片 independent photograph (IP)
同种动物或人员不同个体或群体在某一相机位点出现(活动)被拍摄到的照片(组)为一份独立有效照片。
对于不能进行个体或群体识别的有效照片,以30 min(以该个体或群体第一次出现的时间为起点)为相邻独立有效照片的最小时间间隔;对于能够进行个体或群体识别的有效照片,则以不同个体或群体的有效照片作为独立有效照片。同时出现在一份有效照片(或视频)内的多个物种记为相应次数的多份独立有效照片。
4 观测原则
4.1 系统性原则
有明确的观测目标,观测样区、样地应具有代表性和异质性,能全面反映观测区域内观测目标物种的多样性情况;应采用统一、标准化且有针对性的观测方法,能观测到种群动态的变化趋势。
4.2 可操作性原则
观测计划应考虑所拥有的人力、资金和后勤保障等条件,观测样区和样地应具有一定的交通条件和工作条件。具体可参考HJ 710.3的要求。
4.3 持续性原则
观测工作应满足生物多样性保护和管理的需要,并能有效指导生物多样性保护和管理。观测对象、观测样地、观测方法等一经确定,应长期保持固定,不能随意变动。
4.4 保护性原则
观测过程中尽量减少对生物及其生境的干扰,避免超出客观需要的频繁观测。观测具有一定的野外工作特点,观测人员应接受相关专业培训,做好安全防护措施。红外相机安装时尽量采取安全锁、警示标牌、相机密码等形式避免相机和数据丢失。
5 观测准备
5.1 确定观测目标
观测目标为掌握区域内的动物种类、种群和群落组成、物种分布的时空变化,评价特定物种栖息地质量,评估生态系统健康度;或评估各种威胁因素对动物产生的影响;或分析动物保护措施和政策的有效性,并提出适应性管理措施。
5.2 确定观测样区和观测对象
5.2.1 观测样区
2
观测样区的选择同时考虑全面性、系统性、代表性。在全国范围内,根据动物地理区划在各动物地理区、亚区中选择具有代表性的区域为观测样区。观测样区的代表性从生态系统和物种两个层面进行考虑。
具体样区的选择遵循以下原则:
a)山脉、流域等自然地理单元、重要生态系统类型;
b)自然保护区、国家公园等代表性保护地,兼顾珍稀濒危物种、国家重点保护物种的核心分布区,覆盖哺乳动物地理分布的重点区域,以及保护地外的重要连通性生境;
c)旗舰物种、伞护物种、受威胁物种分布区;
d)县域为主的行政管理单元;
e)统筹考虑已有生物多样性调查和观测工作基础的地区。
5.2.2 观测对象
重点观测对象选择遵循以下原则:
a)大中型兽类和地栖型鸟类为代表的动物多样性;
b)其他需求,如旗舰物种、伞护物种、受威胁物种、特有物种,人类活动等。
5.3 提出观测计划
观测计划应包括:观测目的、观测对象、样地设置、观测点位、观测指标、观测时长、数据处理、经费预算、质量控制和安全管理等。
5.4 确定观测样地
在每个观测样区内根据海拔、植被类型、人为活动干扰强度和野生动物分布的先验知识等确定观测样地:
5.4.1 用地理信息系统(GIS)工具进行布点,建立覆盖整个观测样区的标准网格,网格大小可根据观测样区的面积大小、生境类型和观测对象特点来确定。一般采用1 km×1 km网格。具体情况可根据实际需求采用相应的网格尺度,如荒漠或草原生态系统可采用2 km×2
km或更大尺度的网格;
5.4.2 网格编码规则为横坐标(行)两个字母,纵坐标(列)两个数字,如第5行第11列的网格表示为AE11;
5.4.3 从观测样区中选取观测样地,一般每个观测样区应设置不少于3个观测样地,如经费和条件允许,整个样区可以全覆盖;
5.4.4 样地需覆盖样区内不同的海拔段、植被类型等,样地之间应保持一定的间距,原则上大于3 km;
5.4.5 每个样地根据实际情况应布置不少于20个网格和相机位点,且每个位点不少于1台红外相机;
5.4.6 每个样地不一定全部为集中的矩形,可根据地形、植被等因素进行设置,但观测网格之间尽量保持连续形态(图1)。
3
图1 观测样区及观测样地公里网格设置示意图(1 km网格为例)
5.5 环境信息收集
收集观测样区的自然概况资料,包括地形地貌、气候、水文水系、土壤类型、生境类型、社会经济状况等。
5.6 红外相机准备
5.6.1 相机
5.6.1.1 相机性能
主要采用被动式红外相机,相机基本性能参考红外相机参数表(参数表参见附录A)。
5.6.1.2 相机位点编号
为每个相机位点编设一个唯一的编号(编码表参见附录B)。
5.6.1.3 相机参数设定
相机安装前,应对以下参数进行设置:
a)输入时区、日期与时间(一般相机的日期和时间与当前时间不符,应修改;时区应修改为“+8”);
b)输入相机点位的经纬度(如有);
c)相机时间设置为24小时制;
d)拍摄模式可设置为“拍照+视频”模式或“拍照”模式或“视频”模式,一般设置为“3张连拍+10s视频”;
e)拍摄间隔时间设定为1 s(或根据特定观测目标设定具体间隔时长);
f)触发灵敏度设置为“中”或“高”(或参考相机说明书),一般建议设置为“中”。
5.6.2 电池
如果相机的说明书中没有特别指定,宜为相机配置高性能碱性电池。
若为相机配置充电电池,安装前一天或出发前应充满电。
5.6.3 存储卡
4
应为相机配置容量足够大的存储卡,建议使用16GB以上容量的高速存储卡。
新的存储卡或已用过的存储卡在安装前均应格式化。
6 相机布设
6.1 相机位点
每个网格中选择合适位置布设1个相机位点,相邻的相机位点之间相隔距离不小于500m。相机布设前,应完成观测样地内相机位点的设计:
6.1.1 根据观测样地内河流、道路(巡护路线)或其他地形体征特点,确定相机布设的路径;
6.1.2 通过GPS导航找到预设相机位点(通常每个网格的中心点为预设点),并寻找适合相机安放的位置;
6.1.3 实地核查时根据网格内生境的特点,在预设位点周边寻找合适的地点安装相机,对相机位点进行确认,重新记录相机位点的GPS信息。
6.2 相机位点工作时间
各样区根据当地气候条件因地制宜地选择红外相机布设时间。建议每个观测样区坚持长期观测,每年应包括不同季节的观测数据。如有特殊情况,应保证每个相机位点每年观测时长不少于6个月。
7 相机安装
7.1 安装地点选择
选择安装地点时应考虑以下因素:
a)宜安装在动物可能经常出现的地点,如兽径、水源地、集群地、求偶地、排便地等;
b)相机前应具有相对较大的空间,如山脊、垭口处、通道交汇处、林间或林下开阔地;
c)宜避开阳光直射相机镜头或可产生反射光的物体;
d)离动物可能通过的位置远近合适,保证动物在相机拍摄视野范围内经过时间较长;
e)工作人员可安全到达的区域;
f)相机安放时不应使用诱饵或嗅味剂。
7.2 相机高度
相机高度可根据目标动物的大小、安放地点的视野确定,通常距离地面约50cm(地面水平情况下),镜头保持水平或略向下倾,尽量保证动物预期出现位置处于相机拍摄视野中央。
7.3 相机朝向
相机镜头应避开阳光直射,或与兽径走向呈锐角夹角。
7.4 相机固定
相机宜固定在坚固的树干、立桩或岩石上。
固定后确保拍摄视野开阔,应对镜头前面的树叶、枝条、灌丛等进行必要清理(在植物生长季节需要特别注意灌草的生长),以免遮挡镜头或拍摄无效照片。
可使用安全锁对相机进行绑定,以防偷盗。
7.5 相机测试
安装完成应进行拍摄测试,以检测相机是否正常工作。
7.6 白板照片
安装完相机和(或)更换电池后,应拍摄一张写有相机位点信息(样地编号、相机编号、5
安装人、经纬度、日期和时间等)的“白板照片”,以保证照片的参考信息(位置等)不丢失。
7.7 记录相机安装位点信息
相机安装完成后,应详细记录相机安装地点、经纬度坐标及周边植被类型、人为干扰类型等生境信息(记录表参见附录C)。
8 相机检查维护与数据采集
8.1 相机在野外的检查与维护
应定期对相机的工作状态进行检查,对相机进行必要的清洁。
在保证相机保持充足的存储容量和电池电量的前提下,及时更换存储卡和电池,一般建议4个月更换一次。南方潮湿地区和多雨山区,根据实际情况可增加相机检查频率,防止相机进水损坏。
8.2 取卡、换卡
取卡、换卡时,应拍摄一张写有相机位点信息(位点编号、相机编号、安装人、经纬度、日期和时间)的“白板照片”,以保证照片的参考信息(位置等)不丢失,并填写相应表格(表格参见附录C)。
8.3 存储卡保存
存储卡取回后应及时拷贝,并干燥保存以备下次正常使用。具体可参照《全国陆生野生动物资源调查自动相机法调查技术细则》执行。
8.4 数据无线传输
有通讯网络或专用网络覆盖条件的样区,可选择带有自动传输功能和物联网技术的相机及相关支持设备,利用无线传输、中继传输等方式实时或定期将数据传输到数据接收端。
9 数据存储与整理
9.1 数据存储与备份
每个相机位点的照片数据应单独建立文件夹存放,并对数据进行备份。
图像数据采用以下目录分级进行存储备份,采用五级目录结构进行分类存储,省份编号参照GB/T 2260行政代码执行。具体存储结构定义如下:
省份编号(如广东省):44
监测样区编号(如鼎湖山):DHS
样地号(如1号样地):1位点编号(如AB04网格第二台相机):AB04B
相机拍摄年月(如2020年06月):2006
照片编号:
可根据项目需求对所有照片和视频文件进行重编号,给每一份照片和视频文件赋予一个唯一的编码(参见附录D),统计表格放在底层文件夹中。
9.2 照片分类
首先将所有照片分为有效照片和无效照片两大类,有效照片均须按照拍摄时间顺序依次填写进红外照片(视频)记录表(记录表参见附录D)。
9.3 有效照片的处理
9.3.1 对于能够准确识别物种的照片(视频),在红外照片(视频)记录表中填写对象类别、物种名称、动物数量、性别等信息;
9.3.2 若一张照片上有两种或两种以上动物,则在该条照片(视频)记录的备注中注明各个物种名称及数量;
6
9.3.3 对于不能准确识别物种的照片,应记录到能鉴定的最细类别;
9.3.4 对于非野生动物,对象类别填写为家禽或家畜,并应记录物种名称及数量;
9.3.5 对于人,对象类别填写为工作人员或其他人员,并应备注人为活动类型(如偷猎、放牧等)。
9.4 无效照片的处理
存档。
10 观测指标
红外相机观测指标应定义清楚、可测量、可重复、简便实用、数据采集相对容易,主要包括以下指标:
a)动物的种类组成;
b)种群动态;
c)动物时空分布;
d)动物受威胁程度;
e)植被类型;
f)人类干扰情况;
g)生境状况。
11 数据分析与共享
比较不同生态系统类型或植被类型、海拔、样地、样区等之间生物多样性差异,观测样区内不同季节和年度的差异。对重点关注物种可开展活动模式相关研究分析。不同观测样区间通过将数据上传至生态环境部生物多样性观测数据库(114.251.10.194)实现数据共享,加强数据深度挖掘。
重要分析参数计算方法参见附录E。根据具体需求进行分析。
12 质量控制和安全管理
12.1 观测者应掌握野外观测标准和相关知识,参加相关专业培训,严格按照标准要求进行观测样地的选址、相机的布设及安装、数据采集等,认真填写记录表。数值测试和计算按GB/T 8170的规定执行。
12.2 建立数据审核程序,全面、细致地审核观测数据的准确性和完整性,发现可疑、缺漏数据及时补救,将各类数据转换成电子文档。
12.3 建立数据备案制度,将所有观测数据和文档进行备份(光盘、硬盘或数据库)。定期检查并更新备份数据,防止由于储存介质问题引起数据丢失。
12.4 野外观测需做好安全防护工作,在确保人身安全的情况下方可进行观测,避免单人作业,具体防护措施可按《县域陆生哺乳动物多样性调查与评估技术规定》执行。
13 观测报告编制
红外相机观测报告应包括:前言、观测目标、观测区域概况、观测方法(样地和相机点位、数据收集频次等)、观测结果(种类组成、分布、种群动态、面临的威胁等)、分析与讨论、对策建议(观测报告编写格式参见附录F)。
7
附录A
红外相机性能参数表
(资料性附录)标准中红外相机性能参数参照表A.1。观测中使用的红外相机性能应不低于该参数表要求。
表A.1 红外相机性能参数表
红外相机性能要求 硬件及参数
拍摄模式
最大照片像素
数据质量
最大视频分辨率
视频长度
音频
相机编码
数据规范
环境参量
数据管理系统
触发至拍摄时间
快速启动 图片连拍最小间隔
拍照至录像时间
液晶显示
硬件性能
标准内存卡
补光系统
工作时间
低功耗
工作温度
定时拍摄 时间段
防水防尘等级
防护性能
安全设置 密码保护/ 挂锁保护/ 专业施封锁(选配)
-20 ℃-50 ℃可正常运行
可设置自动工作时段,支持自动间隔拍摄和定时触发拍摄
不低于IP68(尘密/浸水)级别
详细描述
具备照片模式、视频模式、照片+视频模式中两种或两种以上拍摄模式
不低于1200万
不低于1280*720,30 fps
1~60 s,120 s(可选)
视频模式下同步录音
可以设置编码,此编码可以显示在相机拍摄的照片中
数据包含并显示相机名称、日期、时间、温度等,相关信息可以通过数据系统读取
配备数据管理系统,可对相机进行“批量参数设置”,具备对数据进行 “重命名”、“批量导出属性信息”等操作功能(可选)
不超过0.8 s
不超过1.5 s
不超过2 s
显示屏幕≥2.0寸,或可无线连接外置显示设备
≧16 GB高速存储
夜晚、微光条件下自动启动补光系统辅助拍摄或转换为微光拍摄模式
20 ℃环境中待机时间不小于3个月
8
附录B
红外相机编码表
(资料性附录)标准中红外相机编码表参照表B.1。
表B.1 红外相机编码表
省份编号
XX
样区编号
XXX
样地编号
X
位点编号
行号+列号+相机位点
网格法
列号: 2位数字(自西向东),第一列编号为01、02、03, 以此类推;
行号:2位大写字母(自北向南),编号为AA、AB、AC,以此类推。
点位信息:1位字母,每个网格第一台相机位点,如网格内放置第二台或有相机位点调整,按字母顺序替换。
AB 行、04列,第二次调整的位点(第一次为A,以此类推)。
AB04B
2位数字
3个大写字母;
1位数字,按顺序标号
广东省
44
鼎湖山观测样区
DHS
1号样地
1
9
附录C
红外相机观测记录表
(资料性附录)标准中红外相机观测记录表参照表C.1。
表C.1 红外相机观测记录表
表格编号:
观测样区名:
网格号/相机位点:
海拔:
日期
布设日期:20 年 月 日 时 分
检查日期:20 年 月 日 时 分
检查日期:20 年 月 日 时 分
检查日期:20 年 月 日 时 分
检查日期:20 年 月 日 时 分
检查日期:20 年 月 日 时 分
自然保护区名:
相机编号:
经度:
相机状态
□正常 □停止工作 □损坏 □丢失
□正常 □停止工作 □损坏 □丢失
□正常 □停止工作 □损坏 □丢失
□正常 □停止工作 □损坏 □丢失
□正常 □停止工作 □损坏 □丢失
□正常 □停止工作 □损坏 □丢失
小地名:
相机型号:
纬度:
布设/记录人:
布设点生境特点:人路/兽径/山坡/山脊/垭口/林间开阔地/溪边/水塘/ 石洞旁/倒木 其它
地形:山脊/ 上部/ 中部/ 下部/ 沟谷/ 平地
水源地距离:□<100 m □>100 m
植被
类型
乔木
坡向a: 坡度:
水源类型:泉眼 溪流 河流 池塘 湖泊 水库
常绿阔叶林/常绿落叶阔叶混交林/落叶阔叶林/针阔混交林/针叶林/竹林/灌丛/荒漠/草原/草甸/ 其它:
平均高度(m):5-9 10-19 20-29 >30
胸径b:1 2 3 4 5
高度(m):0-1 1-3 3-5 >5
森林起源:□原始 □次生 □人工
优势树种: 密度:密/ 稀疏/ 开阔
盖度: 0-24% 25-49% 50-74% 75-100%
灌木
类型:常绿 落叶 竹丛 混合 其他 优势物种:
草本 盖度:0-24% 25-49% 50-74% 75-100% 类型: 禾本为主 非禾本为主
人为干扰类型(距离相机位点50 m半径内)
发现日期
备注
a坡向分为
打猎
放夹
砍树
砍柴
拨树皮
开山
旅游
放牧
挖药
其他:
b以相机为中心、10 m东、东南、南、西南、西、西北、北、东北
半径范围内,找胸径最大的5棵树进行测量
10
附录D
(资料性附录)
独立探测首张
1
1
红外相机照片(视频)记录表标准中红外相机照片(视频)记录表参照表D.1。
表D.1 红外相机照片(视频)记录表
文件夹
编号(位点)
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
拍摄年月
202006
202006
202006
202006
202006
202006
202006
202006
原始文件
编号
IMAG0001
IMAG0002
IMAG0003
IMAG0004
IMAG0005
IMAG0006
IMAG0007
IMAG0008
文件
格式
JPG
JPG
JPG
AVI
JPG
JPG
JPG
AVI
文件编号
44DHS1AB04B
2006-0001
44DHS1AB04B
2006-0002
44DHS1AB04B
2006-0003
44DHS1AB04B
2006-0004
44DHS1AB04B
2006-0005
44DHS1AB04B
2006-0006
44DHS1AB04B
2006-0007
44DHS1AB04B
2006-0008
拍摄日期
2020/6/15
2020/6/15
2020/6/15
2020/6/15
2020/6/16
2020/6/16
2020/6/16
2020/6/16
拍摄
时间
19:00
19:00
19:00
19:01
2:12
2:12
2:13
2:13
工作天数
1
1
1
1
2
2
2
2
对象类别
工作人员
工作人员
工作人员
工作人员
兽类
兽类
兽类
兽类
物种名称
人
人
人
人
猪獾
猪獾
猪獾
猪獾
物种拉丁名
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Arctonyx collaris
Arctonyx collaris
Arctonyx collaris
Arctonyx collaris
数量
2
2
1
1
1
1
1
1
性别
雄
雄
雄
雄
备注
设置相机
注:对象类别分为7类(兽类、鸟类、家畜、家禽、工作人员、其他人员、其他)
11
附录E
重要参数计算方法
(资料性附录)
1. 相对多度指数(RAI)按公式(E.1)计算:
2024年2月4日发(作者:勤睿姿)
目 次
前 言...................................................................... ⅱ
1 适用范围 .................................................................. 1
2 规范性引用文件 ............................................................ 1
3 术语和定义 ................................................................ 1
4 观测原则 .................................................................. 2
5 观测准备 .................................................................. 2
6 相机布设 .................................................................. 5
7 相机安装 .................................................................. 5
8 相机检查维护与数据采集 .................................................... 6
9 数据存储与整理 ............................................................ 6
10 观测内容和指标 ............................................................ 7
11 数据分析 ................................................................. 7
12 质量控制和安全管理 ....................................................... 7
13 观测报告编制 ............................................................. 7
附录A(资料性附录)红外相机性能参数表 ....................................... 8
附录B(资料性附录)红外相机编码表 ........................................... 9
附录C(资料性附录)红外相机观测记录表 ...................................... 10
附录D(资料性附录)红外照片(视频)记录表 .................................. 11
附录E(资料性附录)重要参数计算方法 ........................................ 12
附录F(资料性附录)红外相机观测年度报告编写格式 ............................ 14
i
生物多样性观测技术导则 红外相机技术
1 适用范围
本标准规定了使用红外相机技术进行生物多样性观测的原则、观测准备、相机布设、相机安装、相机检查维护与数据采集、数据存储与整理、观测内容和指标、数据分析、质量控制和安全管理等内容。
本标准适用于中华人民共和国范围内使用红外相机技术对陆生大中型兽类和地栖型鸟类进行观测。其他野生动物的调查、监测可参照使用。
2 规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 7714 文后参考文献著录规则
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 2260 中华人民共和国行政区划代码
HJ 710.3 生物多样性观测技术导则 陆生哺乳动物
《县域陆生哺乳动物多样性调查与评估技术规定》(环境保护部2017年第84号公告)
《全国陆生野生动物资源调查自动相机法调查技术细则》(试行)(林动监函〔2017〕1号)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
红外触发相机 infrared-triggered camera
简称红外相机。指在现场无人操作的情况下,利用红外/热感应系统对从相机前经过的动物或人员进行自动或定时拍摄的装置,主要由红外/热传感器、拍摄系统、补光系统、供电系统、外壳等器件组成。
3.2
红外相机技术 camera trapping method
指通过红外相机获取野生动物或人类活动的影像数据,并对影像数据进行分析,从而探究目标动物的种类、数量、生态习性、生境状况和干扰压力等信息的研究方法。
3.3
观测样区 observation region
指根据生物地理区划在各生物地理区、亚区中选择具有代表性地区,并开展生物多样性观测的区域。观测样区通常包括山脉、流域等自然地理单元,或自然保护区、国家公园、自然公园等自然保护地,或县域为主的管理单元。
3.4
观测样地 observation plot
指在每个观测样区内用于布设红外相机的调查区域。每个观测样区内可设置单个或多个观测样地。
3.5
相机观测位点 camera-trap station
1
简称相机位点,指在观测样地内放置红外相机的地点(需记录经度、纬度、海拔和生境等详细信息,记录表参见附录C)。
3.6
有效照片 valid photograph
拍摄到野生动物、家禽家畜或人类活动的照片或视频。
3.7
无效照片 invalid photograph
未拍摄到任何野生动物、家禽家畜或人类活动的照片或视频。
3.8
独立有效照片 independent photograph (IP)
同种动物或人员不同个体或群体在某一相机位点出现(活动)被拍摄到的照片(组)为一份独立有效照片。
对于不能进行个体或群体识别的有效照片,以30 min(以该个体或群体第一次出现的时间为起点)为相邻独立有效照片的最小时间间隔;对于能够进行个体或群体识别的有效照片,则以不同个体或群体的有效照片作为独立有效照片。同时出现在一份有效照片(或视频)内的多个物种记为相应次数的多份独立有效照片。
4 观测原则
4.1 系统性原则
有明确的观测目标,观测样区、样地应具有代表性和异质性,能全面反映观测区域内观测目标物种的多样性情况;应采用统一、标准化且有针对性的观测方法,能观测到种群动态的变化趋势。
4.2 可操作性原则
观测计划应考虑所拥有的人力、资金和后勤保障等条件,观测样区和样地应具有一定的交通条件和工作条件。具体可参考HJ 710.3的要求。
4.3 持续性原则
观测工作应满足生物多样性保护和管理的需要,并能有效指导生物多样性保护和管理。观测对象、观测样地、观测方法等一经确定,应长期保持固定,不能随意变动。
4.4 保护性原则
观测过程中尽量减少对生物及其生境的干扰,避免超出客观需要的频繁观测。观测具有一定的野外工作特点,观测人员应接受相关专业培训,做好安全防护措施。红外相机安装时尽量采取安全锁、警示标牌、相机密码等形式避免相机和数据丢失。
5 观测准备
5.1 确定观测目标
观测目标为掌握区域内的动物种类、种群和群落组成、物种分布的时空变化,评价特定物种栖息地质量,评估生态系统健康度;或评估各种威胁因素对动物产生的影响;或分析动物保护措施和政策的有效性,并提出适应性管理措施。
5.2 确定观测样区和观测对象
5.2.1 观测样区
2
观测样区的选择同时考虑全面性、系统性、代表性。在全国范围内,根据动物地理区划在各动物地理区、亚区中选择具有代表性的区域为观测样区。观测样区的代表性从生态系统和物种两个层面进行考虑。
具体样区的选择遵循以下原则:
a)山脉、流域等自然地理单元、重要生态系统类型;
b)自然保护区、国家公园等代表性保护地,兼顾珍稀濒危物种、国家重点保护物种的核心分布区,覆盖哺乳动物地理分布的重点区域,以及保护地外的重要连通性生境;
c)旗舰物种、伞护物种、受威胁物种分布区;
d)县域为主的行政管理单元;
e)统筹考虑已有生物多样性调查和观测工作基础的地区。
5.2.2 观测对象
重点观测对象选择遵循以下原则:
a)大中型兽类和地栖型鸟类为代表的动物多样性;
b)其他需求,如旗舰物种、伞护物种、受威胁物种、特有物种,人类活动等。
5.3 提出观测计划
观测计划应包括:观测目的、观测对象、样地设置、观测点位、观测指标、观测时长、数据处理、经费预算、质量控制和安全管理等。
5.4 确定观测样地
在每个观测样区内根据海拔、植被类型、人为活动干扰强度和野生动物分布的先验知识等确定观测样地:
5.4.1 用地理信息系统(GIS)工具进行布点,建立覆盖整个观测样区的标准网格,网格大小可根据观测样区的面积大小、生境类型和观测对象特点来确定。一般采用1 km×1 km网格。具体情况可根据实际需求采用相应的网格尺度,如荒漠或草原生态系统可采用2 km×2
km或更大尺度的网格;
5.4.2 网格编码规则为横坐标(行)两个字母,纵坐标(列)两个数字,如第5行第11列的网格表示为AE11;
5.4.3 从观测样区中选取观测样地,一般每个观测样区应设置不少于3个观测样地,如经费和条件允许,整个样区可以全覆盖;
5.4.4 样地需覆盖样区内不同的海拔段、植被类型等,样地之间应保持一定的间距,原则上大于3 km;
5.4.5 每个样地根据实际情况应布置不少于20个网格和相机位点,且每个位点不少于1台红外相机;
5.4.6 每个样地不一定全部为集中的矩形,可根据地形、植被等因素进行设置,但观测网格之间尽量保持连续形态(图1)。
3
图1 观测样区及观测样地公里网格设置示意图(1 km网格为例)
5.5 环境信息收集
收集观测样区的自然概况资料,包括地形地貌、气候、水文水系、土壤类型、生境类型、社会经济状况等。
5.6 红外相机准备
5.6.1 相机
5.6.1.1 相机性能
主要采用被动式红外相机,相机基本性能参考红外相机参数表(参数表参见附录A)。
5.6.1.2 相机位点编号
为每个相机位点编设一个唯一的编号(编码表参见附录B)。
5.6.1.3 相机参数设定
相机安装前,应对以下参数进行设置:
a)输入时区、日期与时间(一般相机的日期和时间与当前时间不符,应修改;时区应修改为“+8”);
b)输入相机点位的经纬度(如有);
c)相机时间设置为24小时制;
d)拍摄模式可设置为“拍照+视频”模式或“拍照”模式或“视频”模式,一般设置为“3张连拍+10s视频”;
e)拍摄间隔时间设定为1 s(或根据特定观测目标设定具体间隔时长);
f)触发灵敏度设置为“中”或“高”(或参考相机说明书),一般建议设置为“中”。
5.6.2 电池
如果相机的说明书中没有特别指定,宜为相机配置高性能碱性电池。
若为相机配置充电电池,安装前一天或出发前应充满电。
5.6.3 存储卡
4
应为相机配置容量足够大的存储卡,建议使用16GB以上容量的高速存储卡。
新的存储卡或已用过的存储卡在安装前均应格式化。
6 相机布设
6.1 相机位点
每个网格中选择合适位置布设1个相机位点,相邻的相机位点之间相隔距离不小于500m。相机布设前,应完成观测样地内相机位点的设计:
6.1.1 根据观测样地内河流、道路(巡护路线)或其他地形体征特点,确定相机布设的路径;
6.1.2 通过GPS导航找到预设相机位点(通常每个网格的中心点为预设点),并寻找适合相机安放的位置;
6.1.3 实地核查时根据网格内生境的特点,在预设位点周边寻找合适的地点安装相机,对相机位点进行确认,重新记录相机位点的GPS信息。
6.2 相机位点工作时间
各样区根据当地气候条件因地制宜地选择红外相机布设时间。建议每个观测样区坚持长期观测,每年应包括不同季节的观测数据。如有特殊情况,应保证每个相机位点每年观测时长不少于6个月。
7 相机安装
7.1 安装地点选择
选择安装地点时应考虑以下因素:
a)宜安装在动物可能经常出现的地点,如兽径、水源地、集群地、求偶地、排便地等;
b)相机前应具有相对较大的空间,如山脊、垭口处、通道交汇处、林间或林下开阔地;
c)宜避开阳光直射相机镜头或可产生反射光的物体;
d)离动物可能通过的位置远近合适,保证动物在相机拍摄视野范围内经过时间较长;
e)工作人员可安全到达的区域;
f)相机安放时不应使用诱饵或嗅味剂。
7.2 相机高度
相机高度可根据目标动物的大小、安放地点的视野确定,通常距离地面约50cm(地面水平情况下),镜头保持水平或略向下倾,尽量保证动物预期出现位置处于相机拍摄视野中央。
7.3 相机朝向
相机镜头应避开阳光直射,或与兽径走向呈锐角夹角。
7.4 相机固定
相机宜固定在坚固的树干、立桩或岩石上。
固定后确保拍摄视野开阔,应对镜头前面的树叶、枝条、灌丛等进行必要清理(在植物生长季节需要特别注意灌草的生长),以免遮挡镜头或拍摄无效照片。
可使用安全锁对相机进行绑定,以防偷盗。
7.5 相机测试
安装完成应进行拍摄测试,以检测相机是否正常工作。
7.6 白板照片
安装完相机和(或)更换电池后,应拍摄一张写有相机位点信息(样地编号、相机编号、5
安装人、经纬度、日期和时间等)的“白板照片”,以保证照片的参考信息(位置等)不丢失。
7.7 记录相机安装位点信息
相机安装完成后,应详细记录相机安装地点、经纬度坐标及周边植被类型、人为干扰类型等生境信息(记录表参见附录C)。
8 相机检查维护与数据采集
8.1 相机在野外的检查与维护
应定期对相机的工作状态进行检查,对相机进行必要的清洁。
在保证相机保持充足的存储容量和电池电量的前提下,及时更换存储卡和电池,一般建议4个月更换一次。南方潮湿地区和多雨山区,根据实际情况可增加相机检查频率,防止相机进水损坏。
8.2 取卡、换卡
取卡、换卡时,应拍摄一张写有相机位点信息(位点编号、相机编号、安装人、经纬度、日期和时间)的“白板照片”,以保证照片的参考信息(位置等)不丢失,并填写相应表格(表格参见附录C)。
8.3 存储卡保存
存储卡取回后应及时拷贝,并干燥保存以备下次正常使用。具体可参照《全国陆生野生动物资源调查自动相机法调查技术细则》执行。
8.4 数据无线传输
有通讯网络或专用网络覆盖条件的样区,可选择带有自动传输功能和物联网技术的相机及相关支持设备,利用无线传输、中继传输等方式实时或定期将数据传输到数据接收端。
9 数据存储与整理
9.1 数据存储与备份
每个相机位点的照片数据应单独建立文件夹存放,并对数据进行备份。
图像数据采用以下目录分级进行存储备份,采用五级目录结构进行分类存储,省份编号参照GB/T 2260行政代码执行。具体存储结构定义如下:
省份编号(如广东省):44
监测样区编号(如鼎湖山):DHS
样地号(如1号样地):1位点编号(如AB04网格第二台相机):AB04B
相机拍摄年月(如2020年06月):2006
照片编号:
可根据项目需求对所有照片和视频文件进行重编号,给每一份照片和视频文件赋予一个唯一的编码(参见附录D),统计表格放在底层文件夹中。
9.2 照片分类
首先将所有照片分为有效照片和无效照片两大类,有效照片均须按照拍摄时间顺序依次填写进红外照片(视频)记录表(记录表参见附录D)。
9.3 有效照片的处理
9.3.1 对于能够准确识别物种的照片(视频),在红外照片(视频)记录表中填写对象类别、物种名称、动物数量、性别等信息;
9.3.2 若一张照片上有两种或两种以上动物,则在该条照片(视频)记录的备注中注明各个物种名称及数量;
6
9.3.3 对于不能准确识别物种的照片,应记录到能鉴定的最细类别;
9.3.4 对于非野生动物,对象类别填写为家禽或家畜,并应记录物种名称及数量;
9.3.5 对于人,对象类别填写为工作人员或其他人员,并应备注人为活动类型(如偷猎、放牧等)。
9.4 无效照片的处理
存档。
10 观测指标
红外相机观测指标应定义清楚、可测量、可重复、简便实用、数据采集相对容易,主要包括以下指标:
a)动物的种类组成;
b)种群动态;
c)动物时空分布;
d)动物受威胁程度;
e)植被类型;
f)人类干扰情况;
g)生境状况。
11 数据分析与共享
比较不同生态系统类型或植被类型、海拔、样地、样区等之间生物多样性差异,观测样区内不同季节和年度的差异。对重点关注物种可开展活动模式相关研究分析。不同观测样区间通过将数据上传至生态环境部生物多样性观测数据库(114.251.10.194)实现数据共享,加强数据深度挖掘。
重要分析参数计算方法参见附录E。根据具体需求进行分析。
12 质量控制和安全管理
12.1 观测者应掌握野外观测标准和相关知识,参加相关专业培训,严格按照标准要求进行观测样地的选址、相机的布设及安装、数据采集等,认真填写记录表。数值测试和计算按GB/T 8170的规定执行。
12.2 建立数据审核程序,全面、细致地审核观测数据的准确性和完整性,发现可疑、缺漏数据及时补救,将各类数据转换成电子文档。
12.3 建立数据备案制度,将所有观测数据和文档进行备份(光盘、硬盘或数据库)。定期检查并更新备份数据,防止由于储存介质问题引起数据丢失。
12.4 野外观测需做好安全防护工作,在确保人身安全的情况下方可进行观测,避免单人作业,具体防护措施可按《县域陆生哺乳动物多样性调查与评估技术规定》执行。
13 观测报告编制
红外相机观测报告应包括:前言、观测目标、观测区域概况、观测方法(样地和相机点位、数据收集频次等)、观测结果(种类组成、分布、种群动态、面临的威胁等)、分析与讨论、对策建议(观测报告编写格式参见附录F)。
7
附录A
红外相机性能参数表
(资料性附录)标准中红外相机性能参数参照表A.1。观测中使用的红外相机性能应不低于该参数表要求。
表A.1 红外相机性能参数表
红外相机性能要求 硬件及参数
拍摄模式
最大照片像素
数据质量
最大视频分辨率
视频长度
音频
相机编码
数据规范
环境参量
数据管理系统
触发至拍摄时间
快速启动 图片连拍最小间隔
拍照至录像时间
液晶显示
硬件性能
标准内存卡
补光系统
工作时间
低功耗
工作温度
定时拍摄 时间段
防水防尘等级
防护性能
安全设置 密码保护/ 挂锁保护/ 专业施封锁(选配)
-20 ℃-50 ℃可正常运行
可设置自动工作时段,支持自动间隔拍摄和定时触发拍摄
不低于IP68(尘密/浸水)级别
详细描述
具备照片模式、视频模式、照片+视频模式中两种或两种以上拍摄模式
不低于1200万
不低于1280*720,30 fps
1~60 s,120 s(可选)
视频模式下同步录音
可以设置编码,此编码可以显示在相机拍摄的照片中
数据包含并显示相机名称、日期、时间、温度等,相关信息可以通过数据系统读取
配备数据管理系统,可对相机进行“批量参数设置”,具备对数据进行 “重命名”、“批量导出属性信息”等操作功能(可选)
不超过0.8 s
不超过1.5 s
不超过2 s
显示屏幕≥2.0寸,或可无线连接外置显示设备
≧16 GB高速存储
夜晚、微光条件下自动启动补光系统辅助拍摄或转换为微光拍摄模式
20 ℃环境中待机时间不小于3个月
8
附录B
红外相机编码表
(资料性附录)标准中红外相机编码表参照表B.1。
表B.1 红外相机编码表
省份编号
XX
样区编号
XXX
样地编号
X
位点编号
行号+列号+相机位点
网格法
列号: 2位数字(自西向东),第一列编号为01、02、03, 以此类推;
行号:2位大写字母(自北向南),编号为AA、AB、AC,以此类推。
点位信息:1位字母,每个网格第一台相机位点,如网格内放置第二台或有相机位点调整,按字母顺序替换。
AB 行、04列,第二次调整的位点(第一次为A,以此类推)。
AB04B
2位数字
3个大写字母;
1位数字,按顺序标号
广东省
44
鼎湖山观测样区
DHS
1号样地
1
9
附录C
红外相机观测记录表
(资料性附录)标准中红外相机观测记录表参照表C.1。
表C.1 红外相机观测记录表
表格编号:
观测样区名:
网格号/相机位点:
海拔:
日期
布设日期:20 年 月 日 时 分
检查日期:20 年 月 日 时 分
检查日期:20 年 月 日 时 分
检查日期:20 年 月 日 时 分
检查日期:20 年 月 日 时 分
检查日期:20 年 月 日 时 分
自然保护区名:
相机编号:
经度:
相机状态
□正常 □停止工作 □损坏 □丢失
□正常 □停止工作 □损坏 □丢失
□正常 □停止工作 □损坏 □丢失
□正常 □停止工作 □损坏 □丢失
□正常 □停止工作 □损坏 □丢失
□正常 □停止工作 □损坏 □丢失
小地名:
相机型号:
纬度:
布设/记录人:
布设点生境特点:人路/兽径/山坡/山脊/垭口/林间开阔地/溪边/水塘/ 石洞旁/倒木 其它
地形:山脊/ 上部/ 中部/ 下部/ 沟谷/ 平地
水源地距离:□<100 m □>100 m
植被
类型
乔木
坡向a: 坡度:
水源类型:泉眼 溪流 河流 池塘 湖泊 水库
常绿阔叶林/常绿落叶阔叶混交林/落叶阔叶林/针阔混交林/针叶林/竹林/灌丛/荒漠/草原/草甸/ 其它:
平均高度(m):5-9 10-19 20-29 >30
胸径b:1 2 3 4 5
高度(m):0-1 1-3 3-5 >5
森林起源:□原始 □次生 □人工
优势树种: 密度:密/ 稀疏/ 开阔
盖度: 0-24% 25-49% 50-74% 75-100%
灌木
类型:常绿 落叶 竹丛 混合 其他 优势物种:
草本 盖度:0-24% 25-49% 50-74% 75-100% 类型: 禾本为主 非禾本为主
人为干扰类型(距离相机位点50 m半径内)
发现日期
备注
a坡向分为
打猎
放夹
砍树
砍柴
拨树皮
开山
旅游
放牧
挖药
其他:
b以相机为中心、10 m东、东南、南、西南、西、西北、北、东北
半径范围内,找胸径最大的5棵树进行测量
10
附录D
(资料性附录)
独立探测首张
1
1
红外相机照片(视频)记录表标准中红外相机照片(视频)记录表参照表D.1。
表D.1 红外相机照片(视频)记录表
文件夹
编号(位点)
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
44DHS1AB04B
拍摄年月
202006
202006
202006
202006
202006
202006
202006
202006
原始文件
编号
IMAG0001
IMAG0002
IMAG0003
IMAG0004
IMAG0005
IMAG0006
IMAG0007
IMAG0008
文件
格式
JPG
JPG
JPG
AVI
JPG
JPG
JPG
AVI
文件编号
44DHS1AB04B
2006-0001
44DHS1AB04B
2006-0002
44DHS1AB04B
2006-0003
44DHS1AB04B
2006-0004
44DHS1AB04B
2006-0005
44DHS1AB04B
2006-0006
44DHS1AB04B
2006-0007
44DHS1AB04B
2006-0008
拍摄日期
2020/6/15
2020/6/15
2020/6/15
2020/6/15
2020/6/16
2020/6/16
2020/6/16
2020/6/16
拍摄
时间
19:00
19:00
19:00
19:01
2:12
2:12
2:13
2:13
工作天数
1
1
1
1
2
2
2
2
对象类别
工作人员
工作人员
工作人员
工作人员
兽类
兽类
兽类
兽类
物种名称
人
人
人
人
猪獾
猪獾
猪獾
猪獾
物种拉丁名
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Arctonyx collaris
Arctonyx collaris
Arctonyx collaris
Arctonyx collaris
数量
2
2
1
1
1
1
1
1
性别
雄
雄
雄
雄
备注
设置相机
注:对象类别分为7类(兽类、鸟类、家畜、家禽、工作人员、其他人员、其他)
11
附录E
重要参数计算方法
(资料性附录)
1. 相对多度指数(RAI)按公式(E.1)计算: