一种基于鸟类特征识别的栖息地环境调节方法和系统

本发明涉及声音识别领域，特别涉及一种基于鸟类特征识别的栖息地环境调节方法和系统。

背景技术：

1、鸟类是生物多样性监测和生态环境影响评价的重要指标。通过鸟类物种的调查与监测可以了解鸟类资源现状，归纳鸟类物种的组成、数量和多样性等特征，基于以上特征能直接反映栖息地的环境质量、生态系统的健康程度、生物多样性状况、人类活动对生态系统的干扰程度以及土地利用和景观改变对生态系统的影响程度等。因此对鸟类物种的识别与分析十分重要。

2、专利cn110120224b公开了一种鸟声识别模型的构建方法，基于鸟声样本提取声纹特征，基于声纹特征进行训练得到鸟声识别模型，该鸟声识别模型可对包含鸟声的音频进行有效识别，识别出鸟的类别。然而该方法对于分析鸟类具体行为（如求偶、觅食等）以及物种种群特征（公鸟母鸟比例等）则存在难度。

3、因此，本发明提供一种基于鸟类特征识别的栖息地环境调节方法，可以基于原始声音数据确定鸟类特征，从而精准识别鸟类物种；同时结合环境数据和对鸟类栖息地的分析结果，确定鸟类的种群特征，且可以对鸟类栖息地的环境进行调节从而维持鸟类种群的数量、多样性等。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于鸟类特征识别的栖息地环境调节方法，所述方法通过基于鸟类特征识别的栖息地环境调节系统实现，所述系统包括至少一个声纹监测前端设备、至少一个环境监测装置、处理器和至少一个环境调节装置，所述方法基于处理器执行，所述方法包括：基于从声纹监测前端设备获取的原始声音数据，提取声纹数据；基于所述声纹数据确定鸟类声纹模型，基于所述鸟类声纹模型确定多个预设时间段的第一鸟类特征，所述第一鸟类特征包括鸟类物种和各个所述鸟类物种对应的鸟类数量，所述鸟类声纹模型为深度卷积循环神经网络模型；基于所述多个预设时间段的所述第一鸟类特征和所述声纹数据，确定第二鸟类特征，所述第二鸟类特征包括种群行为特征以及种群规模；基于从环境监测装置获取的环境数据和所述第二鸟类特征，确定分析结果，所述分析结果包括至少一个栖息地的环境质量以及所述至少一个栖息地的设备更新数量和/或设备位置分布；基于所述分析结果，确定至少一组环境调节参数和至少一组设备调动参数，所述环境调节参数包括所述至少一个栖息地的蓄水量，所述至少一组设备调动参数包括至少一个声纹监测前端设备的设备位置；将所述至少一组环境调节参数发送至对应的环境调节装置，将所述至少一组设备调动参数发送至对应的声纹监测前端设备。

2、本发明提供一种基于鸟类特征识别的栖息地环境调节系统，所述系统包括至少一个声纹监测前端设备、至少一个环境监测装置、至少一个环境调节装置和处理器：所述声纹监测前端设备被配置为获取多个预设时间段的原始声音数据；所述环境监测装置被配置为获取环境数据；所述环境调节装置被配置为基于至少一组环境调节参数调节环境数据；所述处理器被配置为：基于原始声音数据提取声纹数据；基于所述声纹数据确定鸟类声纹模型，基于所述鸟类声纹模型确定多个预设时间段的第一鸟类特征，所述第一鸟类特征至少包括鸟类物种和对应的鸟类数量，所述鸟类声纹模型为深度卷积循环神经网络模型；基于所述多个预设时间段的所述第一鸟类特征和所述声纹数据，确定第二鸟类特征，所述第二鸟类特征至少包括种群行为特征以及种群规模；基于环境数据和所述第二鸟类特征，确定分析结果，所述分析结果包括至少一个栖息地的环境质量以及所述至少一个栖息地的设备更新数量和/或设备位置分布；基于所述分析结果，确定至少一组环境调节参数和至少一组设备调动参数，所述环境调节参数包括所述至少一个栖息地的蓄水量，所述至少一组设备调动参数包括至少一个声纹监测前端设备的设备位置；将所述至少一组环境调节参数发送至对应的环境调节装置，将所述至少一组设备调动参数发送至对应的声纹监测前端设备。

技术特征：

1.一种基于鸟类特征识别的栖息地环境调节方法，其特征在于，所述方法通过基于鸟类特征识别的栖息地环境调节系统实现，所述系统包括至少一个声纹监测前端设备、至少一个环境监测装置、处理器和至少一个环境调节装置，所述方法基于处理器执行，所述方法包括：

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述基于所述多个预设时间段的所述第一鸟类特征和所述声纹数据，确定第二鸟类特征包括：

3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述鸟类行为模型的输出还包括所述第二鸟类特征的置信度，所述鸟类行为模型包括声纹特征提取层和特征确定层；

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述声纹数据还包括补充声纹数据，所述方法进一步包括：

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述基于从环境监测装置获取的环境数据和所述第二鸟类特征，确定分析结果还包括：

6.一种基于鸟类特征识别的栖息地环境调节系统，其特征在于，所述系统包括至少一个声纹监测前端设备、至少一个环境监测装置、至少一个环境调节装置和处理器：

7.如权利要求6所述系统，其特征在于，所述处理器进一步被配置为：

8.如权利要求7所述系统，其特征在于，所述鸟类行为模型的输出还包括所述第二鸟类特征的置信度，所述鸟类行为模型包括声纹特征提取层和特征确定层；

9.如权利要求8所述系统，其特征在于，所述声纹数据还包括补充声纹数据，所述系统还包括模拟鸟叫装置；

10.如权利要求6所述系统，其特征在于，所述处理器进一步被配置为：

技术总结本发明提供一种基于鸟类特征识别的栖息地环境调节方法和系统。该系统包括声纹监测前端设备、环境监测装置、处理器和环境调节装置，该方法基于处理器执行，包括：基于从声纹监测前端设备获取的原始声音数据提取声纹数据；基于声纹数据确定鸟类声纹模型，基于鸟类声纹模型确定第一鸟类特征；基于第一鸟类特征和声纹数据，确定第二鸟类特征；基于从环境监测装置获取的环境数据和第二鸟类特征，确定分析结果；基于分析结果，确定环境调节参数和设备调动参数；将环境调节参数发送至对应的环境调节装置，将设备调动参数发送至对应的声纹监测前端设备。该方法可以精准识别鸟类物种，并根据鸟类特征对鸟类栖息地的环境进行调节从而维持鸟类种群多样性。技术研发人员：郑福超,郑佳丽,方朝阳,芦恺,朱文典,吴永欢,高丹受保护的技术使用者：江西师范大学技术研发日：技术公布日：2024/4/8