一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统及方法，包括，用于采集鸟类鸣叫的采集系统，用于识别鸟类种群密度的识别系统，用于在移动设备端显示鸟类种群密度的实时显示系统，本发明专利技术通过采集鸟类鸣叫的声音信息以及鸟类所在地区的位置信息，通过设置在服务器中的识别系统进行种类识别，并结合位置信息，获得鸟类种群密度信息，本发明专利技术提供的监测系统，实现了通过鸟类鸣叫的识别确定鸟类种群密度的技术目的，为区域环境变化分析，提供了技术参考。

【技术实现步骤摘要】
一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统及方法
本专利技术涉及鸟类声音识别领域，尤其涉及一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统及方法。
技术介绍
鸟是食物链中的消费者，生态系统中的重要组成部分。世界上现存鸟类约有9000多种，我国有1186种，占世界鸟类种数的14％，比印度、澳大利亚这些多鸟的国家还要多，是世界上鸟类最多的国家之一。由于人类活动的干扰和生境的破坏与消失，导致许多鸟类已经灭绝。作为生态系统的重要成员，鸟类已被视为生态健康的重要指标。鸟类对环境的变化具有高度敏感性，可反映或预示环境的变化趋势，因此，常被用于监测环境变化，某些鸟类亦可作为生境破坏的指示物，急需一种鸟类种群密度的识别系统及方法，借助大数据的分析方法，获得鸟类鸣唱的复杂性与种群密度的关联性，通过观察复杂鸣唱类型的分化，为监测鸣唱复杂类鸣禽的种群生态变化提供科学依据。
技术实现思路
为了实现上述的技术目标，本专利技术提供了一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统，用于采集目标地区的鸟类鸣叫，包括：声音采集装置，设置在目标地区的树木中上端，其中，树木中上端表示靠近树冠的位置；第一芯片，与声音采集装置连接，用于控制声音采集装置，获得鸟类鸣叫的声音信息；第一数据存储模块，与第一芯片连接，用于存储声音信息；第一定位模块，与第一芯片连接，用于采集系统的位置信息；第一通信模块，与第一芯片连接，用于接收或发送声音信息、位置信息；第一太阳能供电装置，设置在树冠的顶端，与第一芯片连接，用于为系统供电。优选地，声音采集装置包括若干声音采集器，其中，每个声音采集器包括声音采集模块、第二通信模块、第二太阳能供电装置、第二芯片、第二数据存储模块、第二定位模块；第二芯片分别与声音采集模块、第二通信模块、第二太阳能供电装置、第二数据存储模块、第二定位模块连接。优选地，第一定位模块和第二定位模块为北斗定位模块；第一太阳能供电装置和第二太阳能供电装置分别设置在树冠的上端。优选地，第一通信模块和第二通信模块为5G通信模块。优选地，一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统，用于服务器中，通过识别所述鸟类鸣叫，确定鸟类种群密度，包括，第三通信模块，第三数据存储模块，数据处理模块，第一显示模块；第三数据存储模块分别与第三通信模块、数据处理模块、第一显示模块连接；第一显示模块用于显示鸟类种群密度；数据处理模块用于根据鸟类鸣叫，获得鸟类种群密度；第三通信模块与第一通信模块连接。优选地，一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统，用于可移动设备中，包括，第二显示模块，第四通信模块，第四数据存储模块；第四数据存储模块分别与第四通信模块、第二显示模块连接；第二显示模块用于显示鸟类种群密度；第四通信模块与第三通信模块连接。一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测方法，包括以下步骤，采集鸟类的鸟类鸣叫，获得鸟类的声音信息；基于声音信息，通过对声音信息进行音节分割、音节特征提取，获得所述鸟类的鸣唱特征和鸣唱复杂性，构建声音特征识别模型；基于声音特征识别模型，识别鸟类的种类信息和数量信息；采集鸟类的位置信息，获得鸟类的个体距离样线；基于个体距离样线、种类信息、数量信息，构建鸟类种群密度识别模型，用于通过采集鸟类鸣叫识别所述目标地区的鸟类种群密度。优选地，在构建声音特征识别模型的过程中，对声音信息进行预处理，其中，预处理的方法至少包括分帧、加窗、快速傅里叶变换、离散余数变换。优选地，基于声音特征识别模型，通过随机森林算法，获得种类信息和数量信息。优选地，采集鸟类的垂直距离，以及鸟类相对于系统的相对距离和方位角，获得个体距离样线。本专利技术公开了以下技术效果：与现有方法相比，本专利技术提供的监测系统，结构简单，识别准率，准确率在98％以上，实现了区域鸟类种群密度的实时监测，为地区生态环境变化提供了数据依据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所述的系统结构图；图2是本专利技术实施例所述的方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-2所示，本专利技术提供了一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统，用于采集目标地区的鸟类鸣叫，包括：声音采集装置，设置在目标地区的树木中上端，其中，树木中上端表示靠近树冠的位置；第一芯片，与声音采集装置连接，用于控制声音采集装置，获得鸟类鸣叫的声音信息；第一数据存储模块，与第一芯片连接，用于存储声音信息；第一定位模块，与第一芯片连接，用于采集系统的位置信息；第一通信模块，与第一芯片连接，用于接收或发送声音信息、位置信息；第一太阳能供电装置，设置在树冠的顶端，与第一芯片连接，用于为系统供电。声音采集装置包括若干声音采集器，其中，每个声音采集器包括声音采集模块、第二通信模块、第二太阳能供电装置、第二芯片、第二数据存储模块、第二定位模块；第二芯片分别与声音采集模块、第二通信模块、第二太阳能供电装置、第二数据存储模块、第二定位模块连接。第一定位模块和第二定位模块为北斗定位模块；第一太阳能供电装置和第二太阳能供电装置分别设置在树冠的上端。第一通信模块和第二通信模块为5G通信模块。一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统，用于服务器中，通过识别所述鸟类鸣叫，确定鸟类种群密度，包括，第三通信模块，第三数据存储模块，数据处理模块，第一显示模块；第三数据存储模块分别与第三通信模块、数据处理模块、第一显示模块连接；第一显示模块用于显示鸟类种群密度；数据处理模块用于根据鸟类鸣叫，获得鸟类种群密度；第三通信模块与第一通信模块连接。一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统，用于可移动设备中，包括，第二显示模块，第四通信模块，第四数据存储模块；第四数据存储模块分别与第四通信模块、第二显示模块连接；第二显示模块用于显示鸟类种群密度；第四通信模块与第三通信模块连接。一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测方法，包括以下步骤，采集鸟类的鸟类鸣叫，获得鸟类的声音信息；基于声音信息，通过对声音信息进行音节分割、音节特征提取，获得所述鸟类的鸣唱特征和鸣唱复杂性，构建声音特征识别模型；基于声音特征识别模型，识别鸟类的种类信息和数量信息；采集鸟类的位置信息，获得鸟类的个体距离样线；基于个体距离样线、种类信息、数量信息，构建鸟类种群密度识别模型，用于通过采集鸟类的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统，其特征在于，用于采集目标地区的鸟类鸣叫，包括：/n声音采集装置，设置在所述目标地区的树木中上端，其中，所述树木中上端表示靠近树冠的位置；/n第一芯片，与所述声音采集装置连接，用于控制所述声音采集装置，获得所述鸟类鸣叫的声音信息；/n第一数据存储模块，与所述第一芯片连接，用于存储所述声音信息；/n第一定位模块，与所述第一芯片连接，用于采集所述系统的位置信息；/n第一通信模块，与所述第一芯片连接，用于接收或发送所述声音信息、所述位置信息；/n第一太阳能供电装置，设置在所述树冠的顶端，与所述第一芯片连接，用于为所述系统供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统，其特征在于，用于采集目标地区的鸟类鸣叫，包括：
声音采集装置，设置在所述目标地区的树木中上端，其中，所述树木中上端表示靠近树冠的位置；
第一芯片，与所述声音采集装置连接，用于控制所述声音采集装置，获得所述鸟类鸣叫的声音信息；
第一数据存储模块，与所述第一芯片连接，用于存储所述声音信息；
第一定位模块，与所述第一芯片连接，用于采集所述系统的位置信息；
第一通信模块，与所述第一芯片连接，用于接收或发送所述声音信息、所述位置信息；
第一太阳能供电装置，设置在所述树冠的顶端，与所述第一芯片连接，用于为所述系统供电。


2.根据权利要求1所述的一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统，其特征在于，
所述声音采集装置包括若干声音采集器，其中，每个声音采集器包括声音采集模块、第二通信模块、第二太阳能供电装置、第二芯片、第二数据存储模块、第二定位模块；
所述第二芯片分别与所述声音采集模块、所述第二通信模块、所述第二太阳能供电装置、所述第二数据存储模块、所述第二定位模块连接。


3.根据权利要求2所述的一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统，其特征在于，
所述第一定位模块和所述第二定位模块为北斗定位模块；
所述第一太阳能供电装置和所述第二太阳能供电装置分别设置在所述树冠的上端。


4.根据权利要求2所述的一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统，其特征在于，
所述第一通信模块和所述第二通信模块为5G通信模块。


5.根据权利要求1所述的一种基于鸣禽鸣唱的鸟类种群密度监测系统，其特征在于，用于服务器中，通过识别所述鸟类鸣叫，确定鸟类种群密度，包括，第三通信模块，第三数据存储模块，数据处理模块，第一显示模块；
所述第三数据存储模块分别与所述第三通信模块、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠澄辉，林明焰，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32