本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
要研究世界上最大的树栖动物，有什么比在空中安放一只眼睛更好的方法呢？一个在印度尼西亚工作的科学家团队正是这样做的，他们发射了廉价的无人驾驶飞行器（又名无人机），从树梢上方研究极度濒危的苏门答腊猩猩（Pongo abelii）。这项技术已经开始在世界各地的其他保护项目中投入使用。
利物浦约翰·摩尔斯大学进化人类学与古生态学研究中心的教授Serge Wich表示，自主无人机可以帮助科学家和自然资源保护主义者以低成本及时收集高分辨率数据。Wich和他的合作伙伴，苏黎世联邦理工学院应用生态学与保护学助理教授Lian Pin Koh，正在印度尼西亚苏门答腊岛研究猩猩，他们开发了一种轻型无人机系统，成本约为 2,000 美元——包括电池、软件、相机和飞行稳定器。相比之下，其他市售无人机的价格高达 50,000 美元。Wich 和 Koh 建立了一个网站 ConservationDrones.org，以帮助这项技术在世界各地传播，并且最近为尼泊尔、马来西亚和加蓬的类似项目提供了咨询。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您将有助于确保未来继续创作关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
这两人于二月在苏门答腊岛首次测试了无人机，当时他们能够拍摄到猩猩和大象的视频和照片。无人机还带回了苏门答腊森林砍伐的惊人图像，这是由伐木和棕榈油种植园造成的。岛屿森林的快速破坏（无论是合法还是非法）已经摧毁了当地的猩猩，在过去的 75 年里，猩猩的数量减少了约 80%，降至约 7,300 只。（相关的婆罗洲猩猩物种，P. pygmaeus，也遭受森林砍伐的影响，其数量估计少于 45,000 只。）
在解决了一些最初的问题之后，Wich 和 Koh 本月早些时候返回苏门答腊岛，在那里他们实现了一个他们第一次未能实现的目标：拍摄树上高处的猩猩巢穴的照片，这些信息将有助于为未来的保护活动提供信息。
我与 Wich 谈了关于这项研究以及他们为保护目的开发无人机的工作。
[以下是经过编辑的采访文字稿。]
您试图用这些无人机解决什么问题？
作为自然资源保护研究人员，我们面临的主要问题之一是我们几乎总是落后于实地情况。这些区域非常广阔，难以定期监测，因此，除非我们有数百万美元可以一直这样做，否则进行地面调查不是解决办法。因此，我们需要一种获取有效、及时和高分辨率数据的方法。无人机可以帮助我们解决这个问题，因为我们可以随时随地放飞它们，并且它们可以随时随地为我们提供高分辨率数据。
您希望从这些任务中学到什么，以及它将如何应用于保护工作？
我们的主要目标是拥有一个系统，使我们能够比现在更快地监测猩猩种群的分布和数量。我们刚刚完成了一项苏门答腊岛全境猩猩调查，这项调查花费了我们大约两年半的时间，耗资约 25 万美元。这是一个很棒的数据集，但这不是我们每年都能做的事情，因为它需要一年多的时间，也不是我们每年都能资助的事情。因此，这些无人机将成为一个系统，我们可以使用它每月甚至每周飞越森林边缘，以检查那里发生了什么。如果存在非法侵占，我们可以通知当局。我们不会从半年或一年后获得的卫星图像中得知情况；我们会更快地获得信息，这有望使我们能够更快地对实地变化做出反应。
当无人机在空中时，你看不到它看到的东西，对吗？您为它们编程飞行路径，让它们起飞，然后在它们返回时查看数据。
我们正在研究获得一种可以为我们提供视频实时反馈的系统，但目前您必须等到它降落才能看到图像。飞行路径的编程非常简单。它基本上只是一个谷歌地球或谷歌地图卫星，您在其中放置航点并将其加载到飞机上的自动驾驶仪中。这都要归功于 DIY 无人机爱好者。他们为您制作了这个自动驾驶仪和软件。
你们在本月的任务中克服了一些技术挑战。
最初的主要挑战是获得高分辨率的静止图像。视频从一开始就很好，但对于静止图像，经常出现运动模糊。飞机飞得非常快，如果相机的快门时间过长，那将不起作用。我们不得不反复调整相机设置，并开发一个可以抑制飞机部分振动的系统——最终变成了一个非常简单的厨房海绵。
回到猩猩的话题，您看到的种植园是合法的还是非法的？
这通常是混合的。当然，在印度尼西亚，有很多合法的特许权，无论是油棕还是木材，都会侵占森林。但与此同时，森林边缘也存在大量非法侵占。
猩猩巢穴离种植园有多近？
非常近。基本上你仍然可以在种植园中找到它们，尽管我们还没有飞过种植园。你可以在森林边缘，以及部分转化的栖息地中找到它们。从这个意义上说，猩猩非常顽强。特别是雌性猩猩不会离开。它们会抓住任何树木，直到饿死或被捕获。
巢穴会很快腐烂吗？您看到的一些巢穴可能是几个月或几年前的吗？
猩猩每天都会筑新巢。它们是非常活跃的筑巢者。我们通常可以从照片中看出巢穴的年龄，但也不是很多。它们的坚固程度非常高，具体取决于您所在的区域。在某些地区，它们可以轻松持续一年甚至两年。它们的树枝非常粗壮，很棒。
您的主要目标是研究还是保护？
这是两者的结合。我真的希望我们能够使用这些无人机来监测原始地区的种群，这样它将为我们提供关于这些种群如何在自然栖息地波动、它们使用哪种树木、它们的密度以及这与环境变数有何关系的信息。但与此同时，我们可以使用这些无人机来监测栖息地变化，并帮助我们保护猩猩和其他物种。
接下来您在苏门答腊岛的工作是什么？
我们正在计划一些事情。首先，既然我们知道我们可以探测到巢穴，那就是进行一项适当的研究，我们在其中进行地面调查和空中调查，看看我们是否得到相同的数字。第二部分将是部署其他类型的相机。我们正在研究热成像技术，看看我们是否可以通过这些手段探测到猩猩。将这些设备安装在无人机上，并在黄昏和黎明时分放飞它们，看看我们能得到什么，这将非常有趣。
建立 ConservationDrones.org 的目的是什么？
该网站的真正目的是分发我们从工作中获得的一切信息，以便任何想要构建与我们使用的无人机相同的无人机的人都可以使用我们网站上的信息来做到这一点。对我们来说，这真的是试图将这项技术带到保护世界的每一个角落，尤其是在资金不太充足的地区——因此[这将是]非政府组织[非政府组织]需要一个简单且他们可以自己修复的系统，并为他们提供工具包中的可持续工具，而不是来自昂贵公司的非常昂贵的无人机。
您还在与世界自然基金会 (WWF) 合作，就在尼泊尔使用无人机以尝试阻止偷猎老虎、大象和犀牛提供咨询。
那是我们的技术。我的同事 Lian 刚刚从那里培训了很多人回来。几个月前我们一起去那里做了一个演示。这是我们目前较大的项目之一。
尼泊尔的无人机到底在寻找什么？
它可以是直接寻找人类，也可以是寻找人类活动的痕迹，例如人们生火。例如，如果有偷猎者在晾晒丛林肉，您会看到森林上方的烟雾，您就会知道那里有人在积极地做这样的事情——然后您可以派遣地面团队进入以尝试阻止人们这样做。
您对这项技术的下一个希望是什么？
我们正在与一些人合作，希望在不久的将来，我们将拥有一个可以直接在视频中检测物体的系统——例如火灾、人或大象等等——这样，当您观看视频时，无论是实时的还是在无人机着陆后观看，它都会告诉您那些感兴趣的项目在哪里。这将有助于反偷猎巡逻队的响应时间，但也将促进任何科学研究，因为要浏览数千张照片以寻找特定物体非常费力。我们可以自动化该过程，并且算法只会例如在所有这些图像中寻找大象。这将极大地帮助我们更有效地使用这些无人机。这是我们正在与几位大学人士合作研究的事情。
图片由 Serge Wich 和 ConservationDrones.org 提供