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衛星大眼睛 幫科學家找鯨豚

文/胡潔曦(黑潮海洋文教基金會鯨豚保育研究員) 圖片來源/黑潮海洋文教基金會 (2024/12/7)

Google衛星影像下的鯨。圖片來源/Google

 相信大家都使用過 Google地圖,將畫面切換至衛星影像,可以看見陸地上綠油油的樹林、五彩繽紛的屋頂和湛藍海洋,放大一些,可以數數街上有幾輛車經過。

 一九七二年美國太空總署發射影像衛星,解析度僅約八十公尺,而近年商用衛星的解析度已經提升到三十公分,這使我們能更清晰的觀看地表上發生的大小事。

 衛星影像的進步使科學家好奇:能不能用衛星影像找大型鯨?

 世上約八成海域還沒被深入探索,有些在寒冷的極區,有些在離各國都很遠的地區。而穿梭各大洋的鯨豚,有許多種類長期缺乏基礎資料,如果透過衛星影像,是否就有解答呢?

 鯨豚用肺呼吸,每隔一段時間要浮出水面換氣。因此只要目標「夠大隻」並且在水面活動,衛星就有機會拍攝到牠們。二○一八年,歐洲有一群學者啟動太空鯨Spacewhale 計畫,嘗試用近代的商用衛星影像找大型鯨。

臺灣東部海域拍攝的抹香鯨母子空拍影像。

加快尋鯨時間 AI能幫忙

 太空鯨計畫使用的商用光學衛星影像,解析度為三十一公分,從團隊展示的影像可以看到整隻鯨,甚至高舉的尾鰭和鯨媽媽身邊的小鯨,有時也能辨識牠們的大動作。但現階段科學家仍無法每次準確辨識種類,除非當天的衛星影像品質夠好,加上拍到足夠鮮明的特徵,否則仍有部分影像無法確定當中的鯨是什麼種類。

 衛星影像的畫質越來越高,從外太空數鯨的構想逐漸變得可能,但人力有限,要在茫茫大海中找到大型鯨,非常耗時。太空鯨計畫曾透露:在一片一百平方公里的海面,以人工數完所有鯨,大約要超過三小時。因此,太空鯨計畫採用AI(人工智慧)辨識海面上的大型鯨,希望降低人工辨識耗費的時間。

偏遠地區資料 可有效累積

 目前有學者在鯨豚身上裝資料蒐集器,藉以了解牠們到過哪些海域,做了哪些事,但儀器價格昂貴,目前取得的資料量稀少,效果有限。然而漁業混獲、水下噪音、棲地破壞等,已逐漸成為鯨豚的日常,我們須儘快拼湊出牠們在海洋中生活的樣貌,才能儘快對症下藥,減少鯨豚的生存壓力。衛星影像目前雖還在成長的階段,也須提高AI辨識的精準度與種類,但這項研究方法確實可以有效的累積偏遠地區的生態資料,也可以省下出海調查要花費的大量人力與物力。

 但是,現今衛星涵蓋影像以陸地為主,並不是各大洋都能取得影像,加上衛星影像可能被雲層、白色的浪花干擾,運作過程仍有些要突破的困境。但能從衛星影像辨識鯨豚確實是有趣且振奮人心的消息,或許能突破過往的研究瓶頸。期待進步的光學衛星、AI,能讓我們對生活在茫茫大海中的鯨豚朋友有更深入的認識!

海洋研究不易,往往耗時也花費很多金錢。