华南国家植物园“生命网格·BioGrid”APP启动公测

5月22日是联合国大会确认的国际生物多样性日,保护生物多样性,保护濒临灭绝的物种已成为全社会的共识。然而,地球上到底有多少物种?到目前为止,都还没有一个准确的答案,很多时候我们甚至无法准确描述身边有多少种植物,多少种动物,多少种微生物。长期以来,记录、命名和研究生物多样性主要是专家们的工作,公众参与度低。当前飞速发展的大数据和人工智能技术为公众了解、记录和认识生物多样性提供了一种新的途径,同时也为公众协助科学家探索和保护生物多样性提供了契机。

5月22日是联合国大会确认的国际生物多样性日,保护生物多样性,保护濒临灭绝的物种已成为全社会的共识。然而,地球上到底有多少物种?到目前为止,都还没有一个准确的答案,很多时候我们甚至无法准确描述身边有多少种植物,多少种动物,多少种微生物。长期以来,记录、命名和研究生物多样性主要是专家们的工作,公众参与度低。当前飞速发展的大数据和人工智能技术为公众了解、记录和认识生物多样性提供了一种新的途径,同时也为公众协助科学家探索和保护生物多样性提供了契机。


生命网格(BioGrid)APP是一款基于大规模科学数据和人工智能技术开发的生物多样性观测与识别应用,它可以增强公众和科学家的数据采集能力、物种识别能力、鉴定对接能力和数据发现能力。目前生命网格不仅可以为专业人士提供专业的数据采集、项目组织、数据感知和数据可视化交互服务,还能够让普通公众、志愿者、爱好者等非专业人员随时、随地,便捷、准确地参与生物多样性公众科学项目,并能够为自然笔记、自然教育、教学实习等活动提供完善的应用支持。生命网格应用的主要功能包括:


一、科研与公众项目的智慧管理


科学家和公众可以通过生命网格 APP 发布各种类型的生物多样性观测项目,APP会为项目生成独立的二维码,其他用户可以根据自己的需求通过APP 扫码加入项目,为该项目提交观测数据。项目会自动汇总所有成员提交的数据,进行实时的统计分析,并对成员的贡献进行量化排名。


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图1,个人项目和项目二维码:个人已加入的项目列表(左),APP生成的项目二维码,用户可以加入多个项目,可以将单条观测记录同时提交到不同的项目(右)


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图2,实时分析和统计项目数据:项目成员提交的数据会自动按照分类群归类统计(左),项目会自动统计数据中国家重点野生保护物种和红色名录物种的情况(右)


二、生物多样性数据的智慧记录


       用户既可以使用APP进行实地的数据采集,也可以通过拍摄的照片后续补录相应的数据,应用会自动解析物种的观测位置、海拔高度、观测时间,并为其他数据项的规范录入提供科学指引和填报辅助。除此之外,APP的AI图像识别系统会自动识别和写入物种的科学名称,数据的录入模版也可以根据不同项目的需求进行个性化的定制,因此应用不仅可以大幅提升数据采集的效率和质量,还可以适应各种任务的数据采集需求。


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图3,数据的智慧记录:物种观测记录的界面,其中经纬度海拔、观测时间、物种学名和中文名等信息均会被自动记录(左),提交后的观测记录,系统会通过AI将观测记录自动对接给相关性最高的专家用户进行审核(右)


三、随时随地发现身边的物种和项目


      通过技术创新我们将全国范围内大部分区域的植物科学名称进行了整合,并进一步与分类学家合作挖掘和处理了大量科学名称变体、异名和错误拼写,从而形成了规范的物种标记库。在此基础上,生命网格通过将AI图像识别与区域专家的编目知识相融合,构建了新的“智慧图鉴”服务。APP用户不仅可以利用智慧图鉴查阅和比对局地物种信息,还可以使用AI识图快速获得更加准确的局地物种鉴定推荐,相比传统的AI图像识别,该功能有望大幅提高区域物种鉴定的效率和准确性。除此之外,生命网格还能够根据APP用户的当前地理位置,向用户推荐周边的物种观测记录和公开的公众科学项目,为了最大限度地保护敏感物种的背景信息和个人用户的隐私,应用已经分别从“数据—系统-项目-用户”四个层面实现了敏感信息的自动屏蔽,并为用户提供了完善的隐私保护功能支持,从而在真正意义上实现了最大化的数据安全共享。


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图4,智慧图鉴:各个地区的智慧图鉴入口(左);智慧图鉴中植物物种的百科资料,资料中提供了照片、别名等信息,并关联了馆藏数字标本信息(右)


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图5,局地感知:距离当前用户最近的物种观测记录列表(左),距离当前用户最近的公共观测项目(右)应用会根据用户的当前地理位置,为其推荐相应的物种和项目信息


四、大规模数据的跨尺度动态交互


       生命网格系统将Web地图与全球多层次结构化地理网格融合,并创新性的将其应用于跨尺度生物多样性格局的可视化渲染和动态分析,不仅大幅提升了大规模物种时空分布数据的可视化效能,还可以让用户通过与地图的及时动态交互洞悉不同尺度的多样性分布格局特征。


五、应用下载


      生命网格(BioGrid)作为一款智慧公众科学应用,通过不断发展的信息技术为我们提供了一种新的观察自然世界的方案,它是生物多样性主流化进程中倡导的“人人参与”理念的具体实践。专业人员和公众均可以点击关注下方“生命网格 BioGrid”微信公众号,进入公众号后点击“APP下载”安装使用,使用帮助和相关问题也可通过该公众号获取或提交。

  • 发表于 2024-05-23 21:08
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溪泽源
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