從業(yè)之前，我對野外動(dòng)物保護(hù)的想象是：行走于大漠、高山、或雨林，暗中觀察野生動(dòng)物的行為，以及和不法分子斗智斗勇，像超人一樣拯救被人類傷害的野生動(dòng)物——反正各種帥就對了。

高山上的雪豹 | 貓盟

入坑后才發(fā)現(xiàn)，別人用來行走的高山我得用四肢爬，山上根本看不到我研究的雪豹，遇見最不法的分子是飛機(jī)上的鄰座大哥，他告訴我某種野生動(dòng)物治好了他孩子的病……以及，現(xiàn)實(shí)中的我，并沒有掌握救助受傷野生動(dòng)物的技術(shù)……

以及，更加沒想到的是：橫亙在我與雪豹保護(hù)之間的最大障礙，居然是臉盲。

窺一斑而知全豹……嗎？

要保護(hù)，就要先調(diào)查，了解這片區(qū)域大約生活著多少只雪豹。

我們在雪豹可能經(jīng)常經(jīng)過的地方布設(shè)了紅外線觸發(fā)式相機(jī)。只要相機(jī)前有動(dòng)物經(jīng)過（或任何風(fēng)吹草動(dòng)），相機(jī)就會(huì)啟動(dòng)、拍攝。每隔幾個(gè)月，我們要去給紅外相機(jī)換電池和儲(chǔ)存卡，同時(shí)收獲幾十到上萬張照片。

拿到照片，首先要篩出含有雪豹的部分，哪怕只有一個(gè)尾巴尖尖，或是半張糊焦的大臉，都要算上。

雪豹：魔鏡啊魔鏡，誰是世界上最美的雪豹？紅外相機(jī)：是您！您是這荒野中最閃耀的燈球~ | 貓盟

但是，光統(tǒng)計(jì)拍到了多少張雪豹照片是不夠的——你想，萬一這片區(qū)域有一只鏡頭感很強(qiáng)、天天在紅外相機(jī)前面晃悠的雪豹，即使拍它拍到1000張，那也只能算是一只孤芳自賞的雪豹。

為了確定我們拍到的海量照片里到底有多少雪豹，我們使用大家生物課上學(xué)過的“標(biāo)志重捕法”來估測雪豹數(shù)量：每只雪豹身上的花紋不一樣，通過對比花紋圖案，能夠區(qū)分不同的雪豹個(gè)體，并統(tǒng)計(jì)每只個(gè)體在紅外相機(jī)中出現(xiàn)的次數(shù)。

這樣一來，我們就要先從成千上萬張紅外相機(jī)照片中挑出拍到了雪豹的，再一張張仔細(xì)看每一張雪豹照片都拍到了哪位雪豹，從而完成個(gè)體識(shí)別工作。

一般來說，至少會(huì)有兩個(gè)人獨(dú)立進(jìn)行個(gè)體識(shí)別工作，如果遇到不一致的結(jié)果，會(huì)打到對方同意自己請第三方進(jìn)行裁定。

“數(shù)據(jù)看瞎眼”中……（她們在做金錢豹的個(gè)體識(shí)別） | 貓盟

那么問題來了：個(gè)體識(shí)別的準(zhǔn)確率如何？

反正，我覺得我認(rèn)得挺準(zhǔn)的（所有雪豹研究者：好巧哦，我也認(rèn)為自己認(rèn)得準(zhǔn)）。就算我馬失前蹄，相信我的同事也會(huì)監(jiān)督糾正的。

個(gè)體識(shí)別：

不光菜鳥翻車，老司機(jī)也翻了

不過，用野外數(shù)據(jù)做個(gè)體識(shí)別從來都沒有正確答案，因?yàn)槲覀儚奈创_定走過紅外相機(jī)前的雪豹都是誰。

這不，瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)生態(tài)學(xué)系的野生動(dòng)物學(xué)家奧詹·約翰遜（?rjan Johansson）帶領(lǐng)著研究團(tuán)隊(duì)做了項(xiàng)研究，想要看看雪豹個(gè)體識(shí)別的正確率究竟如何。

研究團(tuán)隊(duì)用心良苦地在動(dòng)物園里放了紅外相機(jī)，拍了16只雪豹。這樣就有了100%正確的參考答案。

他們從照片中選出了40組，每組由一系列連續(xù)拍攝的同一只雪豹的照片組成。每只雪豹會(huì)在這40組照片中出現(xiàn)1~5次，模擬出了真實(shí)的個(gè)體識(shí)別情況。為了比較系統(tǒng)的訓(xùn)練是否有用，團(tuán)隊(duì)共請了4位專家和4位菜鳥參與個(gè)體識(shí)別。在測試者給出個(gè)體識(shí)別的結(jié)果后，研究者結(jié)合每只雪豹的拍攝次數(shù)，進(jìn)行了一系列在實(shí)際雪豹調(diào)查過程中使用的模型運(yùn)算，得到最終的雪豹數(shù)量。但是，一通操作猛如虎，一看結(jié)果——

有點(diǎn)尷尬。

感興趣的童鞋可以看看這兩只雪豹是不是同一只？（答案見文末）| 參考文獻(xiàn)[3]

團(tuán)隊(duì)發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》上的研究表明：測試者的錯(cuò)誤率高達(dá)12.5%，也就是說，每個(gè)人的40組照片鑒定結(jié)果中，平均有5組是錯(cuò)的，其中，專家的錯(cuò)誤率將近10%，菜鳥的錯(cuò)誤率大約為15%。

另一個(gè)結(jié)論是：比起“把兩只不同的雪豹看作一只”，測試者更容易出現(xiàn)過度區(qū)分的問題：A和B明明是同一只，卻硬是把B看成了一只新的雪豹個(gè)體。所有測試者得到的雪豹數(shù)量，都比16這個(gè)正確答案多。甚至有位測試者得到的結(jié)果高達(dá)24只，憑空多出了8只“幽靈雪豹”。即使是專家組，平均看到的雪豹數(shù)量，也比真實(shí)數(shù)量多出33%。

一只正在思考豹生的真實(shí)雪豹 | 貓盟

虛假的豹丁興旺

數(shù)出“幽靈雪豹”會(huì)造成什么問題呢？

如果現(xiàn)實(shí)中的個(gè)體識(shí)別與這次測試一樣的話……

晴天霹靂啊！

當(dāng)雪豹遠(yuǎn)遠(yuǎn)地趴在山頭上看著我們干活，它們會(huì)對我們抱什么樣的期待呢？會(huì)不會(huì)在想“我們的生存條件好艱難啊，你們可終于來做調(diào)查了！”

結(jié)果我們調(diào)查完，卻得到“哎呦，你們小日子過得不錯(cuò)，數(shù)量還挺多吼！”這樣的結(jié)論，雪豹會(huì)很難過很失望的吧……

崽啊，爸爸對你很失望 | 貓盟

2017年，根據(jù)當(dāng)時(shí)的綜合調(diào)查數(shù)據(jù)，雪豹在IUCN紅色名錄上從“瀕?！苯导壋闪恕耙孜！薄Ｔ诖酥?，有研究表示，對雪豹種群密度的估計(jì)過高，甚至可能達(dá)到實(shí)際值的五倍之多，這種“虛高”為雪豹保護(hù)敲響了警鐘。

而現(xiàn)在，基于個(gè)體識(shí)別的錯(cuò)誤率，我們更加需要重新審視數(shù)據(jù)與實(shí)際的差異，才能更好地制定保護(hù)策略，讓雪豹繼續(xù)高冷下去。

高冷的雪豹 | 貓盟

除了雪豹，紅外相機(jī)還被應(yīng)用于很多其他瀕危物種的調(diào)查中，例如老虎、獵豹、金錢豹等（據(jù)做過金錢豹個(gè)體識(shí)別的朋友說，金錢豹更令人眼瞎）。如果雪豹的個(gè)體識(shí)別測試結(jié)果同樣也發(fā)生在其他物種身上，那么這些物種的研究者也有必要注意，研究對象的真實(shí)種群數(shù)量可能會(huì)比推測值更低，換言之，它們也就離滅絕的深淵更近。

眼瞅著就瘋了一個(gè)做金錢豹個(gè)體識(shí)別的…… | 貓盟

在摸索中拯救臉盲

當(dāng)然啦，并不是要否定通過紅外相機(jī)影像資料進(jìn)行個(gè)體識(shí)別這種雪豹調(diào)查方法，只是通過了解它的局限性，我們能做得更科學(xué)。

解決問題的第一步是發(fā)現(xiàn)問題，現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)了問題，就要繼續(xù)研究如何解決它。

“多人先獨(dú)立識(shí)別、然后對答案”的方法很有必要，當(dāng)然要繼續(xù)使用。

雖然專家與菜鳥組雖然都會(huì)失誤，但是他們的錯(cuò)誤率差異，起碼證明了一件讓人高興的事情：訓(xùn)練是有用的！至于具體需要什么訓(xùn)練，如何訓(xùn)練才能降低錯(cuò)誤率，這些問題還在解決當(dāng)中（突然覺得小時(shí)候玩的找不同游戲真是太有用了）。

還可以嘗試在做個(gè)體識(shí)別時(shí)先進(jìn)行類似測試，大致估計(jì)出個(gè)體識(shí)別的誤差率，然后把測試結(jié)果融入數(shù)據(jù)處理的統(tǒng)計(jì)學(xué)模型中，從而修正到更加貼近真實(shí)值的結(jié)果。

除了紅外相機(jī)數(shù)據(jù)，還可以結(jié)合上糞便DNA的結(jié)果，兩者互相佐證，揭開雪豹的數(shù)量之謎。（不過，雪豹的糞便DNA法又是另一個(gè)“回味無窮”的故事了……）

最后，作為一個(gè)眼睛快看瞎了的調(diào)查者，我多希望能有個(gè)靠譜的AI來替我們做個(gè)體識(shí)別啊?。〝?shù)據(jù)上傳一分鐘，結(jié)果下載十秒鐘，美汁兒汁兒~）

望眼欲穿地等待AI | 貓盟

文中個(gè)體識(shí)別答案：

不是同一只，仔細(xì)看它們前腿和右側(cè)臉的花紋，有比較明顯的區(qū)別。

文中的個(gè)體識(shí)做完還意猶未盡的話，來辨一辨這幾組照片（圖源：參考文獻(xiàn)[3]）：

答案

點(diǎn)擊下方空白處獲得答案

不是同一只

答案

點(diǎn)擊下方空白處獲得答案

是同一只

答案

點(diǎn)擊下方空白處獲得答案

是同一只

答案

點(diǎn)擊下方空白處獲得答案

是同一只

你答（看）對（暈）了嗎？

感謝貓盟提供圖片

作者名片

作者：白空片一

編輯：悲催的鉈寶寶

排版：雷穎

題圖來源：pixabay

參考文獻(xiàn)：

[1] McCarthy, T., Mallon, D., Jackson, R., Zahler, P. & McCarthy, K. 2017. Panthera uncia. The IUCN Red List of Threatened Species 2017: e.T22732A50664030.

[2] Johansson, ?., Samelius, G., Wikberg, E., Chapron, G., Mishra, C., & Low, M. (2020). Identification errors in camera-trap studies result in systematic population overestimation. Scientific Reports, 10(1), 6393.

[3]?https://camtraining.globalsnowleopard.org/

來源 : 我是科學(xué)家iScientist作者 : 白空片一

發(fā)布時(shí)間：2020-05-12?來源：三江源國家公園