澳大利亚创新机器人系统助力大堡礁幼珊瑚种植行动

澳大利亚的科学家们已经开始测试一种新的机器人系统，旨在帮助恢复因多次漂白事件而受损的大堡礁部分区域。

这一倡议由澳大利亚海洋科学研究所（AIMS）及其在珊瑚礁恢复与适应计划（RRAP）中的合作伙伴共同主导，旨在通过结合数十年的生态知识与海洋机器人技术和人工智能的进步，扩大幼珊瑚的投放规模。

这种名为部署指导系统（DGS）的技术正在开发中，旨在将数十万在水产养殖中培育的幼珊瑚放置到最有可能存活到成年的地方。

这一努力是建立在AIMS科学家、工程师和恢复合作伙伴多年的工作基础之上的，他们设计了珊瑚播种设备，改进了幼虫培育技术，并与当地社区和行业团体进行了合作。

专为珊瑚礁规模设计的机器人系统

DGS整合了数据模型、传感器和自动化技术，能够在大面积的珊瑚礁上识别和部署珊瑚幼苗。它通过结合生态专业知识的信息，利用计算机模型选择有潜力的地点。

当船只到达目标位置时，摄像头和实时人工智能分析会评估海底情况，并指导系统在最佳时机释放珊瑚播种装置。

据AIMS项目工程师本·莫希里安博士介绍，这种方法“并不是单一的技术，而是多种技术的结合，形成一个工作流程，以提高我们的珊瑚播种效率。”他表示，目标是“确保珊瑚播种装置能够在预先指定的位置准确、安全地部署。”

这些设备本身是小型陶瓷物体，内部装有幼珊瑚定居的瓷片。当放置在海底时，它们在幼珊瑚生命的最初阶段提供保护，生存几率远远高于幼虫随机在退化的珊瑚礁表面定居的情况。

DGS的设计旨在将每个设备投放在适合微生境的狭小范围内，这种精确度在大规模手动操作中是难以实现的。

自动化如何助力人类主导的恢复

尽管自主性是一个重要目标，AIMS强调该系统是为了支持而不是取代人类团队而构建的。DGS提供自主船舶导航，像自动驾驶一样，并可以自动部署珊瑚设备。

然而，参与珊瑚礁修复项目的团队可以在之后返回标记的地点自行进行部署。该系统的地理标记功能使得长期监测变得更加简单，允许科学家在珊瑚生长时重新访问确切位置。

为了提升决策能力，DGS借鉴了过去五年通过RRAP的建模与决策支持、EcoRRAP项目以及珊瑚水产养殖和部署小组所积累的知识，以及昆士兰科技大学和AIMS共同开发的人工智能系统。

目前正在近海水域使用五米长的船只和通常用于外礁的小型辅助船进行试验。这些测试评估了系统在现实条件下的能力，并帮助确定如硬件所需的船上空间等实际需求。

虽然目前测试仅限于有人驾驶的船只，但AIMS希望未来版本的DGS能够从自主水面船只（ASVs）操作，以进一步扩大珊瑚播种的规模。

莫希里安博士将该项目描述为人类与机器紧密合作的一个例子。“这项技术并不是使机器取代人类，而是使人类与机器合作，以在以前难以实现的规模上产生科学影响力，”他说。

他还强调了该倡议的协作性质：“这就是项目的魅力。能够将来自多个领域的人聚集在一起，共同努力。”

如果这个系统成功，可以让更多的海事运营商参与未来的恢复任务，例如传统业主和那些不运营专门研究船只的旅游公司。