在南极给企鹅“量身材”“数巢穴”

近日，中国第42次南极考察队圆满完成各项任务，平安返回。中山大学遥感科学与技术学院副教授梁琦在考察期间，聚焦企鹅栖息地高分辨率遥感监测，在长城站周边开展了地面光谱与企鹅形态观测，并利用多载荷无人机实施航空遥感监测，成功开展企鹅种群“空-天-地”协同观测试验。

梁琦在阿德利岛开展企鹅无人机观测。受访者供图，下同

梁琦在长城站附近的阿德利岛企鹅繁殖区域，完成了多次无人机航测飞行。针对现有遥感手段在企鹅识别、栖息地精细刻画及种群数量反演中存在的算法泛化性差、缺乏地面验证样本等问题，他采用深度学习目标检测与实例分割算法，从无人机影像中精确提取企鹅个体，同时判别企鹅的姿态（区分站姿与趴姿），并测量体长、腰围等相关体型参数。

“虽然由于趴姿企鹅尾部无法测量、观测方位角差异等因素，可能导致部分企鹅被误判，产生一定误差，但这一结果初步展现了利用无人机影像测量企鹅个体体型的潜力。”梁琦表示。

除了测量企鹅个体体型，梁琦还对企鹅巢穴进行了精准提取。他指出：“以往常用卫星监测，但卫星拍摄距离较远且易受天气影响，无人机为解决这些问题提供了新方案。”企鹅巢穴数量或繁殖企鹅对数是评估栖息地内种群规模、预测未来种群数量动态的关键参数，也是目前南极企鹅现场调查的核心记录指标之一。传统方法需要考察队员克服南极恶劣环境，多次前往繁殖地人工计数。而梁琦采用无人机拍照方式，实现了对企鹅巢穴的精准提取。

企鹅个体检测与姿态判别结果。

考察期间，梁琦共完成无人机飞行60余架次，获取了包括可见光、多光谱、热红外、激光雷达在内的多种企鹅栖息地观测数据，并针对企鹅形态开展了地面SLAM扫描。

记者了解到，菲尔德斯半岛企鹅分布广泛。为完成“空-天-地”协同观测，梁琦有时需步行10公里前往企鹅栖息地进行光谱测量和种群数量人工观测，往返即20公里。他笑称：“曾听学院里去南极的老师说磨坏了鞋底，我也差不多。”

中山大学遥感科学与技术学院极地遥感团队成员多次参与国家南北极科考及极地相关重大项目。截至2026年3月，已有31人次参加中国南北极科学考察，其中南极25人次、北极6人次，在南极雷达遥感地面验证、秦岭站选址与建设、极地遥感无人机研发应用等方面作出了重要贡献。