卫星图像新作用：从太空中看动物

在这张拍摄于2010年的卫星照片中，棕色污迹显示出南极洲科贝克角的一个皇帝企鹅族群。 Satellite photograph courtesy DigitalGlobe, Inc.

（神秘的地球报道）据美国国家地理（撰文：Jason Bittel, National Geographic 编译：向淑容）：在从前的科学研究中，如果要知道有多少头水牛在草原上漫游，或者有几只猴子在雨林中蹦蹦跳跳，唯一的方法是实际到现场去，一只一只地慢慢数。

多亏了卫星影像的进步，今日的研究人员不用冒被毒蛇咬或冻伤脚趾的危险，就能知道某些物种的数量。

Seth Stapleton就是一个例子，这位美国明尼苏达大学的博士后研究员7月在美国公共科学图书馆论文资料库（PLOS ONE）发表了一篇研究论文，内容是找出活动范围广大的北极熊的新方法，这些方法包括借助为Google Earth提供影像的卫星。

虽然北极熊是现存体型最大的熊，也是地球上最广泛受到研究的大型哺乳动物之一，我们对它们在大半个偏远北极区的行踪却所知甚少，少得出人意料。

为了在这片覆满冰雪的地景中找出雪白的北极熊，Stapleton和同事把目标限定在比较隐密的岛屿；夏末时北极熊常因为这些岛屿周围的海冰融化而被困在岛上。

这群研究人员成功地利用卫星找出了大约100只北极熊。在另一次试验中，他们则藉由搭乘直升机从空中俯视，证明自己所见的确是北极熊（而不是岩石或泡沫）。

此外，卫星在解析度与自动操作方面的精进有一天或许会让我们得以计算北极熊的数量，无论它们身在什么地方。

「科技进步的速度非常快，在大规模地开拓研究与保育方式方面大有可为，」Stapleton说。

我们来谈谈其他几种研究人员利用卫星从太空观察的动物。

2012年4月在南极洲丢蒙于维勒的皇帝企鹅。以前要计算南极洲皇帝企鹅的数量相当不易，直到研究人员使用新科技、从太空中寻找它们的踪迹才变得比较轻松。 Photograph by Stringer, Reuters/Corbis

皇帝企鹅

皇帝企鹅可能是地球上体型最大的企鹅，但这并不是唯一让它们可以从太空中观察到的原因。事实上，皇帝企鹅族群若存在于某个地方，最显而易见的证据就是它们遗留在冰上的东西——粪便。

「棕色的污点在新雪上真的很明显，」英国南极调查所科学家Peter Fretwell表示。

Fretwell和他的同事利用大地卫星（Landsat）所拍摄的南极洲影像，发现这些排泄物造成的污点可以作为判断可能有皇帝企鹅群体存在的依据。一旦团队找到一个棕色污点，他们就能让卫星对准污点处，并且一只一只地计算企鹅数量，或者以聚集在一起的企鹅数量为基准来估算总数。

仅仅是观察这样的卫星影像，Fretwell和他的同事算出的皇帝企鹅群体数量就已经达到已知数字的两倍以上了。

露脊鲸

Fretwell也主持一项从太空观察鲸鱼的研究，这份研究论文于2014年发表在PLOS ONE。他的研究并未在海上寻找鲸鱼的尾巴，而是聚焦于阿根廷的新湾（Golfo Nuevo）——每年7月至10月，露脊鲸会来到这个海湾繁殖。

繁殖地是透过卫星计算鲸鱼数量的理想地点，因为许多种鲸鱼都会选择平静、清澈的水域，让它们能带着幼鲸一起舒适悠游。

Fretwell发现，透过卫星来手动计算鲸鱼数量是真正可行的。他和他的团队也研究了让电脑动画协助科学家扩大调查范围的可能方法。

举例来说，在最简单的分析中，研究人员发现电脑能够辨识出一张影像上所有大小与形状和鲸鱼相符的亮色区域。

事实上，Fretwell说露脊鲸比起其他种类的鲸鱼，大概更容易被电脑辨识出来，因为它们深色的头上长着灰白色的骨痂。

想想看，长在脸上的东西竟然能从太空中看见！

蝙蝠、鸟类及海龟

如果目标是要在卫星影像上看到一个动物个体的话，那么它的体型显然相对而言要颇大才行。

例如Stapleton就说过，一只成年的公北极熊在WWorldView-2卫星的影像上，充其量也只是六到八个白色的像素而已。

不过国际太空站一项名为「利​​用太空进行动物研究之国际合作行动」（ICARUS）的新计画，或许很快就能帮助科学家记录体型比一辆Smart汽车还要小的动物个体。

大多数的全球卫星定位系统（GPS）标签都会记录地点资讯，但是缺乏将这些资讯上传到卫星的功能。这意味研究人员必须在某个时间点再次捕捉到他们所研究的动物个体，才能取得这些资讯——如果对象是小型的迁徙动物，这项工作就格外艰难。

但是透过新的ICARUS硬体，科学家将能使用更先进的GPS标签，将资讯传送回太空站，而太空站的运行轨道与地球之间的距离比大多数卫星都还要近。

ICARUS行动的目标是追踪鸟类、蝙蝠、海龟与啮齿类动物以深入了解生态系、改善航空安全、追踪濒危物种，以及监控传染病的传播情形。

而传送器的体积也愈来愈小了。不用多久，科学家或许就能够从离地面320公里以上的空中观察一只在你家后院飞舞的帝王蝶。

要是这样的话就太美妙了。