太阳能文学期刊（太阳能相关论文）(4)

多数无人机都可配置数码相机，这样研究人员就能够从上空，更近距离地观察到需要研究的区域，比如说，从苏门答腊与婆罗洲树冠上观察猩猩的栖息场所。这些无人机还能借助相应的软件生成高分辨率的照片和视频，并配备地理参数，以便导入图像识别软件，从而提高人口计数的准确度。

生态环境保护者还在水中部署了无人机。十多年前，伍兹霍尔海洋研究所就已经开始使用自主水下航行器收集水生动物的生活习性资料。近期，该研究所又在收集有关大白鲨的资料。(大家或许在“探索频道”的《鲨鱼周》(Shark Week)节目中看到过无人机的身影。)

大白鲨是一种肉食动物，它的生活习性一直以来鲜为人知。库库亚和她的团队为了对大白鲨的习性展开追踪研究，用无人机对大白鲨进行跟踪。2012年，库库亚和她的同事——首席工程师罗杰?斯托克(Roger Stokey)使用一种名为Remus鲨鱼摄影机(Remus SharkCam)的自主水下航行器在科德角(Cape Cod)附近对大白鲨进行了跟踪拍摄。她解释说：“人们利用这些水下无人操控设备，可以对大型海洋生物进行三维追踪。设备提供的画面为人类，尤其是科学家和创新者，展示了更加广阔的水下世界。”

科学家在每条鲨鱼身上安装了一只应答器标签。通过定位和追踪这只标签，REMUS鲨鱼摄影机(Remus SharkCam)能够在安全距离内展开工作，以免对鲨鱼的习性造成影响。

在水下，Remus鲨鱼摄影机具有和海豚或黄鳍金枪鱼相似的的鱼雷外形，长度有六英尺多一点，重一百磅。它能够精准跟踪附标大白鲨，在不惊动鲨鱼的前提下尽可能接近它们，细致观察鲨鱼的海底活动，并从中收集有关其习性的大量科学数据。

库库亚指出，在Remus问世之前，鲨鱼研究专家只能根据水面上的观察结果对鲨鱼的习性进行假设。比如它们如何进食、如何交配以及如何与环境相互作用。她强调说：“通过Remus鲨鱼摄影机，我们第一次近距离直接观察到鲨鱼的个体行为。科学家只有越来越多的了解鲨鱼在水底抢占地盘的情况，才能能将更多的有效信息提供给决策者和生态环境保护者。”

2013年，当Remus鲨鱼摄影机首次前往墨西哥瓜达卢佩岛时，就遭到几只大白鲨的攻击。幸亏当时在水下活动的是机器而不是人，否则后果不堪设想。尽管Remus遭到了撞击和撕咬，但它仍在不断地搜集信息，并通过安装在四周的六只摄像头拍摄到了鲨鱼攻击时的画面。这段录像让我们对鲨鱼的捕猎技巧有了更新、更详细的认识。

绿洲外的机器人

监控极冰融化

在北极，无人机对研究气候变化作出了重大贡献。它们可以前往冰层以下，达到破冰船和载人飞机无法涉足的地方。

伍兹霍尔海洋学研究所的科学家正在使用改进后的Remus对阿拉斯加州巴罗(Barrow)附近的极地冰川进行监控。库库亚称，极冰监控的难度在于需要使用强大的远程自主监控设备，同时确保设备必须能够在冰下游动并自动返回。

植树

位于英国牛津的BioCarbon工程公司设计出一种空中无人机原型，这种无人机可以快速高效地植树。首先，人们需要针对某个过度砍伐区制作高分辨率的三维地图。之后无人机根据地图用微型炮将种荚发射至精确位置。种荚采用生物可降解材料，内部包含了发芽种子和营养物质。击中土壤后会立刻破裂，里面的种子落地生根。目前这种方法尚在试验阶段。BioCarbon公司希望利用这种技术每年种植10亿棵树。

让地球远离饥饿

如今，我们生活的地球上还有不少人在饥饿中煎熬。联合国粮食及农业组织预计，到2050年地球人口将增至91亿。据估计，目前仍有九分之一的人口长期处于营养不良的状态。随着新兴经济体的居民饮食逐渐向高糖、高动物脂肪和高蛋白质的形式转变，缓解全球饥饿问题的压力进一步加大，澳大利亚农业发展非营利组织克劳福德基金会(Crawford Fund)指出，这种营养社区模式的转变，需要消耗比现在多100倍的资源，才能从家畜而不是谷物中获得足够的热量和蛋白质。

那么2050年，人类的食物供求情况会怎样呢?联合国粮农组织指出，到那时人类需要的食物将比现在多70%。这就需要我们的耕地扩大5%，这意味着达到7000万公顷土地，额外增加10亿吨谷物、2亿吨肉类和近11%的淡水。而所有这些必要的资源都将变得更加紧缺。我们似乎需要提高现有农田的生产力，才能满足将来的食物需求。

农业无人机的时代已到来。它们可以拍摄高分辨率照片，以确认作物是否有虫害，跟踪作物库存，并对土壤进行分析。所有这些工作通常都是由人类在田间完成的。杜克大学的克拉曼(Clamann)说，使用自主无人机能够更快速、更准确地完成这些工作。是否使用智能飞行器可能会决定是歉收还是丰收。

文章来源：《太阳能学报》 网址: http://www.tynxbzz.cn/zonghexinwen/2022/1212/1950.html