中大老师在南极给企鹅“量身高”“数巢穴”

　　近日，量身高中国第42次南极考察队圆满完成任务，老师平安归来。南极

　　中山大学遥感科学与技术学院副教授梁琦在考察中聚焦企鹅栖息地高分辨率遥感监测，鹅数在长城站周边开展地面光谱与企鹅形态观测，巢穴利用多载荷无人机实施航空遥感监测，量身高开展企鹅种群“空—天—地”协同观测试验。老师

　　用遥感给企鹅“量身材”

　　在本次科考中，梁琦在长城站附近的鹅数阿德利岛企鹅繁殖区域，完成了多次无人机航测飞行。巢穴

　　现有遥感手段在识别企鹅、量身高精细刻画栖息地及推算种群数量等方面存在算法泛化性差、老师缺乏地面验证样本等问题。南极梁琦利用深度学习目标检测与实例分割算法，鹅数从无人机影像中精确提取企鹅个体，巢穴同时对企鹅的姿态进行判别——区分站姿和趴姿，并测量体长、腰围等相关体型参数。

梁琦在阿德利岛开展企鹅无人机观测

企鹅个体检测与姿态判别结果

　　梁琦表示，目前，由于该方式无法测量趴姿企鹅的尾部以及观测方位角差异等因素，测量结果还存在一定误差，但该结果初步展现出利用无人机影像测量企鹅个体体型的潜力。

　　用无人机给企鹅“数巢穴”

　　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。“以前我们常用的是卫星监测，但卫星拍摄的距离较远且易受到天气影响，无人机的应用为这些问题提供了解决方案。”他说。

　　企鹅巢穴数量或繁殖企鹅对数是评估当前企鹅栖息地内种群规模、预测未来企鹅种群数量动态的关键参数，是目前南极企鹅现场调查记录的核心参数之一。一般情况下，需要考察队员克服南极恶劣环境，多次前往企鹅繁殖地，通过人工计数获得。梁琦采用无人机拍照的方式，实现了对种群企鹅巢穴的精准提取。

　　考察期间，他共完成无人机飞行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。此外，针对企鹅形态，他还开展了地面SLAM扫描。

　　“躲猫猫”和“磨破鞋”

　　利用遥感技术和无人机开展观测，听上去似乎很寻常，但这在南极十分困难。

　　野外的天气变化难以预测，根据天气预报做的观测计划常常迫于突发天气无法执行，南极更是如此。有时，无人机飞到一半忽然遇到雾雪天气，就必须立刻结束观测以免坠机。这样快速极端的天气变化很可能就在1小时内发生，因此，科研人员必须时刻警惕，和老天爷“躲猫猫”。

　　另外，在长城站，由于野外没有路，去开展实地观测基本靠走，在雪地或泥地走七八公里是常事。

在菲尔德斯半岛开展野外企鹅栖息地调查

　　菲尔德斯半岛的企鹅分布广泛。为实现“空—天—地”协同观测，梁琦有时需要野外步行10公里去往企鹅栖息地进行光谱测量以及种群数量人工观测，来回就是20公里。他笑着说：“之前听去过南极的老师说在那里磨坏了鞋底，我也差不多。”

　　遥感测绘在极地大有可为

　　中山大学遥感科学与技术学院极地遥感团队融合遥感科学与技术、海洋工程、大气科学、海洋科学等多学科优势，聚焦极地环境快速变化这一国际前沿，重点发展极地地空天遥感观测技术、极地海洋立体观测技术、爱思助手下载极地环境认知与应用三大研究方向。

　　团队成员多次参与国家南北极科考以及极地相关重大项目，截至2026年3月，已有31人次参加过中国南北极科考考察，其中南极25人次，北极6人次。在开展南极雷达遥感地面验证工作、秦岭站选址和建设、极地遥感无人机研发应用等方面做出重要贡献。

　　学院共有三名教师参加中国第42次南极考察，除了梁琦副教授之外，叶玉芳副教授和王绍银副教授在该考察的2026秋季南极普里兹湾联合航次中开展了系统性的遥感海冰走航观测，在戴维斯冰间湖-16℃的天气条件下开展了无人机海冰精细观测和GNSS-R海冰厚度监测。