
马凡, 管振华, 张利祥, 李彭, 郑文艺, 张永生, 虎瑞琦, 张浩宇, 胡坤融
收稿日期:2026-06-27
修回日期:2026-08-13
通讯作者:
胡坤融
基金资助:Fan Ma, Hua Zhen Guan, Xiang Li Zhang, Peng Li, Yi Wen Zheng, Sheng Yong Zhang, Qi Rui Hu, Yu Hao Zhang, Rong Kun Hu
Received:2026-06-27
Revised:2026-08-13
Contact:
Hu, Kun Rong
Supported by:摘要: 从被动声学监测(PAM)的海量录音中识别目标物种鸣声,通常需要人工浏览声谱图并对疑似信号进行音频回放确认,过程耗时耗力,在以风声、流水声和蝉鸣为主的山地森林中尤为困难。高黎贡白眉长臂猿种群数量少且分布高度片段化,其监测亟需长期、非侵入式的手段。本研究在云南盈江苏典乡部署两套八通道PAM系统,构建了结合PCEN特征、CNN骨干、CBAM注意力模块和BiLSTM时序建模的鸣声自动检测框架CBSkyNet,并按空间来源划分数据集以评价模型的跨站点泛化能力。基于3个随机种子的重复实验,PCEN在四种骨干网络上均取得最高的平均召回率和F1,且跨架构均值极差最小;在固定随机种子的消融实验中,CBSkyNet仅用6.62 M参数,在跨监测点测试集上取得99.30%的召回率和99.60%的F1。事件级评价中,测试集20次独立鸣叫事件均被检出。在约2008 h连续录音上,模型推理与候选片段人工复核组成的完整流程约需16.1 h,处理效率约为人工声谱图初筛的4-6倍,并额外检出3个人工初筛遗漏的弱信号鸣叫日。跨物种迁移结果表明,CBSkyNet对近缘长臂猿具有较好的迁移能力,且近缘物种预训练在目标域标注有限时优势更明显。节律分析表明,鸣叫活动主要集中于日出后的早晨时段,两监测点首次可检测鸣叫时间的差异仍需独立家庭群样本进一步验证。综上,PAM与CBSkyNet相结合可为高黎贡白眉长臂猿及近缘濒危长臂猿的长期声学监测提供高效、可复用的工具。代码和代表性数据已开源至https://github.com/mf0302/CBSkyNet。
马凡, 管振华, 张利祥, 李彭, 郑文艺, 张永生, 虎瑞琦, 张浩宇, 胡坤融. 基于被动声学和深度学习的高黎贡白眉长臂猿(Hoolock tianxing)鸣声检测研究. 生物多样性, DOI: 10.17520/biods.2026258.
Fan Ma, Hua Zhen Guan, Xiang Li Zhang, Peng Li, Yi Wen Zheng, Sheng Yong Zhang, Qi Rui Hu, Yu Hao Zhang, Rong Kun Hu. Research on the detection of Hoolock tianxing calls based on passive acoustics and deep learning. Biodiversity Science, DOI: 10.17520/biods.2026258.
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