关键词：红外相机；卧龙；野生动物；监测；体会
中图分类号：S718.6文献标识码：ADOI：10.11974/nyyjs.20160332076
红外相机已广泛应用于自然保护区野生动物监测工作。作者结合香港特区支援四川灾后重建――川港卧龙保护区持续合作SC08项目（《利用红外相机对卧龙自然保护区热水河温泉附近高原野生动物行为监测研究》）开展过程中的一些经验教训，对运用红外相机开展野生动物监测中出现的问题进行了梳理，并提出了针对性的建议，为更好运用红外相机开展野生动物监测奠定了基础。
1卧龙自然保护区运用红外相机概况
1.1卧龙自然保护区概况
卧龙自然保护区成立于1963年，是以保护大熊猫等珍稀动植物和亚高山森林生态系统为主的综合性保护区；保护区位于四川盆地西缘，阿坝藏族羌族自治州东南部，岷江上游汶川县境内，东西长52km，南北宽62km，最高处6250m，最低处仅1150m，相对落差达5000m，属于典型的高山峡谷地貌；地理坐标为E102°52′～103°24′、N30°45′～31°25′，总面积200000hm2；据不完全统计：辖区有高等植物217科，814属，1898种，其中国家重点保护植物12种；区内有脊椎动物82科，450种，其中国家重点保护动物57种。此外，卧龙保护区也是我国唯一政事功能合一的自然保护区，目前保护区管理局和卧龙特别行政区（辖卧龙、耿达两个民族镇）实行“两块牌子、一套班子、合署办公”的管理模式。
1.2红外相机概述
红外相机技术是相机陷阱调查技术（camera-trapping）中的一种，是红外触发相机陷阱技术的简称；红外相机技术是指使用红外感应设备在无人在场操作的情况下，自动获取野生动物图像数据的技术与方法；这些图像数据可用来分析野生动物的物种组成、分布、种群数量、行为和生境利用等基础信息，从而为野生动物保护管理和资源利用提供重要参考。红外相机在我国野生动物保护与研究中的应用始于20世纪90年代中期，首先应用于云南高黎贡山和台湾地区；作为一种非损伤性的取样技术，红外相机正广泛应用于我国兽类和地栖性鸟类的监测与研究，如本底资源调查、动物行为学研究、种群及群落参数估算、猫科动物专项调查等诸多方面；红外相机技术相对于传统监测手段而言，具有干扰小、准确性高、不间断等诸多优点。
1.3红外相机在卧龙自然保护区运用概况
卧龙保护区于2005年左右就开始运用红外相机开展野生动物调查、监测工作；初期由于红外相机价格昂贵、数量少、像素不高、内存不足、性能不稳定等诸多原因，未能被广泛的推广与应用；直到2012年以后，随着红外相机成本的大幅度降低、新技术的大量运用，才得以广泛推广运用；据不完全统计卧龙保护区各部门目前共有红外相机200余台，主要运用在辖区大熊猫、雪豹、金丝猴、羚牛、绿尾虹雉等野生动物的监测之中，并取得了显著的成绩。如证实了雪豹在卧龙的存在，并刷新了雪豹分布区东南边缘地带的新纪录。
2红外相机在热水河温泉附近野生动物监测中的几点体会
2.1安装位点的选择
2.2相机参数的设置
2.3电池、储存卡的选择
2.4相机的安全
2.6数据的保存与分析
随着科技的不断发展，红外相机的各项性能必将不断得以提高，届时红外相机监测必将成为自然保护区的常规监测手段，在运用红外相机开展野生动物监测工作中，要不断总结实践中的经验教训，特别是从位点的选择、参数设置、相机安全、表格填写、数据保存分析等方面不断优化完善，充分发挥红外相机在野生动物监测中的优势，促进野生动物保护事业的更好发展。
参考文献
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文物是国家不可再生的文化资源。文物普查是国情国力调查的重要组成部分，是确保国家历史文化遗产安全的重要措施，是我国文化遗产保护的重要基础工作。开展文物普查是为全面掌握不可移动文物的基本情况及其生存状态、构建科学有效的文化遗产保护体系、落实国务院提出的2010年初步建立比较完备的我国文化遗产保护制度提供依据。开展文物普查有利于进一步继承和弘扬中华民族优秀传统，充分发挥文物在建设社会主义先进文化、构建和谐社会中的作用；有利于整合国土资源、促进我县国民经济全面、协调、可持续发展。
二、文物普查的工作目标
通过文物普查，全面掌握我县不可移动文物的数量、分布、特征、保存现状、环境等基本情况，为准确判断文物保护形势、科学制定文物保护政策和规划提供依据；合理、准确划定文物保护范围，完善文物档案管理，促进文物保护机构建设，提高文物保护管理整体水平；培养锻炼文物保护队伍，增强全民文化遗产保护意识；核定公布一批省、市、县级文物保护单位，为遴选申报第六批省级文物保护单位和第七批全国重点文物保护单位打好基础。
三、文物普查的范围内容
第三次全国文物普查的范围是我县境内地上、地下、水下的不可移动文物，其中包括古遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺及石刻、近现代重要史迹及代表性建筑和其他等六大类文物。这次我县的文物普点将放在古遗址、古建筑及发现新的不可移动文物，同时对已登记的全县不可移动文物，包括各级文物保护单位要进行复查。了解这些不可移动文物本体及环境的基本情况，尤其是量化指标、保存状况和环境现状及其变化情况。
五、普查的组织机构
一、争取领导的重视、支持，是做好文物保护工作的关键
二、发动群众、依靠群众是做好文物保护工作的基础
宣传群众是基础，只有群众发动起来了，提高了群众的文物保护意识，发现文物就能及时、准确地反映给文物保护单位，我们就能及时掌握文物保护动态信息，正确做出判断，及时采取措施，争取领导的支持，更有效地采取保护措施，快速处置涉及文物的突发事件，这是成功的经验。以我馆所征集的两件国家二级文物为例，在馆里接到群众传来的信息后，立即赶赴现场将文物按住，并交了定金，回来后写报告，直接找市领导，因为报告要领导会签，馆长首先找到了主管市长，主管市长又亲自领着他直接找市长签字，很快这两件国家二级文物收为国家所有了，以上两个例子充分说明，文物保护工作离不开群众的关心，更离不开领导的支持。
三、落实“四有”保护要求，切实做好文物保护工作
（一）保护范围和建控地带的划定公布是“四有”工作的一项重要内容，也是依法为文物保护单位设立保护屏障的一项重要措施。在发展社会主义市场经济的新形式下，要使大帅府旧址免遭或少遭破坏，就必须尽快把这项措施落到实处。大帅府部分保留住了，博物馆建起来了，还需不需要发展呢？整体恢复大帅府原貌的思想萌生了。在两任馆长的相继努力下，在帅府控制地带内的原法院大楼和原百货四商店由双辽市政府收购，由政府控制以防新建更高的建筑，影响帅府的整体风貌，使占用大帅府旧址的建筑由政府控制了，所有权归政府了，这就为全面恢复大帅府原貌奠定了基础，同时也为大帅府划定了具体的保护范围。目前已初步完成吴大帅府复原工程预算及可行性研究报告，正在积极向上争取资金。
（二）与划定公布保护范围和建控地带相配套，完成了文物保护标志的竖立工作，同时也做了一些标志说明牌以便引起广大群众的注意，唤起群众对文物的保护意识，引导和形成他们的自觉保护行为。
（三）建立保护管理机构是对文物保护单位“四有”工作的明确要求。多年来的实践使我们感到，没有保护机构，就没有组织保证，许多工作也很难落到实处。为治理大帅府周边环境，市政府决定将收购的原百货四商店交由文体局代为管理，根据需要可随时拆迁。
（四）建立科学记录档案，提高“四有”工作水平。进入新世纪以来，我们深深感到建立高标准规范化的纸质记录档案确实需要，并且必须抓好，但也应该借助现代科技手段，通过实现记录档案的电子化储存和管理，提升“四有”工作的水平。为此，我馆配备了电脑、打印机等现代化办公设备，将大帅府的历史沿革、文物价值、建筑形制、结构、艺术特点等等，详细用文字记录、测绘图纸、照片和录像以及模型等记录下来，并进行数字化处理，制成光盘，以达到长久保存、便于使用的目的。
第二条：本行政区域内的一切文物的保护和管理适用本规定。
第三条：本市各级人民政府负有保护本行政区域内文物的职责。一切单位和个人都有保护文物的义务。
第四条：*市文化局是本行政区域内的文物行政主管部门，负责本规定的实施。县级市文化局负责保护和管理本辖区内的文物。公安、工商、规划、国土、房管等行政管理部门和海关，依照文物保护法律、法规的规定，按各自职责协同管理。
第五条：市、县级市文物管理委员会协助本级人民政府研究和审议文物保护管理工作的重大问题。
第六条：市、县级市人民政府应当将文物事业费和文物基建费分别列入本级财政预算，由同级文物行政管理部门统一管理。市、县级市每年的正常文物维修费按实际需要在城市维护费中列支。重大的考古发掘项目、文物抢救项目和大型的博物馆基建项目所需经费按实际需要拨给专款。鼓励多渠道筹措文物保护基金，支持文物事业。
第七条：市、县级市文物行政管理部门，对具有历史、艺术、科学价值的革命遗址、纪念建筑物、古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻等文物，需确定为市、县级文物保护单位的，应报同级人民政府核定公布，并报上一级人民政府备案。
第八条：市、县级市文物行政管理部门对市、县级文物保护单位，分别划出保护范围，报同级人民政府批准公布。文物行政管理部门应作出标志说明，建立记录档案，设置专门机构或指定专人管理。全国重点文物保护单位和省级文物保护单位的保护范围，由市人民政府划出，报省人民政府批准公布。
第九条：在文物保护单位的保护范围内，不得进行其他建设工程。如有特殊需要，必须经原公布的人民政府和上一级文物行政主管部门同意。在文物保护区内，不得新建影响文物风貌的建筑。
第十条：因建设工程特别需要而必须迁移、拆除已公布的各级文物保护单位，应根据文物保护单位的级别，经该级人民政府和上一级文物行政主管部门同意，全国重点文物保护单位须经省人民政府报国务院决定。迁移、拆除经人民政府登记但尚未公布的文物保护单位，须经市文物行政主管部门同意。迁移、拆除的文物保护单位，拆迁单位应详细记录、测绘、登记、拍照、摄像，将资料交文物行政管理部门存档。拆除文物保护单位有文物价值的材料应交由文物管理部门保存，用于文物建筑维修，属公房的材料，应无条件移交，属非公房的材料则作价移交。经批准迁移的文物保护单位，建设单位应负责按原状恢复修建，其费用由建设单位负责。
第十一条：在文物保护单位的保护范围内拍摄影视片、拓碑文、复制文物、拍摄陈列室的文物资料，须先征得文物行政管理部门同意，并与文物保护单位的管理部门签订协议书，交纳文物保护费。
第十二条：在市、县级文物保护单位的建设控制地带内修建、扩建、新建的建筑物、构筑物，其设计方案应先经同级文物行政管理部门同意后，按报建程序办理报建手续。
第十三条：涉及各级文物保护单位的建设项目，未经该级文物行政管理部门审核，报该级人民政府批准的，建设行政管理部门不得批准建设项目和征地，土地行政管理部门不得办理产权。
第十四条：划定开发区或进行小区改造以及成片出让土地涉及各级文物保护单位的，应先征询该级文物行政管理部门的意见，制定文物保护措施，报该级人民政府批准。
第十五条：文物保护单位的维修，必须遵守不改变文物原状的原则。市、县级文物保护单位的维修方案须经市文物行政主管部门审批，报省文化行政管理部门备案。维修经费由使用单位负责。
第十六条：文物保护单位的使用单位，须与文物行政管理部门签订保护管理使用协议，负责建筑物及附属文物的安全、保养和维修，接受文物行政管理部门的指导、检查、监督。
第十七条：在本市行政区域内的一切考古发掘，由考古发掘单位报市文物行政主管部门依法履行报批手续后方可进行。任何单位或个人，不得擅自进行发掘。
第十八条：进行大型基本建设项目，以及在有可能埋藏文物的地带进行中小型建设项目，建设部门应事先会同市文物行政主管部门，在工程范围内做好文物调查和勘探工作。任何单位和个人在基本建设和生产活动中，发现古墓葬、古遗址、窖藏或其他文物的，必须立即停止施工，保护好现场，并应在二十四小时内报告文物行政管理部门处理。遇有重要发现，应立即报请省文化行政管理部门转报国家文物行政管理部门处理。出土文物属国家所有，由市文物行政主管部门指定的单位保管，任何单位或个人不得侵占、损坏、藏匿。
第十九条：因基本建设及生产需要进行的文物调查、勘探、发掘、迁移、拆除等所需经费，由文物行政管理部门按规定编制预算后，由建设单位列入投资计划支出。如有新情况，按实际需要由建设单位追加预算，但由文物行政管理部门接管保护的除外.建设单位未及时支付经费的，不得施工。
第二十条：经营文物监管物品的单位和个人，须向市文物行政主管部门提出申请，经审核批准，发给《文物监管物品经营许可证》后，向工商行政管理部门申领营业执照，方可开业。
第二十一条：文物监管物品须经省文化行政管理部门鉴定，钤盖标志后，方准出售。经鉴定不准出售的，由国家指定的文物经营单位收购或登记造册由收藏者保存，日后备查。
第二十二条：公安、工商行政管理部门依法没收的文物，应全部由省文化行政管理部门出具文物鉴定书，并在结案三个月内移交市文物行政主管部门，不得自行收藏和处理。市文物行政主管部门在接收后三个月内拨给博物馆收藏。海关依法没收的文物，按法律规定处理.文物行政管理部门应派员到废旧物资回收单位和有关冶炼企业检查、拣选文物。所选的文物，按收购价收购，拨给博物馆收藏。
第二十三条：对文物保护管理有突出贡献者，由市、县级市人民政府或呈报上级人民政府给予通报表扬、记功、刻碑纪念、颁发奖金等奖励。
第二十四条：有下列行为之一者，由文物行政管理部门视情节轻重除给予批评教育、警告、限期改正、责令赔偿外，并可处以二百元以上二千元以下罚款：
（一）移动、损坏文物保护标志、保护范围界桩的；
（二）刻划、涂污文物的；
（三）在文物保护单位保护范围内或古文化遗址范围内乱堆乱挖危及文物安全的；
（四）未经批准，擅自在文物保护单位保护范围内拍摄文物、拓摹碑刻或拍摄影视片的。
第二十五条：有下列行为之一者，由文物行政管理部门或会同有关部门责令赔偿损失、恢复原状、没收非法所得、吊销经营许可证和营业执照，并可处以二千元以上二万元以下罚款：
（一）在文物保护单位保护范围内，堆放危险物品、排放污水、废气等，危害文物保护单位安全，破坏文物景观，情节严重的；
（二）私自经营文物或文物监管物品的；
（三）擅自挖掘古遗址、古墓葬及其它地下、水下文物的；
（四）在基本建设和生产活动中发现文物时，不保护现场、不按规定报告文物行政管理部门或不上交已出土的文物，或继续强行施工造成文物破坏的；
（五）擅自改变文物保护单位原状，或迁移、拆除的；
（六）在文物保护单位的保护范围内或建设控制地带内擅自兴建工程，或改变批准的设计方案的；
（七）对没收的文物自行收藏和处理的。上述行为，应当给予治安处罚的，由公安部门按照《中华人民共和国治安管理处罚条例》处罚；构成犯罪的，由司法机关依法追究刑事责任。
第二十六条：当事人对文物行政管理部门的行政处罚决定不服的，可在接到处罚通知书之日起十五日内，向作出处罚机关的上一级机关申请复议，或直接向人民法院提讼。对复议机关的决定不服的，可在接到复议决定书之日起十五日内，向人民法院提讼。在法定期限内，当事人不申请复议，不提讼，又不履行处罚决定的，处罚机关可依法强制执行或申请人民法院强制执行。
关键词：文物建筑；无人机影像；摄影测量；三维重建
在以往的文物建筑保护工作中，经常遇到因文物建筑本体周边地形环境复杂，人的视角无法看到文物建筑本体的每个部位和细节，例如需要对古建筑屋面进行测绘或者调查残损状况，就需要借助梯子或周边的高大建筑物，小型多旋翼无人机的出现就为这种情况下的工作提供了极大便利。当人自身视角受到限制时，小型多旋翼无人机携带相机起飞可为我们提供文物建筑本体及周边环境的详细影像资料。
摄影测量，是利用光学摄影机获取的相片，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科。在获取文物建筑影像后，我们利用摄影测量技术分析无人机影像，为文物建筑保护工作提供支持。结合三维重建技术，实现文物建筑全面数字化的分析与建档。此种工作方法，相比于三维激光扫描技术，具有操作简便，外业作业效率高，内业数据处理快，模型效果更佳真实等优势，适合在文物建筑保护工作中推广使用。
我们需要选择适合于工作的无人机。电力驱动的多旋翼无人机因其飞行速度较慢，可垂直起降，可稳定悬停，对起降场地要求简单，携带便捷等优势成为我们的选择的类型（图1）。选定无人机类型后，我们要求工作无人机满足以下条件。第一，具有高度安全的飞行性能，由于文物建筑保护工作不可能像考古发掘现场一样，做到把地面人员完全撤离无人机工作区域，甚至无人机会经常在人口稠密区域工作。这就需要无人机有集成化的硬件设计，与传统多旋翼无人机的飞控与导航系统的布局相比，具有减少故障率，使用便捷，抗干扰能力强等优势。很多文物建筑地处山区，山区气流复杂，需要无人机有更好的抗风性。第二，能获取高分辨率的影像和高清图像传输，因为文物建筑保护工作的严谨性，需要精确控制无人机飞行高清图传必不可少。第三，为了后续以无人机作为平台拓展工作范围，需要无人机具有开放的SDK（软件开发工具包），为各种辅助软件的配合使用奠定基础。基于以上要求，我们选择DJlInspire1多旋翼无人机作为工作平台，云台相机为1200万像素，配20毫米的广角镜头。
一、无人机影像在古砖塔类文物
建筑保护中的应用
古砖塔是文物建筑中一个特别的门类，由于其本身形制结构的原因，一直存在建筑本体测绘和病害调查工作难度大的问题。以往工作中，在做砖塔建筑维修设计方案前，就需要在本体周围打满脚手架，测绘人员才能到达塔身对塔进行测绘与病害调查。这些经历几百年洗礼的砖塔本身也存在结构安全问题，这种方法不仅耗费人力物力财力，而且对测绘人员的安全也存在威胁。通过遥控无人机对砖塔进行影像采集，结合摄影测量和三维重建技术，精度完全可以满足测绘和病害调查的工作要求，取代传统繁琐的现场工作。
（一）控制点布设与无人机影像采集
在遥控无人机采集影像之前，要在拍摄区域的四角布设至少4个控制点，控制点地面放上标靶。标靶颜色要醒目，保证在采集的影像中能明确看到标靶中心。对标靶位置坐标进行测量，不建议使用RTK之类设备，因测量范围较小误差较大，不满足建筑测绘精度的要求；而应使用电子全站仪测量，特别是使用免棱镜方式直接瞄准控制点中心进行测量，能够将测量精度控制在误差3至5毫米。同时还要对布设的控制点进行方位和拍照记录，避免后期数据处理时出现录入错误。
以南顿故城北城墙为例，将影像导入AgisoftPhotoscan软件，经过“对齐照片”“生成密集点云”“生成网格”“生成纹理”“录入控制点坐标”等步骤完成模型的重建（图11）。选择“导出正射影像”，将地表表面数字高程模型导出为TIFF格式文件（图12），将TIFF文件导入GlobalMapper软件生成带等高线的数字表面高程模型（图13），由于是地表表面的数字高程模型，所以城墙表面生长的植物会对等高线的精度产生影响，所以尽量选择在冬季植物落叶后再进行影像采集，少了植物的干扰生成的数字高程模型更为准确。最后可导出CAD文件用于绘制小比例尺地形图，应用于城墙本体的维修加固设计。
这种利用无人机影像进行土遗址本体测绘的方法，相比于传统测绘方法，不仅效率高精度高，尤其对于一些保存状况较差，土质疏松的土城墙遗址来说，这种方法不需要工作人员与土遗址本体接触也避免了对本体的二次破坏。相比于三维激光扫描的测绘方法，又具有设备成本低、外业工作量小、内业数据处理快的优势。
三、无人机影像在建筑遗产调查
及遗产监测中的应用
无人机影像在建筑遗产调查中也发挥着重要作用。近年来国家大力推进传统村落的保护工作，要保护首先就要摸清楚传统村落中古民居的保存现状。以往进行古民居调研只是对单个建筑本体进行拍照，或者对单个的院落布局绘制简单的平面图，无法对整个传统村落的布局和周边环境进行把握。很多传统村落又地处偏远地区，缺少地形图，整理调研资料的时候经常遇到，对一个院落做了详细的记录却不清楚这个院落位于传统村落的哪个位置。收集的资料总是碎片化的，缺少对整个传统村落空间布局的记录。
小店河清代民居建筑群，是中国首批传统村落、豫北地区规模最大和原有风貌最完整的清代民居建筑群。通过与土遗址本体测绘相似的方法使用无人机影像快速获取整个传统村落的三维重建模型和正摄影像图（图14、15），使得文物建筑保护工作人员对整个村落的布局和保存状况有了更加清晰直观的了解，对于研究传统村落的山水环境，选址，建筑布局提供了重要依据。同时这种方法对于整个传统村落进行了数字化的建档，数字三维模型所包含的信息远比平面的照片更加丰富。
四、结语
无人机影像在文物建筑保护工作中的应用，不仅是提供更多是数据分析和参考，更是对文物建筑测绘工作方式的一种变革，改变了多年来只能靠卷尺、测距仪、手工绘图的方法。尤其是针对砖塔类和砖石结构的文物建筑，整个建筑测绘工作的精度和效率都有了巨大进步，砖塔的测绘工作，省去了以往搭脚手架的工作程序，一次影像采集就完成了病害残损调查，建筑测绘等多个工作任务。对土遗址本体的测绘更加精准全面，以前人无法到达的地方现在都可以清晰的展现在三维模型上，同时也减少了测绘工作对土遗址的破坏。