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解密亞特蘭提斯—海洋探測的利器

  過去,受限於環境設備以及人類生物上的限制,該如何更好的蒐集海洋的生態資料,一直苦惱著科學家們。國網中心在2010年與歐盟的頂尖研究團隊一同進行「Fish4Knowledge計畫 (F4k)」的合作,建置水下攝影機,即時觀測海底生態,建立生態資料庫,讓科學家們能更進一步揭開海洋生態的神秘面紗

美麗的台灣海岸線。(圖片來源: Pixabay)美麗的台灣海岸線。(圖片來源: Pixabay)

  臺灣是個海島國家,數千公里長的海岸線,孕育了相當豐富的生態資源。光是臺灣附近的海域,就有多達3000多種的海洋魚類;南臺灣海域的珊瑚礁,也有200多種品種,彷彿海洋生態的寶庫。得天獨厚的環境,也使得臺灣成為海洋生態研究的重地。

  過往生態觀測的執行,尤其海洋生態,只能透過潛水人員實地下水勘查,每次也只能持續幾個小時。除了觀察時間受限,潛水人員也會對海底生物造成影響,擾亂生物原本的習性。因此,能像《水行俠》(Aquaman)一樣自在往返海陸之間的「海底鏡頭」就成為了海洋研究的新星

  過去,海洋觀測受限於環境設備以及人類生物上的限制難以長期且持續蒐集海洋的生態資料。為了突破這個困境,國網中心在生態格網技術上已耕耘多年,2010 年開始與歐盟的英義荷三國的頂尖研究團隊,進行「Fish4Knowledge前瞻科技計畫(F4k計畫)」的合作,臺電核三廠建置水下攝影機即時觀測海底生態。「F4k計畫」到底做了哪些事呢?讓我們一起來看看影片吧!

《永不妥協 實驗室的挑戰故事》關於F4k計畫片段。

  不同於陸地上的監測系統,海底監測系統的水下鏡頭必須長時間浸泡在海水中,電子儀器設備也會受到海水鹽度侵蝕與劇烈氣候的影響,導致鏡頭與設備損毀當機。在F4K 計畫中,國網中心為了滿足串流影片收集、計算與儲存資源及效能的各項需求,透過多種資訊技術來解決各類難題。

水下攝影機即時觀察海的生態。(圖片來源:國研院國網中心)水下攝影機即時觀察海的生態。(圖片來源:國研院國網中心)

  在魚類辨識的研究上,利用影像處理技術將魚類外觀、顏色以及魚紋等特徵擷取出來建立資料庫。國網中心運用超級電腦、叢集電腦的運算資源,結合電腦視覺演算法,針對大量的魚類影像進行深度的辨識研究與分析。大量的分析數據能夠反映真實的魚類生態現象,提供生態學家一個整合性的研究平台。

  雖然我們沒有水行俠的能力,但透過現代科技,一樣可以去探尋與關注環繞我們四周的海洋。海洋豐盛了餐桌,海洋也調節了氣候,海洋更串連了陸地,更有傳說的文明和待尋的寶藏。海洋對於我們的重要性,絕對值得我們投注心力去關注。未來隨著數位資料的蓬勃發展,大數據的時代已經來臨,巨量分析的方法日趨重要,透過生態觀測的資料回饋,將更能提醒世人環境保護及生態保育的重要性。

 

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國家網路與高速計算中心

Fish4Knowledge計畫官方網站(英文)