近日，中国第42次南极考察队圆满完成任务，平安归来。

考察期间，作为其中一员，中山大学遥感科学与技术学院副教授梁琦利用多载荷无人机实施航空遥感监测，在长城站周边开展企鹅种群“空-天-地”协同观测试验，实现了对企鹅个体体型参数的测量和对企鹅巢穴的精确提取，为南极企鹅监测提供了新的技术路径。

“当前，现有遥感手段在企鹅识别、栖息地精细刻画、种群数量反演等方面仍存在算法泛化性差、缺乏地面验证样本等问题。”梁琦介绍，为解决这一难点，他利用深度学习目标检测与实例分割算法，从无人机影像中精确提取企鹅个体，并在区分其属于站姿或趴姿状态的基础上，分别测量体长、腰围等相关体型参数。

梁琦表示，尽管受观测角度、企鹅姿态遮挡等因素影响，部分数据仍存在误差，但结果已初步展现出利用无人机影像测量企鹅个体体型的潜力。

企鹅个体检测与姿态判别结果。

与此同时，梁琦还对企鹅巢穴进行了精准提取。

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、预测未来数量动态的关键参数，也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，这项工作主要依赖科考队员在极端环境中反复进入繁殖地进行人工统计，效率有限，也面临较高风险。

“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。”梁琦说，通过无人机拍照的方式，能够实现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，还针对企鹅形态开展了地面SLAM扫描。

梁琦在阿德利岛开展企鹅无人机观测。

在南极给企鹅“量身材”“数巢穴”，是一种什么样的体验？

“利用遥感技术和无人机开展观测，听上去好像很容易，其实一点也不简单，尤其是在南极。”梁琦说，南极的天气瞬息万变、变幻莫测，即便天气预报显示天气好，也很可能突然出现大风大雾或下雪，“而且这样的情况经常发生，我们总是得和老天爷‘躲猫猫’”。

此外，由于野外没有路，科考人员开展实地观测基本靠徒步行走，在雪地或泥地走七八公里是常事。

梁琦提及，菲尔德斯半岛的企鹅分布广泛，为实现“空-天-地”协同观测，他有时需要野外步行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，鞋底都磨坏了”。

在菲尔德斯半岛开展野外企鹅栖息地调查。

近年来，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、极地环境认知与应用三大研究方向。

截至2026年3月，该校团队已有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。

南方+记者 姚昱旸

实习生 刘洵言

通讯员 曹宁