美洲大陆范围内地面甲虫的高分辨率图像数据集及其经验证的形态特征测量值
计算机视觉与模式识别
2026-01-16 v1
摘要
尽管无脊椎动物在生态学中的重要性日益广为人知，但全球特征数据库仍严重偏向于脊椎动物和植物，限制了对像地面甲虫这样的高多样性群体进行综合生态分析。地面甲虫 (Coleoptera: Carabidae) 作为生态系统健康的关键生物指示物，提供了关于由环境变化驱动的生物多样性变化的宝贵见解。虽然国家生态观察网络 (NEON) 维护着来自美国广大地区的大量甲虫标本，但这些标本主要以物理藏品的形式存在，限制了广泛的研究获取和大规模分析。为填补这些差距，我们提供了一个多模态数据集，通过高分辨率成像对超过 13,200 件来自美国大陆和夏威夷 30 个站点的 NEON 甲虫进行数字化，实现了更广泛的获取和计算分析。数据集包括每件标本的elytra 长度和宽度的数字测量值，为使用人工智能进行自动特征提取奠定了基础。经过与手动测量值的验证，我们的数字特征提取实现亚毫米精度，确保可靠性，以支持生态学和计算研究。通过解决无脊椎动物在特征数据库中的欠表现，本工作支持面向自动物种识别和基于特征的研究的人工智能工具的发展，推动了生物多样性监测和保护的进步。
引用
@article{arxiv.2601.10687,
title = {A continental-scale dataset of ground beetles with high-resolution images and validated morphological trait measurements},
author = {S M Rayeed and Mridul Khurana and Alyson East and Isadora E. Fluck and Elizabeth G. Campolongo and Samuel Stevens and Iuliia Zarubiieva and Scott C. Lowe and Michael W. Denslow and Evan D. Donoso and Jiaman Wu and Michelle Ramirez and Benjamin Baiser and Charles V. Stewart and Paula Mabee and Tanya Berger-Wolf and Anuj Karpatne and Hilmar Lapp and Robert P. Guralnick and Graham W. Taylor and Sydne Record},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.10687},
year = {2026}
}
备注
21 pages, 10 figures; Submitted to Nature Scientific Data