Ekologi vse pogosteje uporabljajo drone za zbiranje podatkov. Znanstveniki so na daljavo pilotirano letalo ocenili zdravje krhkih polarnih mahov, izmerili in napovedali maso leopardskih tjulnjev in celo zbirali kitove smreke. Droni so bili označeni tudi kot menjalniki divjadi za spremljanje populacije divjih živali.
Ko pa se prah pri vzletu umiri, kako vemo, ali brezpilotne pištole proizvajajo natančne podatke? Morda je še pomembneje, kako se podatki primerjajo s podatki, zbranimi s tradicionalnim prizemnim pristopom?
Da bi odgovorili na ta vprašanja, smo ustvarili #EpicDuckChallenge, ki je vključeval razmeščanje tisočev plastičnih rack replic na plaži v Adelaidi in nato preizkušanje različnih metod, kako jih ukrotiti.
Kot danes poročamo v reviji Methods in Ecology and Evolution, brezpilotne pištole dejansko ustvarijo natančne podatke o populaciji prostoživečih živali - v resnici še natančnejše od tistih, ki jih zbirajo na staromodni način.
Jarrod Hodgson stoji v eni od kopij kolonij morskih ptic, ki je bila zgrajena za #EpicDuckChallenge. (S. Andriolo) Težko je oceniti natančnost podatkov o številu prostoživečih živali. Ne moremo biti prepričani o resničnem številu živali v skupini divjih živali. Da bi premagali to negotovost, smo ustvarili kolonije morskih ptic v velikosti, vsake z znanim številom posameznikov.
Izkušeni in v idealnih vremenskih razmerah so izkušeni opazovalci divjih živali neodvisno prešteli kolonije s tal z daljnogledom in teleskopi. Hkrati je brezpilotni pes zajemal fotografije vsake kolonije z različnih višin. Državljani so nato s pomočjo teh slik izračunali število živali, ki so jih lahko videli.
Število ptic na posnetkih z droni je bilo boljše od tistih, ki so jih naredili opazovalci divjih živali na tleh. Pristop brezpilotnih piščancev je bil natančnejši in natančnejši - povzročil je štetje, ki je bilo dosledno bližje resničnemu številu posameznikov.
Primerjava izhodišč: fotografije, ki izvirajo iz dronov in pogled tal. (J. Hodgson) Razlika med rezultati ni bila nepomembna. Podatki, pridobljeni z droni, so bili med 43 in 96 odstotki natančnejši od štetja tal. Do nihanja je prišlo, koliko pik je vsaka ptica predstavljala, kar pa je povezano z višino, ki jo je letel dron in ločljivostjo kamere.
To ni bilo presenečenje. Izkušeni terenski števci so se dobro odrezali, toda nadpovprečna točka drona je bila boljša. Opazovanje fotografij, odvitih zgoraj, je pomenilo, da se državljanskim znanstvenikom ni bilo treba spopadati z zakritimi pticami, ki se pogosto pojavljajo med štetjem tal. Posnetki so koristili tudi državljanskim znanstvenikom, saj so lahko digitalno pregledali svoje število tolikokrat, kolikor so potrebovali. To je zmanjšalo verjetnost, da bosta posameznika pogrešala in štela posameznika več kot enkrat.
Znanstvenikom so pomagali številni prostovoljci, brez katerih #EpicDuckChallenge ne bi bil mogoč. (J. Hodgson) Kljub temu, da se je izkazalo za bolj natančno, je ročno digitalno štetje še vedno mučno in dolgotrajno. Za reševanje tega problema smo razvili računalniški algoritem v upanju, da lahko še izboljša učinkovitost brez zmanjšanja kakovosti podatkov. In je šlo.
Omejili smo delež ptic v vsaki koloniji, da smo usposobili algoritem za prepoznavanje, kako se je v posnetkih pojavila zanimiva žival. Ugotovili smo, da je uporaba 10-odstotnih podatkov o usposabljanju zadostovala za ustvarjanje števila kolonij, ki je bilo primerljivo s številom ljudi, ki so pregledali celoten prizor.
Ta informatizacija lahko skrajša čas, potreben za obdelavo podatkov, in tako omogoči zmanjšanje stroškov in virov, potrebnih za raziskovanje populacij prostoživečih živali. V kombinaciji z brezpilotnimi brezpilotnimi letali za meritve mest, ki so težko dostopna peš, so ti prihranki lahko precejšnji.
Uporaba nadzora dronov na terenu
Naši rezultati imajo pomembne posledice za vrsto vrst. Mislimo, da so še posebej pomembne za ptice, ki združujejo ptice, vključno z morskimi pticami, kot so albatrosi, površinski gnezdenje pingvini in fregatebirds, pa tudi kolonialnimi gnezdilnimi vodnimi pticami, kot so pelikani.
Druge vrste živali, ki jih je enostavno videti od zgoraj, vključno z izvlečenimi tjulnji in duggoni, so zelo primerne za spremljanje dronov. Gnezda ali sledi živali, kot so orangutani in želve, se lahko uporabijo tudi za sklepanje o prisotnosti.
Dodatni poskusi bodo koristni za oceno sposobnosti dronov pri preiskovanju živali, ki raje ostanejo skrite, in tistih znotraj kompleksnih habitatov. Takšne ocene nas zanimajo in raziskovalce po vsem svetu, trenutne raziskave pa so se osredotočile na prostoživeče živali, kot so drevesni sesalci in kitovi.
Še vedno se učimo o tem, kako divjad odreagira na prisotnost brezpilotnih piščancev, potrebnih pa je več raziskav za količinsko opredelitev teh odzivov v različnih vrstah in okoljih. Rezultati bodo pripomogli k izboljšanju in izboljšanju protokolov za spremljanje dronov, tako da imajo droni minimalen vpliv na prostoživeče živali. To je še posebej pomembno za vrste, ki so nagnjene k motenju in kjer bližina ni možna ali zaželena.
Svet se hitro spreminja in ima številne negativne rezultate za prostoživeče živali. Tehnologija, kot so droni, lahko znanstvenikom in menedžerjem pomagajo pri zbiranju podatkov dovolj hitro, da lahko pravočasno ocenijo posledice teh sprememb.
Pri spremljanju prostoživečih živali nam povečanje natančnosti in natančnosti raziskav na živalih daje več zaupanja v naše ocene populacije. To zagotavlja močnejšo bazo dokazov, na podlagi katere lahko sprejemate odločitve poslovodstva ali spremembe politike. Za vrste in ekosisteme, ki jim grozi izumrtje ali nepopravljiva škoda, bi takšno hitro ukrepanje lahko bilo dobesedno rešilna linija.
Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru.
Jarrod Hodgson, doktor znanosti, univerza v Adelaidi
Aleks Terauds, višji raziskovalni znanstvenik / vodja oddelka, avstralski oddelek za Antarktiko
Lian Pin Koh, profesor z univerze v Adelaidi
