"Technologia "UAV + obrazowanie termowizyjne” wspiera badania i ochronę dzikiej przyrody

Dzikie zwierzęta są ważną częścią naturalnego ekosystemu, a ich ochrona ma związek z globalnym zdrowiem i bezpieczeństwem ekologicznym.

Pierwszym krokiem w ochronie dzikiej przyrody jest badanie populacji gatunków, poznanie rozmieszczenia gatunków, wielkości populacji, zmian siedlisk itp., co stanowi naukową podstawę do dalszej oceny jakości życia gatunków, określania poziomów ochrony i opracowywania odpowiednich strategii ochrony. Jednak ta ważna praca podstawowa jest niezwykle trudna do wykonania w górskich obszarach leśnych.

Niedawno Zespół Badawczy Małp Złocistych Qinling ze Szkoły Nauk o Życiu Uniwersytetu Północno-Zachodniego wykorzystał drony i technologię obrazowania termowizyjnego do zbadania rozmieszczenia i wielkości populacji dzikich małp złocistych syczuańskich w rejonie Qinling. Zespół badawczy zebrał filmy termowizyjne trzech grup dzikich małp złocistych syczuańskich na badanym obszarze i uzyskał dokładną lokalizację rozmieszczenia oraz wielkość populacji tych grup.

Jakie są tradycyjne metody badania dzikiej przyrody?

He Gang, ekspert ds. ochrony zwierząt w Kluczowym Laboratorium Ochrony Rzadkich i Zagrożonych Zwierząt Qinling w Shaanxi, przedstawił, że tradycyjne badania dzikiej przyrody zazwyczaj polegają na tym, że doświadczeni badacze wchodzą na obszar badań i przeprowadzają badania terenowe wzdłuż wyznaczonych linii próbnych. Oceniają rozmieszczenie i skalę gatunków, ręcznie obserwując i rejestrując napotkane zwierzęta oraz ich ślady na trasach, którymi podążają.

Jednak w górskich obszarach leśnych badacze muszą najpierw zmierzyć się z problemem długich, nierównych i niebezpiecznych dróg; po drugie, badacze poruszają się powoli, co utrudnia znalezienie i zlokalizowanie zwierząt; ponadto, używając wyłącznie światła widzialnego, trudno jest oddzielić zwierzęta od środowiska, w którym się ukrywają, i trudno jest obserwować każdego osobnika. To znacznie wpływa na dokładność i wydajność badań dzikiej przyrody. He Gang powiedział, że drony i technologia obrazowania termowizyjnego przyniosły nowe możliwości zmiany tej sytuacji. Połączenie obu technologii może skutecznie rozwiązać trudności, które są trudne do pokonania w tradycyjnych metodach badawczych.

Łączenie dronów i technologii obrazowania termowizyjnego

He Gang przedstawił, że technologia dronów może pokonać ograniczenia terenu i widoczności, a technologia obrazowania termowizyjnego może wykrywać poszczególne zwierzęta poprzez różnicę temperatur między zwierzętami a otoczeniem.

1. Dron może szybko latać nad koronami drzew, eliminując problemy związane z ukształtowaniem terenu i przeszkodami roślinnymi napotykanymi podczas poruszania się po ziemi, i umożliwia swobodne przemieszczanie się. Jednocześnie w praktyce dron może szczegółowo skanować obszar badań z prędkością od 15 do 20 kilometrów na godzinę, znacznie zwiększając szybkość badania.
2. Widok z lotu ptaka drona charakteryzuje się dużą głębią i szerokim kątem widzenia, eliminując problem przeszkód wizualnych przy niskich kątach obserwacji. Z drugiej strony, technologia obrazowania termowizyjnego wykrywa podczerwone promieniowanie cieplne zamiast światła widzialnego, co może ujawnić zwierzęta pierwotnie ukryte pod lasem. Dopóki istnieje znacząca różnica temperatury między temperaturą ciała zwierzęcia a temperaturą otoczenia, może ono zostać odkryte. Po odkryciu zwierząt badacze mogą ręcznie śledzić i obserwować ruch populacji zwierząt przez długi czas, co może skutecznie poprawić terminowość i dokładność statystyk populacji. Ponadto informacje o śladzie synchronicznie rejestrowane przez drona mogą w odpowiednim czasie potwierdzić współrzędne populacji i dostarczyć obiektywnych dowodów w postaci zdjęć.
3. Wykorzystanie dronów zamiast siły roboczej do prowadzenia badań może zmniejszyć ryzyko bezpieczeństwa dla inspektorów przeprowadzających inspekcje terenowe w obszarach górskich i leśnych; bezkontaktowy charakter kamer termowizyjnych zmniejszy również zakłócenia samej pracy badawczej dla dzikich zwierząt.

Patrząc wstecz na eksplorację łączenia tych dwóch technologii, He Gang powiedział, że nie była to gładka podróż. Wspominał, że na początku zespół badawczy myślał tylko o zastosowaniu technologii dronów, ale wyniki testów nie były idealne. Chociaż drony mogą osiągnąć obserwację z lotu ptaka, zwykłe obiektywy światła widzialnego nadal nie mogą przeniknąć przez gęsty baldachim lasu, aby znaleźć ukryte w nim zwierzęta. Jednak manewrowość dronów i ich zdolność do pokonywania przeszkód naziemnych pozwoliły zespołowi badawczemu dostrzec potencjał ich zastosowania. "Później, kiedy uczestniczyliśmy w badaniach nad pomiarem temperatury ciała dzikich zwierząt prowadzonych przez Kluczowe Laboratorium Ochrony Rzadkich i Zagrożonych Zwierząt w Górach Qinling w prowincji Shaanxi, zauważyliśmy technologię obrazowania termowizyjnego, co natychmiast otworzyło nowe możliwości dla naszych badań." - powiedział He Gang.

He Gang podzielił się, że poprzez serię testów eksperymentalnych zespół badawczy stopniowo zakończył testy przydatności dronów i technologii obrazowania termowizyjnego w różnych warunkach terenowych, siedliskowych i wysokościowych. Poprzez ciągłe podsumowywanie wyników testów i optymalizację planu lotu drona oraz planu fotografowania kamery termowizyjnej, zespół badawczy zasadniczo rozwiązał różne problemy, takie jak dostosowanie parametrów, takich jak rozdzielczość i wysokość lotu kamery termowizyjnej, obliczanie wysokości i prędkości lotu w stosunku do obszaru badanego terenu, zakłócenia ze strony innych źródeł ciepła w badaniach zwierząt, bezpieczny start i lądowanie dronów w lasach górskich, odzyskiwanie dronów, blokowanie transmisji zdalnego sterowania drona, tłumienie sygnałów komunikacyjnych oraz poważne zagrożenie bocznych wiatrów w dolinach dla bezpiecznego lotu dronów.

"Połączenie dronów i technologii obrazowania termowizyjnego może być jedną z najlepszych opcji technicznych do prowadzenia badań dzikiej przyrody w górskich obszarach leśnych. Teoretycznie technologia ta będzie również dobrze stosowana w innych środowiskach, takich jak łąki, pustynie i wody."

He Gang powiedział, że ze względu na ograniczenia czynników technicznych, takich jak rozdzielczość obrazowania termowizyjnego i odległość obserwacji drona, technologia ta jest obecnie bardziej skuteczna w badaniach dużych ssaków (takich jak małpy złociste, pandy wielkie, takiny itp.).