Принцип и функция модуля передачи изображения дрона
12 ноября 2024 г.USB-камера тепловидения для смартфона на Android
6 декабря 2024 г.
Дикая природа является важной частью природной экосистемы, и её защита связана с глобальным экологическим здоровьем и безопасностью.
Первым шагом в сохранении дикой природы является исследование популяций видов, понимание распространения видов, размера популяции, изменений среды обитания и т. д., а также предоставление научной основы для дальнейшей оценки качества жизни видов, определения уровней защиты и разработки соответствующих стратегий защиты. Однако эту важную базовую работу чрезвычайно трудно выполнить в горных лесных районах.
Недавно исследовательская группа по золотистым обезьянам Циньлин из Школы наук о жизни Северо-Западного университета использовала дроны и технологию тепловидения для исследования распространения и размера популяции диких сычуаньских золотистых обезьян в районе Циньлин. Исследовательская группа собрала тепловизионные видео трёх групп диких сычуаньских золотистых обезьян в районе исследования и получила точное местоположение распространения и размер популяции этих популяций.
Каковы традиционные методы исследования дикой природы?
Хэ Ган, эксперт по защите животных из Шэньсийской ключевой лаборатории Циньлин по сохранению редких и исчезающих животных, сообщил, что традиционные исследования дикой природы обычно включают опытных исследователей, входящих в район исследования и проводящих полевые исследования вдоль разработанных маршрутных линий. Они оценивают распространение и масштаб видов, вручную наблюдая и записывая обнаруженные особи животных и следы на пройденных маршрутах.
Однако в горных лесных районах исследователи сначала сталкиваются с проблемой длинных, труднопроходимых и опасных дорог; во-вторых, исследователи передвигаются медленно, что затрудняет поиск и определение местоположения животных; кроме того, используя только видимый свет, трудно отделить животных от среды, в которой они прячутся, и трудно наблюдать каждую особь. Это сильно влияет на точность и эффективность исследований дикой природы. Хэ Ган сказал, что дроны и технология тепловидения открыли новые возможности для изменения этой ситуации. Сочетание двух технологий может эффективно решить трудности, которые трудно преодолеть в традиционных методах исследования.
Сочетание дронов и технологии тепловидения
Хэ Ган представил, что технология дронов может преодолеть ограничения рельефа и зрения, а технология тепловидения может обнаруживать отдельных животных через разницу температур между животными и окружающей средой.
- Дрон может быстро летать над кронами деревьев, устраняя проблемы рельефа и препятствий растительности, с которыми сталкиваются при передвижении по земле, и обеспечивая свободное перемещение. В то же время в реальной работе дрон может детально сканировать район исследования со скоростью от 15 до 20 километров в час, значительно повышая скорость исследования.
- Вид с воздуха с дронов обладает большой глубиной и широким углом обзора, что устраняет проблему визуального препятствия при низких углах обзора. С другой стороны, технология тепловидения обнаруживает инфракрасное тепловое излучение, а не видимый свет, что позволяет выявить животных, изначально скрытых под лесом. Если существует значительная разница температур между телом животного и окружающей средой, его можно обнаружить. После обнаружения животных исследователи могут вручную отслеживать и наблюдать за перемещением популяций животных в течение длительного времени, что эффективно повышает своевременность и точность подсчета популяций. Кроме того, информация о треке, синхронно записываемая дроном, позволяет своевременно подтверждать координаты популяции и предоставлять объективные доказательства с изображениями.
- Использование дронов вместо человеческого труда для проведения исследований позволяет снизить риски безопасности для исследователей, проводящих полевые инспекции в горных и лесных районах; бесконтактный характер тепловизоров также уменьшит вмешательство самой исследовательской работы в жизнь диких животных.
Оглядываясь назад на исследование сочетания двух технологий, Хэ Ган сказал, что это был не гладкий путь. Он вспомнил, что вначале исследовательская группа думала только о применении технологии дронов, но результаты испытаний были не идеальными. Хотя дроны могут осуществлять воздушное наблюдение с высоты птичьего полета, обычные линзы видимого света все еще не могут проникнуть сквозь густой лесной полог, чтобы найти животных, скрытых в нем. Однако маневренность дронов и их способность преодолевать наземные препятствия позволили исследовательской группе увидеть потенциал их применения. "Позже, когда мы участвовали в исследовании измерения температуры тела диких животных, проводимом Ключевой лабораторией сохранения редких и исчезающих животных в горах Циньлин провинции Шэньси, мы обратили внимание на технологию тепловидения, что мгновенно открыло новые идеи для нашего исследования", — сказал Хэ Ган.
Хэ Ган поделился, что в ходе серии экспериментальных испытаний исследовательская группа постепенно завершила тесты на применимость дронов и технологии тепловидения в различных условиях рельефа, среды обитания и высоты. Постоянно обобщая результаты испытаний и оптимизируя план полета дрона и план съемки тепловизора, исследовательская группа в основном решила различные проблемы, такие как адаптация параметров, таких как разрешение и высота полета тепловизора, расчет высоты и скорости полета с площадью исследуемой территории, помехи от других источников тепла при обследовании животных, безопасный взлет и посадка дронов в горных лесах, восстановление дронов, блокировка передачи сигнала дистанционного управления дроном, затухание сигналов связи и серьезная угроза боковых ветров в долинах для безопасного полета дронов.
"Сочетание дронов и технологии тепловидения может быть одним из лучших технических вариантов для проведения обследований дикой природы в горных лесных районах. Теоретически эта технология также будет хорошо применима в других средах, таких как луга, пустыни и водоемы"."
Хэ Ган сказал, что из-за ограничений технических факторов, таких как разрешение тепловидения и расстояние наблюдения дрона, эта технология в настоящее время более эффективна при обследованиях крупных млекопитающих (таких как золотистые обезьяны, гигантские панды, такины и т.д.).
