
Technikgestützte Koexistenz: Integration von "Sky & Ground" Monitoring und Frühwarnung zur Entschärfung von Konflikten zwischen Menschen und Elefanten in Yunnan, China

Der Asiatische Elefant ist nach wie vor durch Wilderei, Lebensraumverlust und zunehmende Konflikte zwischen Menschen und Elefanten bedroht - eine der dringendsten Herausforderungen für den Artenschutz weltweit. Als Reaktion darauf hat unser Team ein integriertes Überwachungs- und Frühwarnsystem entwickelt, das Drohnen aus der Luft mit bodengestützten Infrarotkameras kombiniert. Dieses "Himmel & Boden"-Netzwerk gewährleistet eine umfassende Echtzeit-Überwachung der Elefantenaktivitäten in der Provinz Yunnan. Die Drohnen nutzen Wärmebildtechnik und Zoom, um Elefanten auch nachts aufzuspüren, während 600 Infrarotkameras rund um die Uhr Datenerfassung mit Echtzeitwarnungen ermöglichen.
Das Projekt wird von den nationalen und provinziellen Forstbehörden Chinas unterstützt und bildet lokale Jugendliche als Beobachter aus und bildet Gemeinschaftsteams. Mehr als 130.000 Frühwarnungen wurden ausgegeben, was zur Verringerung von Konflikten zwischen Menschen und Elefanten und zur Verbesserung der Sicherheit beiträgt.
Das Projekt trägt zu den GBF-Zielen A, B und 1, 4, 20, 21 bei. Es stärkt den Schutz der biologischen Vielfalt, fördert das Engagement der Gemeinden und bietet ein skalierbares Modell für die Koexistenz.
Tech4Nature-Auszeichnung
Diese Lösung integriert Drohnen- und Infrarotkameratechnologien mit intelligenter Bilderkennung und einer automatisierten Frühwarnplattform und bildet ein koordiniertes "Himmel-zu-Boden"-Überwachungssystem für asiatische Elefanten. Es erhöht die Effizienz der Überwachung, verbessert die Genauigkeit des Managements und bietet eine innovative Antwort auf den Konflikt zwischen Mensch und Elefant in Yunnan.
Das System ist auf die Bewegungsmuster der Elefanten und die lokale Risikoverteilung abgestimmt. Es ermöglicht einen geschlossenen Prozess - von der Datenerfassung und -erkennung bis hin zur Generierung von Warnmeldungen und der Verbreitung über mehrere Kanäle - und bietet gleichzeitig einen hohen Automatisierungsgrad, einen geringen manuellen Aufwand und eine hohe Anpassungsfähigkeit für den Einsatz in komplexen Umgebungen.
Das Systemdesign legt außerdem Wert auf Sicherheit, Skalierbarkeit und Zugänglichkeit für die Gemeinschaft. Drohnen verbessern die Überwachungseffizienz und schützen gleichzeitig die Sicherheit des Personals; Infrarotkameras und Smart Broadcasting reduzieren den manuellen Arbeitsaufwand; und Mehrkanalwarnungen stellen sicher, dass die Anwohner effektiv reagieren können. Dieser Ansatz hat sich beim Schutz von Elefanten bewährt und bietet ein skalierbares Modell für ähnliche Konflikte mit anderen bedrohten Arten.
Darüber hinaus erkennt das Projekt die Herausforderungen der Nachhaltigkeit im Zusammenhang mit der langfristigen Nutzung der Ausrüstung an. Es wurden grundlegende Systeme für die Wartung und den Austausch von Batterien eingerichtet, und es werden Recycling- oder Wiederverwendungsstrategien für Drohnen und Infrarotgeräte erforscht, um die Umweltbelastung zu verringern.
Detaillierte Informationen zu Gerätetypen, Einsatzstrategien und technischen Abläufen finden Sie in den folgenden Modulabschnitten.
Nationale Verwaltung für Forstwirtschaft und Grasland in China
Büro für Forstwirtschaft und Grünland in Yunnan
Kontext
Angesprochene Herausforderungen
1) Echtzeit-Überwachung asiatischer Elefanten: Begegnungen zwischen Menschen und Elefanten sind die Hauptursache für Konflikte, einschließlich Verletzungen und Todesfälle. Die dichten Wälder in Yunnan stellen eine große Herausforderung für die Überwachung dar. Eine genaue und zeitnahe Überwachung ist unerlässlich, um schnelle Warnungen auszusprechen und so direkte Begegnungen zu reduzieren, aber die Verfolgung und Warnung in Echtzeit bleibt schwierig.
2. Herausforderungen beim Erhalt von Warninformationen: Frühzeitige Warnungen an Gemeinschaften in von Elefanten betroffenen Gebieten sind entscheidend für die Reduzierung von Konflikten. Gruppen wie Landwirte, Wanderarbeiter, isolierte Haushalte, ältere Menschen und Behinderte haben jedoch Mobilitätsprobleme oder Hindernisse beim Erhalt von Informationen, was die Wirksamkeit des Systems einschränkt.
3.Wirtschaftliche Herausforderungen: Die Überwachung soll dazu führen, dass Elefanten gemieden werden, um Leben zu schützen. Die Anwesenheit von Elefanten in landwirtschaftlich genutzten Gebieten beeinträchtigt jedoch die Lebensgrundlagen. Während direkte Schäden messbar sind, sind indirekte Verluste wie Verzögerungen in der Landwirtschaft schwieriger zu beziffern, was eine große Herausforderung für die Umsetzung darstellt.
Standort
Prozess
Zusammenfassung des Prozesses
Die Bausteine dieser Lösung werden in einer logischen Reihenfolge umgesetzt. Die Entwicklung des Überwachungsteams und die Auswahl der Technologie beruhen auf jahrelanger Erfahrung bei der Verfolgung asiatischer Elefanten. Diese Komponenten bilden die Grundlage für die Integration der Drohnen- und Infrarotüberwachung, die wiederum die Einrichtung der Frühwarnplattform und die Optimierung des intelligenten Erkennungssystems unterstützt. Die Frühwarnmeldungen werden dann mit einer mobilen App synchronisiert und auf Dorfebene durch Smart Broadcasting und direkte Ansprache verbreitet. Jede Komponente baut auf der vorhergehenden auf und bildet ein zusammenhängendes und anpassungsfähiges System, das den Umfang der Frühwarnung maximiert, die Sicherheit vor Ort verbessert und dazu beiträgt, Konflikte zwischen Menschen und Elefanten zu verringern.
Bauklötze
Modul 1: Überwachung der Koordinierung und Technologieintegration
Eine wirksame Überwachung hängt von gut strukturierten Teams mit klaren Zuständigkeiten und enger Koordination ab. Ausgehend von der Verteilung der Elefanten hat das Projekt spezialisierte Drohnen-Überwachungsteams gebildet, die nach dem Prinzip "eine Herde, eine Strategie" vorgehen, und dörfliche Überwachungsgruppen in Schlüsselgebieten eingerichtet. Die Drohnenteams verfolgen die Aktivitäten der Elefanten mit großer Präzision, während die lokalen Teams vor Ort Unterstützung leisten. Dieses duale System - "folge den Elefanten" und "lokale Präsenz" - deckt über 95 % der wilden Elefantenpopulation ab (die restlichen 5 % befinden sich in Schutzgebieten). In Gebieten, in denen der Einsatz von Drohnen nicht möglich ist, werden Infrarotkameras eingesetzt, um eine Rund-um-die-Uhr-Überwachung zu gewährleisten. Durch die Kombination von Luft- und Bodentechnologien hat das System die Herausforderungen der Überwachung bei Nacht und in Waldgebieten gemeistert.
Der Erfolg des Systems hängt von den Mitarbeitern vor Ort ab. Die meisten Beobachter sind junge Menschen aus den örtlichen Gemeinden, die in der Bedienung von Drohnen, der Verfolgung vor Ort und der Warnkommunikation geschult wurden. Dieser Ansatz verbessert nicht nur die lokalen Fähigkeiten, sondern stärkt auch das öffentliche Bewusstsein und Engagement. Er trägt direkt zu den GBF-Zielen 20 und 21 bei, indem er die Überwachungskapazitäten der Gemeinden stärkt und die Beteiligung fördert.
Ermöglichende Faktoren
- Die hohe Nachfrage nach Überwachung und Frühwarnung in von Elefanten betroffenen Regionen erhöhte die Bereitschaft von Einzelpersonen, sich Überwachungsteams anzuschließen.
- Die Eignung von Drohnen und Infrarotkameras für die Überwachung großer Landtiere in Verbindung mit Funktionen wie Wärmebildtechnik, automatischer Auslösung und drahtloser Datenübertragung ermöglichte es, die nächtlichen Aktivitätsmuster asiatischer Elefanten zu verfolgen und eine Echtzeitübertragung und automatische Erkennung zu gewährleisten.
- Die Jugendlichen vor Ort nahmen mit großem Enthusiasmus an dem Projekt teil und waren hoch motiviert, zum Schutz ihrer Heimatgemeinden beizutragen.
Gelernte Lektion
- Die Wärmebildtechnik eignet sich hervorragend für die Überwachung bei Nacht, doch ist eine regelmäßige Wartung der Geräte unerlässlich, um die Leistung unter extremen Wetterbedingungen zu gewährleisten.
- Die Einsatzorte der Infrarotkameras müssen optimiert werden, um eine stabile Netzabdeckung und eine zuverlässige Datenübertragung zu gewährleisten.
- Eine stabile Finanzierungsquelle ist erforderlich, um die Einstellung von Vollzeitpersonal zu unterstützen.
Modul 2: Überwachungssystem mit Drohne und Infrarotkamera
- Drohnen-Überwachung
Seit 2017 werden im Rahmen des Projekts jeder Elefantenherde oder jedem einzelnen Elefanten, der sich außerhalb von Schutzgebieten aufhält, spezielle Drohnenüberwachungsteams zugewiesen. Jedes Team ist rund um die Uhr im Einsatz und umfasst derzeit über 70 geschulte Mitarbeiter, die in der Lage sind, Elefanten schnell und genau zu orten. - Überwachung per Infrarotkamera
Um die Grenzen der Drohnenabdeckung - wie Schichtwechsel und tote Winkel in der Nacht - zu überwinden, wurde im Rahmen des Projekts ein maßgeschneidertes Infrarot-Überwachungssystem eingesetzt. Insgesamt wurden 600 Infrarotkameras mit Echtzeit-Datenübertragung, 21 Videokameras und 177 Smart-Broadcasting-Geräte in Schlüsselbereichen wie Straßen, Elefantenkorridoren und Dörfern installiert.
Der Einsatz erfolgt auf der Grundlage von Hotspots der Elefantenaktivität. Dies unterstützt die Raumplanung und die sichere Koexistenz von Menschen und Elefanten und liefert gleichzeitig Informationen für die Gestaltung von Korridoren und den Schutz von Lebensräumen. Das Projekt steht in engem Zusammenhang mit den GBF-Zielen 1 und 4, da es Technologien für das Management der biologischen Vielfalt und den Artenschutz einsetzt. Darüber hinaus werden im Rahmen des Projekts Möglichkeiten für das Recycling und die Wiederverwendung von Überwachungsgeräten untersucht, um eine langfristige ökologische und ökologische Nachhaltigkeit zu gewährleisten.
Ermöglichende Faktoren
- Technische Unterstützung: Sowohl Drohnen als auch Infrarotkameras sind mit fortschrittlichen Funktionen ausgestattet, darunter hochauflösende Bildgebung, Wärmebildmodi, Echtzeit-Datenübertragung und intelligente Erkennungsalgorithmen.
- Strategischer Einsatz: Die Platzierung der Ausrüstung wird wissenschaftlich auf der Grundlage von Bewegungsmustern der Elefanten und Hochrisikogebieten geplant, um die Abdeckung kritischer Korridore und Aktivitäts-Hotspots zu gewährleisten.
Gelernte Lektion
- Wartung und Schulung für die Drohnenüberwachung: Regelmäßige Wartung und kontinuierliche Schulung des Überwachungspersonals sind unerlässlich, um die Effizienz der Überwachung und die Zuverlässigkeit der Geräte zu gewährleisten.
- Einsatz von Infrarotkameras: Netzabdeckung und Stromversorgung müssen umfassend berücksichtigt werden, um den stabilen Betrieb der Geräte zu gewährleisten.
Ressourcen
Modul 3: Optimierung von Big Data und intelligente Erkennungssysteme
Das Infrarotsystem sammelt täglich eine große Anzahl von Bildern, darunter viele, die nichts mit Elefanten zu tun haben. Mithilfe von KI-Technologie hat das System gelernt, Bilder, die nichts mit Elefanten zu tun haben, mit einer Genauigkeit von über 99 % automatisch zu identifizieren und herauszufiltern, und erkennt sogar Teilfiguren oder Schatten. Warnungen werden innerhalb von 13 bis 15 Sekunden durch einen vollautomatischen Prozess generiert, wodurch die Notwendigkeit einer manuellen Überprüfung verringert und die Effizienz des Elefantenmanagements verbessert wird.
Bislang hat das System über 3 Millionen Bilder erfasst und mehr als 12.000 automatische Warnungen ausgegeben. Alle Daten werden in Echtzeit auf eine zentrale Plattform hochgeladen und den zuständigen Behörden für Forschung, Management und Entscheidungsfindung zur Verfügung gestellt. Dies trägt zum GBF-Ziel 20 bei, indem es Wissenssysteme, Technologie und Innovation beim Schutz der biologischen Vielfalt fördert.
Ermöglichende Faktoren
- Fortschrittliche Algorithmen der künstlichen Intelligenz: Die Implementierung leistungsstarker KI-Algorithmen gewährleistet eine hochpräzise Bilderkennung und eine effiziente Datenverarbeitung.
- Einheitliche Datenaggregation: Daten aus verschiedenen Regionen werden konsolidiert, um Big-Data-Analysen zu unterstützen und eine Grundlage für langfristige Naturschutzplanung und Entscheidungsfindung zu schaffen.
Gelernte Lektion
- Algorithmus-Updates: Das Überwachungs- und Erkennungssystem erfordert regelmäßige Algorithmus-Updates, um sich an Veränderungen in der Umgebung anzupassen und die Erkennungsgenauigkeit zu verbessern.
- Effiziente Datenbankverwaltung: Ein robustes und effizientes Datenbankmanagementsystem ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass die Daten leicht analysiert und für Erhaltungszwecke genutzt werden können.
Modul 4: Unterstützung der Überwachungs- und Frühwarnplattform
Alle Daten von Drohnen und Infrarotkameras werden in Echtzeit an eine Frühwarnplattform übermittelt. Das System gleicht automatisch Standortinformationen ab und generiert Warnmeldungen, die über Apps, WeChat, Textnachrichten und Telefonanrufe an die Endnutzer gesendet werden. So wird sichergestellt, dass die Bewohner schnell reagieren können und in Sicherheit sind. Bislang wurden über 130 000 Warnungen ausgegeben.
Die Plattform verbessert den Zugang zu Informationen, insbesondere für ländliche und gefährdete Gemeinden. Dieses umfassende Kommunikationssystem erfüllt das GBF-Ziel 21, indem es den öffentlichen Zugang zu Informationen über die biologische Vielfalt verbessert und die Fähigkeit der Gemeinschaft stärkt, auf Risiken für Mensch und Tier zu reagieren.
Ermöglichende Faktoren
- Automatisierter Datenabgleich: Die Datenbank der Plattform verfügt über eine automatische Abgleichsfunktion, die effiziente und präzise Frühwarnungen gewährleistet.
- Umfassende Vertriebskanäle: Durch die Nutzung verschiedener Kanäle (mobile Apps, SMS, Telefonanrufe) wird sichergestellt, dass die verschiedenen Bedürfnisse der Gemeinschaft abgedeckt werden und die unterschiedlichsten Nutzergruppen angesprochen werden.
Gelernte Lektion
- Optimierung der Plattform: Die Datenbank muss regelmäßig optimiert werden, um die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Abgleichs von Frühwarninformationen aufrechtzuerhalten.
- Mehrkanalige Verbreitung: Die Ausweitung der Verbreitungsmethoden, wie z. B. die Einbeziehung intelligenter Rundfunksender, kann den Empfang und die Reaktionsfähigkeit der Einwohner auf Warnungen erheblich verbessern.
Modul 5: Sensibilisierung der Gemeinschaft und Förderung der Frühwarnung
Frühwarnungen werden über mehrere Kanäle verbreitet, darunter eine mobile App, Smart Broadcasting, Telefonanrufe und Textnachrichten. Die App wird am häufigsten genutzt, und die Beobachter teilen die Warnungen auch über WeChat-Gruppen oder persönliche Netzwerke, um eine größere Reichweite zu erzielen. Um den Nutzerkreis zu erweitern, führen die Teams vor Ort in den von Elefanten betroffenen Dörfern Aufklärungskampagnen von Tür zu Tür durch. Infolgedessen wurde die App von mehr als 246.660 Nutzern heruntergeladen.
Dieses Modul hat das öffentliche Engagement gestärkt und die Kapazitäten der Gemeinden durch die Kombination von persönlicher Ansprache und digitalen Tools ausgebaut. Es verbessert auch das Verständnis der Öffentlichkeit für den Schutz von Wildtieren und ermutigt zur Teilnahme. Diese Bemühungen unterstützen direkt die GBF-Ziele 20 (Aufbau von Kapazitäten) und 21 (Sensibilisierung und Aufklärung der Öffentlichkeit).
Ermöglichende Faktoren
- Die Dorfbewohner in den von Elefanten betroffenen Gebieten haben ein starkes Bedürfnis nach persönlicher Sicherheit.
- Das Überwachungspersonal geht in den Gemeinden von Tür zu Tür.
Gelernte Lektion
- Kontinuierliche Schulung: Regelmäßige Schulungen sind unerlässlich, insbesondere für Personen, die sich nur vorübergehend in der Stadt aufhalten, und für gefährdete Gruppen wie ältere Menschen, Kinder und Menschen mit Behinderungen.
- Auswirkungen der gezielten Warnungen: Die präzise Übermittlung von Frühwarnmeldungen über Telefonanrufe und SMS hat die Fähigkeit der Anwohner, rechtzeitig Schutzmaßnahmen zu ergreifen, erheblich beeinflusst.
Auswirkungen
Durch die Integration von Drohnen- und Infrarotkameratechnologien hat diese Lösung eine starke ökologische, soziale und wissenschaftliche Wirkung. Sie unterstützt die GBF-Ziele 1, 4, 20 und 21.
Durch den Einsatz von Drohnen mit Wärmebild- und hochauflösenden Kameras und Infrarotkameranetzwerken, die rund um die Uhr in Betrieb sind, wurde ein flächendeckendes Echtzeit-Überwachungssystem aufgebaut. Diese Instrumente verbessern die Erkennung in Wäldern und bei Nacht.
Mehr als 130.000 Warnungen wurden ausgegeben, was den Gemeinden hilft, Gefahren zu vermeiden und Konflikte zwischen Mensch und Elefanten erheblich zu reduzieren. Das System deckt alle bekannten Elefantengebiete ab und schützt sowohl die Tiere als auch die Menschen.
Lokale Jugendliche werden als Vollzeitbeobachter ausgebildet, und die Warnungen erreichen die Gemeinden über Apps, Sendungen und SMS. Dies verbessert die lokalen Fähigkeiten und das öffentliche Bewusstsein.
Das System hat wertvolle Daten für die Planung und Verwaltung geliefert. Es gibt Systeme zur Wartung und zum Austausch von Batterien, und es wird geprüft, ob beschädigte Geräte recycelt werden können, um die Umweltbelastung zu verringern.
Im Jahr 2021 erlangte die Wanderung einer Elefantenherde aus Yunnan in Richtung Norden mit über 11 Milliarden Zuschauern in 190 Ländern weltweite Aufmerksamkeit und verdeutlichte damit den Erfolg des chinesischen Naturschutzes und die Möglichkeiten der technologiegestützten Öffentlichkeitsarbeit.
Begünstigte
- Die Anwohner werden rechtzeitig gewarnt, damit sie in Sicherheit sind.
- Die asiatischen Elefanten profitieren von einer ständigen Überwachung und weniger Begegnungen mit Menschen.
- Lokale Behörden erhalten Instrumente für ein effizientes, wissenschaftlich fundiertes Management.
- Ökosysteme werden durch den Schutz von Lebensräumen unterstützt.
Erläutern Sie außerdem das Skalierungspotenzial Ihrer Lösung. Kann sie repliziert oder auf andere Regionen oder Ökosysteme ausgeweitet werden?
Diese Lösung kann auf andere Regionen übertragen werden, in denen ein hohes Risiko für Konflikte zwischen Mensch und Wildtieren besteht, insbesondere für gefährdete Arten wie Tiger oder Bären. Das Modell, das Drohnen, künstliche Intelligenz und Echtzeitwarnungen kombiniert, bietet ein praktisches und skalierbares Instrument für die globale Überwachung und Erhaltung der biologischen Vielfalt.
Globaler Rahmen für die biologische Vielfalt (GBF)
Ziele für nachhaltige Entwicklung
Geschichte

Yang Jun, ein junger Mann aus dem Dorf Guanping in der Gemeinde Dadugang in Xishuangbanna, wuchs mit dem Wissen auf, dass in dem nahe gelegenen Naturschutzgebiet wilde Elefanten leben. Als Kind hat er sie jedoch nie in freier Wildbahn gesehen. Für ihn waren Elefanten eine ferne Legende, die das friedliche Dorfleben nicht störte. Doch als die Elefantenpopulation wuchs, begannen sie das Reservat zu verlassen, beschädigten Ernten und Ackerland und machten den Dorfbewohnern das Leben schwer.
Yang Juns Familie war auf den Anbau von Reis und Mais angewiesen. Bei jeder Ernte fürchteten seine Eltern, Elefanten könnten ihre harte Arbeit in einer einzigen Nacht zerstören. Yang Jun sah, wie Elefanten ihre Felder zertrampelten, was ihn wütend und hilflos machte. Er und die Dorfbewohner versuchten, sie mit Lärm und Taschenlampen zu verscheuchen, aber diese Methoden schlugen fehl. Schlimmer noch: Einige Dorfbewohner, die zufällig auf Elefanten trafen, wurden verletzt oder sogar getötet.
Um dem entgegenzuwirken, startete die örtliche Naturschutzbehörde ein Überwachungsprogramm für asiatische Elefanten, bei dem Drohnen und Infrarotkameras eingesetzt wurden. Als Yang Jun davon hörte, schloss er sich sofort einem Überwachungsteam an.
Nach einer Schulung lernte Yang Jun, Drohnen und Infrarotkameras zu bedienen. Seine Aufgabe war es, Elefanten zu verfolgen, ihre Bewegungen zu lokalisieren und per Telefon Frühwarnungen an die Dorfbewohner zu senden. Er installierte auch Infrarotkameras, um die Elefanten auch ohne menschliche Anwesenheit zu überwachen. Wenn sich die Elefanten dem Dorf näherten, benachrichtigte Yang Jun die Bewohner sofort über die Frühwarnplattform, damit sie die Gefahr vermeiden konnten.
Anfangs missverstanden einige Dorfbewohner seine Arbeit und dachten, er würde den Elefanten helfen und sie nicht schützen. Doch als das System die Zahl der Begegnungen zwischen Mensch und Elefant verringerte, ließ die Angst nach, und die Dorfbewohner begannen, Yang Juns Bemühungen zu schätzen.
Heute ist Yang Jun mehr als ein gewöhnlicher Dorfbewohner - er ist ein Beschützer der Gemeinschaft. Mit Hilfe von Technologie schützt er sein Heimatdorf und hat dazu beigetragen, die Wahrnehmung der Dorfbewohner gegenüber Elefanten zu verändern. "Elefanten bringen Probleme mit sich, aber das ist nicht ihre Schuld", sagt er. "Wir müssen Wege finden, damit Menschen und Elefanten sicher zusammenleben können.