Menggunakan drone untuk pemantauan dan penilaian non-invasif terhadap populasi buaya - alat yang dapat digunakan secara umum dan dapat diakses oleh para pemangku kepentingan dalam konservasi
Solusi Lengkap
Survei buaya dengan drone
Clément Aubert
Solusi standar ini menggabungkan teknologi drone dan pendekatan alometrik inovatif untuk memantau dan menilai populasi buaya yang menghadapi ancaman signifikan, yang menyebabkan penurunan populasi dengan 50% dari 27 spesies buaya terancam, dengan 25% terancam punah. Drone yang dilengkapi dengan kamera beresolusi tinggi dapat menangkap gambar buaya yang terendam sebagian, sehingga memungkinkan estimasi panjang yang akurat dan non-invasif berdasarkan rasio alometrik kepala-ke-tubuh. Metode ini mengatasi tantangan seperti kendala logistik, biaya, kebutuhan personel yang sangat terlatih, bias pengamat, kemampuan deteksi, gangguan satwa liar, dan risiko keselamatan survei tradisional. Dengan menjangkau wilayah-wilayah terpencil secara efisien, solusi ini meningkatkan pemantauan keanekaragaman hayati, menginformasikan strategi konservasi, dan memungkinkan berbagai informasi tambahan untuk dikumpulkan. Solusi ini sangat murah, hanya membutuhkan pelatihan minimal, dan dapat diakses oleh berbagai pengguna, termasuk masyarakat adat dan komunitas lokal serta praktisi konservasi.
Pembaruan terakhir: 10 Oct 2025
140 Tampilan
Penghargaan Tech4Nature
Deskripsi Teknologi
Solusi ini menggunakan drone kelas konsumen yang dilengkapi dengan kamera beresolusi tinggi untuk mensurvei populasi buaya di habitat aslinya. Protokol standar dikembangkan, menentukan parameter penerbangan yang optimal seperti ketinggian dan waktu untuk memastikan kemampuan deteksi yang tinggi sekaligus meminimalkan gangguan terhadap satwa liar. Gambar yang diambil dianalisis menggunakan kerangka kerja alometrik baru yang menghubungkan panjang kepala dengan panjang total tubuh, sehingga memungkinkan penilaian demografis yang akurat tanpa perlu penangkapan fisik.
Pendekatan ini inovatif karena sifatnya yang non-invasif, hemat biaya, dan kemampuannya untuk beroperasi di daerah terpencil atau sulit diakses. Peningkatannya meliputi peningkatan akurasi data, peningkatan keselamatan operator, dan pembuatan catatan foto permanen untuk pemantauan di masa mendatang. Teknologi ini dapat diskalakan, hanya membutuhkan pelatihan dasar pengoperasian drone, sehingga dapat diakses oleh masyarakat lokal dan pemangku kepentingan konservasi. Kemajuan besar lainnya adalah pengembangan model estimasi ukuran yang menyediakan tabel yang mudah digunakan (abaque) untuk 17 dari 27 spesies buaya di seluruh dunia. Tabel-tabel ini dapat diakses dan dipahami oleh semua pemangku kepentingan, termasuk Masyarakat Adat dan Komunitas Lokal (IPLC), praktisi konservasi, sehingga mendorong adopsi yang luas dan memberdayakan beragam pengguna untuk secara aktif terlibat dalam konservasi keanekaragaman hayati.
Donor dan Pendanaan
- Centre national de la recherche scientifique (CNRS)
- Nature Conserv'Action (NCA)
- Kelompok Spesialis Buaya IUCN/SSC
- Fonds de Solidarité et de Développement des Initiatives Etudiantes de l'Université de Montpellier
- Pertemuan Jaringan Buaya Eropa
- Projet Mecistops
- Yayasan Biotope
- Projet Mecistops
Groupe Ondulia Energie Renouvelables
Konteks
Tantangan yang dihadapi
Lingkungan: Survei buaya tradisional dapat bersifat invasif, terkendala logistik, dan tunduk pada bias pengamat. Buaya menghadapi ancaman yang signifikan, termasuk hilangnya habitat, polusi, spesies invasif, perubahan iklim, aktivitas ilegal, dan konflik antara manusia dan buaya, yang menyebabkan penurunan populasi beberapa spesies hingga 80%. Dari 27 spesies buaya, 13 (50%) di antaranya terancam punah, dan 7 (25%) terancam punah, menjadikannya salah satu kelompok taksonomi yang paling terancam punah.
Sosial: Ekspansi manusia di dekat habitat perairan memperburuk konflik antara manusia dan buaya, menyebabkan serangan, kerugian ekonomi, dan persepsi negatif. Keterlibatan masyarakat yang terbatas dalam konservasi, termasuk alat dan pelatihan yang tidak memadai. Solusi hemat biaya seperti drone memberdayakan Masyarakat Adat dan Komunitas Lokal, mendorong keterlibatan aktif dan pemberdayaan
Ekonomi: Pemantauan tradisional mahal, sehingga membatasi konservasi jangka panjang di wilayah yang kekurangan dana. Drone menawarkan alternatif yang terukur dan terjangkau, mengurangi biaya dan meningkatkan keandalan data
Lokasi
Afrika Barat dan Tengah
Afrika Utara
Afrika Timur dan Selatan
Karibia
Amerika Tengah
Amerika Selatan
Amerika Utara
Asia Tenggara
Asia Selatan
Oseania
Proses
Ringkasan prosesnya
Blok bangunan ini saling melengkapi dan memperkuat satu sama lain untuk memastikan hasil konservasi yang sukses. Protokol terstandardisasi (Blok Bangunan 1) menyediakan pengumpulan data yang konsisten, sementara model estimasi ukuran (Blok Bangunan 2) memberikan nilai tambah melalui wawasan demografis. Kemudahan penggunaan dan hemat biaya dari metode dan alat yang dikembangkan mendorong penyebaran dan generalisasi (Building Block 3) dan memungkinkan keterlibatan Pemangku Kepentingan lokal (Building Block 4) memastikan kepemilikan lokal, meningkatkan keberlanjutan pendekatan. Terakhir, evolusi teknologi on-board dan integrasi AI (Building Block 5) meningkatkan efisiensi dan skalabilitas analisis data. Bersama-sama, komponen-komponen ini menciptakan kerangka kerja yang kuat yang dapat beradaptasi dengan tantangan konservasi dan dapat diakses oleh semua pemangku kepentingan yang terlibat dalam konservasi.
Blok Bangunan
1) Protokol Survei Drone Standar
Blok bangunan ini menetapkan parameter penerbangan standar untuk pemantauan buaya yang efektif
Pelajaran yang dipetik
Buaya dapat didekati dari dekat (ketinggian 0,10 m) dan drone kelas konsumen tidak menimbulkan respons penerbangan pada mamalia dan burung besar Afrika Barat pada ketinggian 40-60 m. Ketinggian dan parameter penerbangan lainnya tidak memengaruhi kemampuan deteksi, karena foto beresolusi tinggi memungkinkan penghitungan yang akurat. Pengalaman pengamat, kondisi lapangan (misalnya angin, pantulan matahari), dan karakteristik lokasi (misalnya vegetasi, homogenitas) secara signifikan memengaruhi kemampuan deteksi. Survei buaya berbasis drone harus dilaksanakan dari ketinggian 40 m pada sepertiga hari pertama. Survei dengan drone memberikan keuntungan dibandingkan dengan metode tradisional, termasuk estimasi ukuran yang tepat, gangguan yang lebih sedikit, dan kemampuan untuk menjangkau wilayah yang lebih luas dan lebih terpencil. Foto-foto survei drone memungkinkan penilaian habitat yang dapat diulang dan terukur, mendeteksi perambahan dan aktivitas ilegal lainnya, dan meninggalkan catatan permanen.
Secara keseluruhan, drone menawarkan alternatif yang berharga dan hemat biaya untuk mensurvei populasi buaya dengan manfaat sekunder yang menarik, meskipun mungkin tidak cocok untuk semua kasus dan untuk semua spesies
2) Memperkirakan panjang total buaya dari gambar yang diambil dengan drone dengan menggunakan model
Memahami struktur demografi sangat penting untuk penelitian dan konservasi satwa liar. Untuk buaya, memperkirakan panjang total dan kelas demografi secara akurat biasanya membutuhkan pengamatan atau penangkapan dari dekat, seringkali dengan cara membenamkan sebagian individu, yang menyebabkan potensi ketidaktepatan dan risiko. Teknologi drone menawarkan alternatif yang bebas bias dan lebih aman untuk klasifikasi. Penelitian ini mengevaluasi efektivitas foto drone yang dikombinasikan dengan hubungan alometrik panjang kepala untuk memperkirakan panjang total, dan mengusulkan metode standar untuk klasifikasi demografi buaya berbasis drone.
Pelajaran yang dipetik
Kerangka kerja alometrik yang menghubungkan kepala dengan panjang total untuk 17 spesies buaya dikembangkan, dengan memasukkan interval kepercayaan untuk memperhitungkan sumber ketidaktepatan (misalnya, akurasi alometrik, kemiringan kepala, bias pengamat, variabilitas medan). metode ini diterapkan pada buaya liar melalui fotografi drone. Efek medan tidak terlalu berpengaruh dibandingkan dengan kesalahan Ground Sample Distance (GSD) dari perangkat lunak fotogrametri. Kerangka kerja alometrik memprediksi panjang dengan akurasi ≃11-18% di seluruh spesies, dengan variasi alometrik alami di antara individu yang menjelaskan sebagian besar dari kisaran ini. Dibandingkan dengan metode tradisional yang bisa subjektif dan berisiko, pendekatan berbasis drone kami bersifat objektif, efisien, cepat, murah, non-invasif, dan aman.
3) Kerangka Kerja Alometrik untuk Estimasi Ukuran Buaya
Kerangka kerja allometrik adalah alat non-invasif yang dirancang untuk memperkirakan total panjang tubuh buaya berdasarkan pengukuran panjang kepala mereka, yang diambil melalui citra drone beresolusi tinggi. Dengan memanfaatkan rasio panjang kepala dan tubuh spesifik spesies yang sudah ada, metode ini menghilangkan kebutuhan untuk menangkap atau menangani secara fisik, sehingga mengurangi risiko bagi para peneliti dan satwa liar. Kerangka kerja ini telah divalidasi untuk 17 dari 27 spesies buaya, sehingga memungkinkan untuk menyediakan data demografi yang dapat diandalkan yang penting untuk pemantauan populasi dan manajemen konservasi.
Kerangka kerja ini menggunakan tabel yang mudah dibaca (abaque), sehingga dapat diakses oleh non-spesialis, operator dapat dengan cepat menerapkan metode ini tanpa memerlukan keahlian ilmiah tingkat lanjut.
4) Memberdayakan Pemangku Kepentingan Lokal melalui Teknologi Drone
Hal ini membangun kapasitas para pemangku kepentingan lokal termasuk Masyarakat Adat dan Masyarakat Lokal (IPLC) untuk mengoperasikan drone, sehingga mereka dapat berperan aktif dalam konservasi.
Kemudahan penggunaan metode yang dikembangkan:
- Keterampilan Teknis Minimal yang Dibutuhkan:
Pengguna hanya memerlukan pelatihan dasar dalam pengoperasian drone dan ekstraksi pengukuran dari gambar beresolusi tinggi. Prosesnya sangat mudah:- Terbangkan drone dengan mengikuti protokol penerbangan standar.
- Tandai buaya pada gambar di atas kepala.
- Ukur panjang kepala yang terlihat menggunakan alat analisis gambar yang dapat diakses (misalnya, ImageJ, QGIS).
- Terapkan persamaan alometrik yang sesuai atau cari dari tabel yang telah disiapkan sebelumnya (abaque) untuk estimasi panjang total.
- Mudah Beradaptasi:
Kerangka kerja ini menggunakan tabel yang mudah dibaca (abaque), sehingga dapat diakses oleh para ahli dan non-ahli, sehingga operator dapat dengan cepat menerapkan metode ini tanpa memerlukan keahlian ilmiah tingkat lanjut. - Peralatan yang Dapat Diakses:
Pendekatan ini mengandalkan drone kelas konsumen dan perangkat lunak yang tersedia secara luas, memastikan keterjangkauan dan mengurangi hambatan dalam pengadopsian.
Mengapa Ini Efektif:
Kesederhanaan, skalabilitas, dan keandalan kerangka kerja ini membuatnya ideal untuk berbagai konteks, mulai dari lahan basah terpencil hingga habitat yang berdekatan dengan perkotaan. Kerangka kerja ini memberdayakan berbagai pengguna untuk menghasilkan data yang kuat secara ilmiah.
5) Evolusi teknologi on-board dan integrasi AI
Kemajuan dalam teknologi on-board dan integrasi AI memiliki potensi besar untuk meningkatkan metode pemantauan buaya berbasis drone yang sudah ada. Peningkatan dalam perangkat keras drone, seperti model hibrida dengan waktu terbang yang lebih lama dan resolusi kamera yang lebih baik, memungkinkan cakupan habitat yang lebih luas dan pengambilan citra yang lebih rinci di lingkungan yang kompleks. Mengintegrasikan kecerdasan buatan (artificial intelligence/AI) merupakan peluang yang signifikan untuk merampingkan analisis citra dengan mengotomatiskan deteksi buaya dan estimasi ukuran menggunakan model alometrik. Peningkatan berbasis AI ini dapat memberikan pemrosesan data yang hampir seketika, mengurangi ketergantungan pada analisis manual yang memakan waktu.
Peningkatan ini saat ini sedang dalam pengembangan. Kami melakukan studi eksperimental di Kamerun pada bulan April 2025 dengan mahasiswa dan peneliti muda dari Universitas Ngaoundéré dan LSM setempat, menggunakan drone yang dilengkapi dengan kamera termal dan lampu sorot, serta pemrosesan data otomatis yang dibantu oleh AI.
Pelajaran yang dipetik
Data saat ini sedang dianalisis dan akan dipublikasikan
Dampak
Penelitian pertama yang menggunakan drone untuk pemantauan buaya ini telah memberikan hasil yang signifikan dan diterbitkan dalam dua jurnal ilmiah yang telah ditinjau oleh rekan sejawat. Penerbangan yang dioptimalkan memungkinkan untuk mendeteksi, mengidentifikasi dan mengukur buaya secara tepat. Dengan menggabungkan citra beresolusi tinggi dengan tabel alometrik, estimasi ukuran yang dapat diandalkan dihasilkan untuk 17 dari 27 spesies buaya (dengan akurasi 11-18%). Data ini sangat penting dalam menilai struktur demografi populasi Crocodylus suchus di Taman Nasional W, Niger.
Pendekatan ini memiliki keuntungan karena dapat dengan mudah diimplementasikan oleh berbagai pemangku kepentingan lingkungan tanpa memerlukan keahlian khusus atau pengalaman tentang drone dan buaya. Selain itu, metode ini lebih murah untuk disiapkan dibandingkan dengan metode tradisional. Metode yang didasarkan pada penggunaan drone dapat mendeteksi buaya dan memperkirakan panjang total buaya dengan baik tanpa menangkapnya, dan harus dipertimbangkan sebagai pendekatan yang layak oleh para peneliti, manajer, dan semua pemangku kepentingan seperti masyarakat adat dan masyarakat lokal. Solusi ini telah dikembangkan secara khusus untuk digunakan oleh semua orang.
Penelitian ini melibatkan 22 peneliti dan konservasionis buaya dari lebih dari 20 negara. Penelitian ini mengumpulkan 7.368 data pengukuran biometrik dari 17 spesies buaya untuk menciptakan basis data terbesar di dunia, yang akan digunakan untuk penelitian lain dalam berbagai tema.
Metode ini semakin banyak digunakan
Penerima manfaat
Solusi ini secara khusus dirancang dan dikembangkan untuk digunakan oleh berbagai pemangku kepentingan, termasuk lembaga akademis dan penelitian, pengelola kawasan lindung, LSM, organisasi konservasi, serta masyarakat lokal dan Masyarakat Adat
Selain itu, jelaskan potensi skalabilitas Solusi Anda. Dapatkah solusi ini direplikasi atau diperluas ke wilayah atau ekosistem lain?
Skalabilitas dan Potensi Geografis
Metode yang dikembangkan untuk pemantauan buaya berbasis drone menunjukkan potensi skalabilitas yang signifikan, baik secara geografis maupun di berbagai ekosistem. Setidaknya satu spesies buaya terdapat di lebih dari 90 negara, atau sekitar setengah dari negara-negara di dunia. Meskipun saat ini metode ini tidak cocok untuk spesies hutan, metode ini dapat digunakan untuk setidaknya setengah dari spesies buaya. Karena penggunaan drone kelas konsumen dan protokol standar yang dapat beradaptasi dengan konteks lingkungan yang berbeda, metodologi ini sangat fleksibel. Dikombinasikan dengan aksesibilitas teknologi drone, hal ini memposisikan solusi ini sebagai model yang dapat direplikasi dan diperluas secara global.
Aplikasi dalam Mitigasi Konflik Manusia-Buaya dan Pemantauan Keanekaragaman Hayati
Di daerah-daerah di mana Konflik Manusia-Buaya (HCC) lazim terjadi, solusi ini dapat mendukung upaya mitigasi konflik dengan memetakan habitat buaya dan mengidentifikasi titik-titik interaksi dengan aktivitas manusia. Selain buaya, metodologi drone dapat secara bersamaan mengumpulkan informasi habitat, mengidentifikasi ancaman, dan memantau spesies akuatik atau semi-akuatik lainnya. Sifatnya yang non-invasif dan kemampuannya untuk beroperasi di medan yang menantang membuatnya cocok untuk survei keanekaragaman hayati di berbagai ekosistem.
Efektivitas Biaya dan Pemberdayaan Masyarakat
Kesederhanaan dan efektivitas biaya dari solusi ini memungkinkannya untuk diimplementasikan di lingkungan dengan sumber daya yang terbatas. Aksesibilitasnya membuatnya cocok untuk berbagai macam pelaku, sehingga memungkinkan penggunaannya dalam proyek-proyek konservasi berbasis masyarakat. Pendekatan ini mendorong peningkatan kapasitas dan pemberdayaan Masyarakat Adat dan masyarakat lokal, yang secara signifikan meningkatkan skalabilitas dan dampak penyebarannya.
Akses Terbuka dan Bantuan Teknis
Solusi ini dan perangkat yang dikembangkan sepenuhnya tersedia dalam akses terbuka melalui dua makalah ilmiah yang telah ditelaah oleh rekan sejawat. Selain itu, saya menawarkan bantuan teknis untuk penerapan solusi ini di Platform Online Pencocokan Bantuan Teknis HAC 30x30 dari High Ambition Coalition for Nature and People (HAC for N&P) bagi para pemangku kepentingan konservasi yang memintanya. Metodologi ini juga sedang dibahas dalam Kelompok Kerja Drone dari Kelompok Spesialis Buaya (Crocodile Specialist Group/CSG) Komisi Kelangsungan Hidup Spesies IUCN (SSC). Beberapa anggota Kelompok Spesialis Buaya sudah menggunakan solusi ini.
Pengembangan yang Sedang Berlangsung dan Masa Depan
Metode ini membutuhkan studi tambahan, pada spesies lain dan dalam konteks lain. Saya sedang bekerja di Kamerun untuk mengembangkan dan meningkatkan metode ini lebih lanjut, terutama dengan menggunakan sensor termal, peralatan fashlight untuk melakukan inventarisasi malam hari dengan drone, dan integrasi AI untuk menghitung populasi buaya dan kuda nil yang telah memberikan hasil awal yang sangat menarik. Integrasi masa depan drone hibrida dan pengembangan alat AI yang kuat dan beragam. Kemajuan-kemajuan ini sedang diupayakan melalui kolaborasi dengan para peneliti lain dan tim Pl@ntNet untuk meningkatkan efisiensi dan penerapan solusi ini.
Kerangka Kerja Keanekaragaman Hayati Global (Global Biodiversity Framework (GBF))
Target GBF 4 - Menghentikan Kepunahan Spesies, Melindungi Keanekaragaman Genetik, dan Mengelola Konflik Manusia-Satwa Liar
Target GBF 20 - Memperkuat Pengembangan Kapasitas, Alih Teknologi, dan Kerjasama Ilmiah dan Teknis untuk Keanekaragaman Hayati
Tujuan Pembangunan Berkelanjutan
SDG 14 - Kehidupan di bawah air
SDG 15 - Kehidupan di darat
TPB 17 - Kemitraan untuk mencapai tujuan
Cerita
Inventarisasi partisipatif reptil dan amfibi bersama masyarakat Dohouan di Pantai Gading
Michiel van Noppen
Semuanya dimulai beberapa tahun yang lalu saat saya magang di Smithsonian Tropical Research Institute di Panama. Saya berkesempatan untuk menguji coba sebuah drone kecil pada saat penggunaannya dalam bidang ekologi masih jarang. Pengalaman ini segera memicu ide untuk aplikasi, terutama untuk memantau buaya, sebuah kelompok yang memiliki tantangan dalam metode survei tradisional. Pada saat itu, belum ada penelitian yang mengeksplorasi penggunaan drone untuk tujuan khusus pada takson ini.
Dengan sumber daya yang terbatas, saya memutuskan untuk meluncurkan sebuah proyek kecil, menginvestasikan energi saya dan bahkan dana pribadi saya karena kurangnya dana yang cukup untuk studi kelayakan percontohan awal. Untungnya, studi percontohan ini membuahkan hasil yang sangat menjanjikan, sehingga saya dapat melanjutkan upaya saya dan mengembangkannya.
Saya senang dapat melibatkan bagian dari komunitas Kelompok Spesialis Buaya IUCN dalam proyek ini, dengan memanfaatkan data biometrik yang dikumpulkan melalui penelitian buaya selama 50 tahun terakhir untuk mengembangkan metode ini ke sebagian besar spesies buaya. Pekerjaan ini telah memungkinkan saya untuk merancang solusi yang efektif, inklusif, dan terjangkau bagi para pemangku kepentingan konservasi yang berfokus pada takson penting: buaya, predator puncak di ekosistem air tawar di lebih dari 90 negara. Meskipun merupakan spesies kunci di habitatnya, buaya masih kurang diperhatikan. Mengingat tantangan yang terus meningkat terkait dengan konservasi habitat akuatik, pengelolaan air, dan Konflik Manusia-Buaya, solusi ini mendukung tantangan konservasi saat ini dan di masa depan.
Melalui program PhD saya, saya dapat melangkah lebih jauh dalam pendekatan ini dengan menggabungkan adaptasi teknologi dan strategi konservasi berbasis masyarakat yang diterapkan pada buaya. Secara paralel, saya turut mendirikan dan memimpin Nature Conserv'Action, sebuah organisasi yang didedikasikan untuk mendukung inisiatif konservasi yang dipimpin oleh masyarakat adat, komunitas lokal, dan LSM lokal. Kami mengadopsi pendekatan transdisipliner yang mengintegrasikan penelitian ilmiah, manajemen konservasi, mitigasi konflik antara manusia dan satwa liar, serta peningkatan kesadaran.
Hari ini, saya bangga dapat berkontribusi dan mempromosikan pendekatan konservasi inklusif yang menyoroti pentingnya melibatkan masyarakat adat dan komunitas lokal dalam proyek-proyek konservasi. Dengan mempertimbangkan dimensi sosial, ekonomi, dan lingkungan, pendekatan ini meningkatkan peluang keberhasilan dan keberlanjutan program konservasi. Pekerjaan ini dan pendekatan-pendekatan ini sekarang menjadi proyek nyata yang saya dan tim saya kembangkan dengan visi jangka panjang di Nature Conserv'Action.
