音響モニタリングと分析

このプロジェクトの音響的要素は、138種以上の自動検出において極めて重要な役割を果たし、そのうち95種が我々のパターンマッチングアルゴリズムに統合されたからである。これにより、今後数年間にわたりこの地域を継続的にモニタリングするための強固な基盤が形成され、さまざまな環境要因が種の存在にどのような影響を与えるかを観察することができる。

種の検出に成功したのは、装置から収集したデータと、特にレインフォレスト・コネクションとの戦略的パートナーシップのおかげである。さらに、地元の専門家が種の存在を確認する上で重要な役割を果たした。

パッシブ音響モニタリングとAI技術を組み合わせることで、95種を同定することができた。種の豊かさと樹冠の低い森林の被覆の間には正の相関関係がある。さらに、サウンドスケープ分析により、季節や生息地の種類に関連した変化が明らかになった。しかし、パイロット版では希少種のトレーニングデータが限られているという課題に直面した。これを軽減するため、様々な季節に渡って複数回のセンサー展開を行った。

国際シンポジウム

本シンポジウムは、海南省外事弁公室、海南省天然資源計画局、海南省生態環境局、海南省林業局の指導を受け、中国科学院生態文明研究院ビッグデータ研究室、中国科学院生態文明研究院研究シンクタンク、中国科学院動物学研究所、中国科学院西双版研究所、中国科学院西双版研究所が後援した;また、中国科学院生態文明研究所ビッグデータ研究室、中国科学院生態文明研究所研究シンクタンク、中国科学院動物学研究所、中国科学院西双版納熱帯植物園、清華大学カーボン・ニュートラル研究所、華為技術有限公司環境生態学際先進研究所が後援した。,Ltd.、海南大学、海南師範大学、海南学術連盟、国際竹籐センター三亜研究基地が参加した。

2日間のシンポジウムは「熱帯雨林の代表種であるテナガザルの保護」「熱帯雨林の生物多様性の保護」をテーマに、オンラインとオフラインの活動を組み合わせて開催された。

海南国立公園研究所の設立3周年と第8回国際テナガザルの日(2022年10月24日)を記念して、海南省林業局、巫山市政府、海南緑島熱帯雨林公益基金会、海南国立公園研究所の共催で、「熱帯雨林の保護-生態価値の実現」をテーマとする「2022年熱帯雨林国際保護シンポジウム」が開催され、エコ・ファウンデーション・グローバル(EFG)が後援した。

会議では、以下のような具体的な成果が得られた:

  • l GGN憲章(世界ギボン保護ネットワーク憲章)への署名。
  • l 海南国立公園研究所に初の GGN 事務局を設置し、GGN ロゴを世界的に発表。
  • これは、中国初の5つの国立公園、初の国内保全研究組織が、重要種保護のための国際組織の設立に着手したもので、歴史的意義がある。
  • GGNがIUCN SSAと手を結んだ形で、テナガザルを代表とする世界ギボンネットワークの保護宣言を発表する。
  • 海南熱帯雨林国立公園保全優先種リスト」をKBAの事例とともに紹介し、「海南熱帯雨林国立公園保全優先種リスト」を正式に発表する。
サウンドパターン分析

ポータブル・レコーダーによるテナガザルの追跡・観察で得られたサンプルと、自動レコーダーで得られたサンプルを含め、532の海南テナガザルの音響サンプルの手動スクリーニングが完了した。スクリーニングの過程で、まず録音の質を高、中、低の3つに分類した。その結果、7名の個体から44件の高音質録音が得られた。GAM1、GBM1、GBSA、GCM1、GCM2、GDM1、GEM1であり、「G」の後のアルファベットは家族グループ番号、「M/S」の後のアルファベットは成人男性/亜成人男性の個体番号を表す。手動による記録は全体の約40.9%に過ぎない。すべての自動録画の生ファイルは王継超教授のチームから提供され、関連データは海南国立公園研究所にバックアップされた。

Mel-frequency cepstrum coefficients (MFCCs)は、人間の聴覚[1]に基づき、高周波情報を弱めた後、セプストラムにより周波数包絡線の特徴を抽出する手法であり、人間音響学や生体音響学の分野で幅広く応用されている。本研究では、MFCCと1次差分、2次差分(△、△2)を用いて自動特徴抽出を行う。

海南テナガザル(オス)の5つの特徴音が同定された(図1)。ブーム音、aa音、前変調音、変調-R0音、変調-R1音である。

音響ニッチ仮説によれば、異なる種の鳴き声は時間領域と周波数領域で区別されるため(図2参照)、特定の周波数帯域の特徴を抽出することで、ノイズの影響を大幅に低減することができ、周波数帯域を狭くするほど、より多くのノイズを排除できる可能性が高くなる。また、それぞれの最小認識単位(MRU)の構造が同じであれば、認識の難易度は大幅に下がる。

このような状況を踏まえ、今回の研究では、(1) pre のみ、(2) pre + n×mR0 をそれぞれ MRU として適用し、分類結果を比較することで、その後の作業で最適な特徴抽出を決定することを試みた。音声アノテーションの場合、上記のステップはすべてR言語コードによって自動的に実装することができる。

参照生態系の特徴と劣化レベルの定義

このビルディングブロックの目的は、ある生態系の現状(劣化の度合い)と望ましい状態(健全な状態)を判断するために必要な生物学的パラメータを技術チームに提供し、特定の生態系で実施すべき適切な修復対策を決定することである。

生態系の特徴づけは、文献調査と地理空間分析によって行われ、生態系の一般的な初期条件とその関連性を特定する。分布/気候/土壌の質/地形標高/植物相の多様性/動物相の多様性/参照生態系の測定特性。乾燥林については、1)イバラの低木、2)高燥林、3)水辺林の3つのアソシエーションが特定された。

劣化レベルの定義はプロット調査によって行われ、基準生態系の遷移状態とプロットから得られたダゾメトリック特性を比較する。 乾燥林の場合、3つの劣化レベルが特定された:1) パイオニア遷移、2) 二次林、3) 劣化林。

  1. 戦略的森林生態系での活動を優先事項として定め た政策枠組みの存在。
  2. 戦略的森林生態系を対象とした政策手段(保 全戦略、一般的な森林管理ガイドラインなど)が 存在する。
  3. 戦略的森林生態系における公共政策手段の推進や更新に関心を持ち、活動を実施しているグループ。
  1. 参照生態系とその劣化レベルの特徴づけの質は、利用可能な文書情報と地理空間情報の量と質に左右される。このような情報の作成と現場でのプロット調査は、資源集約的で時間のかかる作業となる。
実験モニタリングシステム

実験的モニタリング・システムは、種の行動、訪問者の移動習慣、リスク検知を追跡するための一連のパラメーターで構成されている:

  • GPSトランスミッター:データ収集のためにプログラムされ、ダウンロードのスケジューリングが可能。
  • Axis Stationソフトウェア:Axis Loitering Guard:移動する物体を追跡し、閾値を超えた場合にアラート(例:ユーザーがx時間トレイルに存在する)、サウンドアラート、通知をトリガーする。Axis Fend Guardは、相互作用イベント(例:鳥が次から次へと離れる、2人のユーザーがトレイルから離れる)を検出します。
  • 死亡の可能性、テリトリー追放の可能性、巣への不在、巣の近くにいるユーザー、ノイズのしきい値に対するアラート。
  • その他、利用者のタイプ別のトレイル利用状況や、オオワシの繁殖プロセスに関するデータ。
  • 猛禽類の空間移動に関する年次報告書、相互作用や重要な出来事に関する半期報告書。

必要なパラメータがプログラムされた、使いやすいソフトウェアが不可欠である。公園の管理者が適切なフォローアップを行い、警告に対応できるように、パラメータを特定のモニタリングのニーズにできるだけ関連させ、できるだけ簡潔にすることが基本である。

野生動物が関与する状況によっては、コントロールできないことがあることに留意すべきである。例えば、私たちの場合、オオワシのペアの繁殖不全に直面し、モニタリングの目的が一部変更された。

人工知能に基づく、より高度なアラート管理ソフトウェアの使用も検討されているが、Axis Stationの ようなシンプルなソフトウェアでも、重要なリスク事象を通知する機能的なモニタリングプログラムの開発を開始することは可能である。事前アラート管理とデータ収集・分析のプロセスと手順は、その過程で得られた教訓に基づいて定期的に最適化する必要がある。

林業政策にコーヒー開発対策を組み込む

このビルディングブロックの目的は、コーヒー農法に沿ったアグロフォレストリー管理政策を策定し、市場の課題や適用される国際法に対応しながら、国の林業開発政策に結びつけることである。

要するに、コーヒー農園におけるアグロフォレストリーや、同時に小規模木材としての林業セクターのバリューチェーンを刺激するインセンティブ政策(経済的・商業的)を推進する必要がある。

これには主に2つの要素が必要である:

  1. コーヒー生産を損なうことなく、森林政策の精神を維持しつつ、アグロフォレストリーの要素を取り入れるよう林業プログラムを調整する能力。
  2. コーヒー農園におけるアグロフォレストリーの問題をめぐるセクター間の対話を促進し、技術的・政治的な一致点を明らかにすること。

このビルディングブロックを説明するために、グアテマラの林業奨励プログラム(PROBOSQUE)のケースを使用する。このプログラムでは、アグロフォレストリー様式における林業奨励金の様式を調整し、コーヒー栽培を含むようにパラメータを変更することで、より大きな効果をもたらした。

  1. 明確な森林政策の枠組みを持つこと。第一に、公共政策としての目的の範囲、利益を期待する対象、その実施によって期待される結果を決定すること、第二に、森林政策の目的を達成するために相乗効果を生み出すことができる、また生み出すべき問題を決定すること。
  2. 他の生産部門との相互作用を可能にする統合された公共政策手段を持つこと。グアテマラ林業奨励プログラム(PROBOSQUE)は1996年に始まり、現在も運営されている。
  1. 公共政策手段の調整において、異なる利害関係者(この場合は公的林業セクターと組織化された民間コーヒーセクター)の技術的前提を評価・検証するためには、パイロット・イニシアティブの開発が必要である。
  2. 利害関係者が果たすべき制度的・法的義務に影響を与えることなく、異なるセクターの利益を達成するためには、異なる利害関係者間の広範な内外の議論と協議のプロセスが必要である。
  3. 公共政策手段が提供する新たな方法について、潜在的な利害関係者に情報を伝達し普及させるために、技術的な資料を作成する必要がある。
修復対策データベースの開発

このビルディングブロックの目的は、生態系や景観の回復プロジェクトの開発者や実施者に、提案された回復活動の影響を測定するために、現場で重要な情報を収集するためのツールを提供することである。

実施手順は以下の通りである:

  1. 生産者の名前と性別、管理単位の番号とコード、管理境界線、地理的座標、管理単位の面積と法的地位、主な土地利用、現場の写真。
  2. 管理小単位の調査:選定された場所で実施される具体的な回復措置に関する完全な情報を提供するもので、管理小単位のコード、管理小単位の座標と面積、現在の土地利用、将来の土地利用、実施される回復措置と慣行が含まれる。

このプロセスを実行することで、景観の様々な部分における生態系サービスの向上と修復活動を関連付ける情報を得ることができる。

  • フィールドでのデータ収集と処理をコスト効率のよいものにするため、新技術と作業配分方式を取り入れる。
  • 質の高いデータを収集するために、オフィスチームとフィールドチームとの間のコミュニケーションとパフォーマンスのプロトコルを策定する。
  • データ収集と処理についてタイムリーなフィードバックを提供し、再処理を避ける監督スキームを持つ。
  • 管理単位を収集するプロセスは、このソリューションの中で最も時間のかかる部分(プロジェクト実行額の2%と見積もられる)であるため、使用する技術、必要なスタッフの数、データの処理方法について、詳細かつ正確な計画を立てる必要がある。
  • データの処理と品質に気を配るためには、クロス・スーパービジョン(プロジェクトとは関係のない組織の内部スタッフ)またはアウトソーシング(この目的のために雇われた外部スタッフ)が必要であり、これによってデータベースと現場で実行されたことの矛盾を特定することができる。
意思決定とプランニングのためのデータ活用。

SAGEの調査結果

  1. LMMAの意思決定への漁業女性の参加はほとんどなく、蚊帳漁のために差別されている。
  2. LMMAの意思決定に参加するコミュニティの権利が認められていない。
  3. 検査手段がないため、コミュニティ全体による保護区への侵入に関連する苦情申し立てや事案のフォローアップのプロセスに大きな欠陥がある。
  4. 連携・調整の不備。異なる関係者間で報告書や活動計画が共有されていない。

提言

  1. LMMA設立のすべての段階で蚊帳漁業従事者を参加させ、彼らの機会費用を優先させる。
  2. LMMAの意思決定に参加する権利に関する情報を全コミュニティに広める。
  3. コミュニティに対し、保護区への侵入に関する犯罪者の報告や事件のフォローアップを奨励する。
  4. 関係者間で報告書や活動計画を共有するための定期的な会合を促進する。

これらの提言に基づき、プロジェクトは二枚貝の養殖を実施し、機会費用に対処するために女性の参加を優先している。毎年開催される地区、州、国の関係者会議を支援している。LMMAの施行を改善するための機材をCCPに支援しています。AMAによる研修を通じて、コミュニケーションと公平なガバナンスのためのCCPスキルを強化しています。

この実習の目的は、フォーカス・グループのメンバーによってよく理解される必要がある。フォーカス・グループのメンバーには、現状を改善しようという意志があり、変化が可能であることを認 識していなければならない。

SAGEとIMETの方法論は、プロジェクトの進捗状況を評価・監視するための、最もシンプルで、最も早く、最も簡単で、最も安価な方法です。これらのツールを採用する前は、プロジェクトはEXCELだけでデータ分析を行っており、調査のためにコンサルタントを雇う必要があったため、時間も費用もかかっていた。データの分析と解釈も手作業で行っており、これも時間がかかっていた。

参加型アセスメント

データ収集、データ分析、データ統合:

このプロセスでは、異なる社会的背景を持つ関係者が集まり、現地の言語を使って進行され、翻訳者が翻訳を手伝った。参加者の教育レベルを考慮し、適切なコミュニケーション手段を定義した。参加者は、同じ関心グループや社会的地位(コミュニティ漁業協議会、漁業者、漁業女性、政府、有力メンバー、収入創出代替案など)に応じて参加した。最初の段階では、議論は個別に行われ、後に全体会議で議論された。議論参加者がコンセンサスに達した後、このコンセンサスが最終的な回答とされた。各ターゲット・グループに参加するメンバーの選択が包括的なものとなるよう、党派、宗教、社会的レベル、性別は考慮しなかった。ミーティングでは、SAGEプロセスの重要性についても説明した。

真の参加を最大化するために、FPIC基準(Former Prior Informed Consent)が適用されなければならない。データ収集/ファシリテーター・チームは、コミュニティのメンバーからよく知られ、信頼できるものとして認識されていなければならない。コミュニティ支援に長期的に関与する意識がなければならない。

教訓のひとつは、別々に議論された問題の結果を全体会議で発表し、異なるグループのメンバーが同じアイデアについて議論し、コンセンサスを得ることだった。

地元の知識を大切にしていることの表れだ。

そしてそれは、コミュニティが管理する保護区の成功にとって良いことなのだ。

ステークホルダーの特定と分析/サイトプロファイル分析。

アクター/ステークホルダーの分析と特定

プロジェクト地域のステークホルダーを理解するため、LMMAの設立を支援できる地区内のすべての関係者を、その実施に貢献できる能力でランク付けした。ランク付けは 1~3 ポイント(1 - 低、2 - 中、3 - 高)で行った。3点を獲得したステークホルダー、すなわち政府、コミュニティ漁業協議会、漁業者、漁業女性、有力メンバー(コミュニティや宗教のリーダー)、代替収入創出活動グループのみが選ばれた。

利害関係者は、SAGE/IMETの方法論、導入と背景のワークショップ、そしてアセスメントそのものへの参加を通じて関与した。

調査地のプロフィール

調査地の特徴:保護する生息地の種類、種、実施する保護区の種類(一時的な保護区と恒久的な保護区(短命な種、この場合はタコで、世帯収入を増やすための一時的な保護区と、何世代にもわたって生物多様性を保全するための恒久的な保護区または再保護区。

このビルディング・ブロックにおいて重要なのは、すべてのステークホルダーを確実に特定し、正しいランク付けをするために、私たちが活動する地域社会やランドスケープを深く理解しているプロジェクト・チームのメンバーを参加させることである。さらに、LMMA を実施するためのステークホルダーの能力や、どのようにステークホルダーを巻き込むのが最善かについて、幅広い意見を持つチームメンバーを揃えることも重要である。

フォーカス・グループや利害関係者の間で円滑にデータを収集するためには、(i) 明確な質問を用意し、問題が全員によく理解されるようにすること、(ii) 必要に応じて翻訳に要する時間を考慮すること、(iii) 意見の相違を表現できるようにすることが重要である。さらに、(IMETとSAGEの評価結果のプレゼンテーションを含む)複数ステークホルダーによる協議は、LMMAの共同管理計画を改善するための強化計画を策定するために、すべてのステークホルダーの賛同を得るために数回繰り返す必要があった。