AIベースのインテリジェントCCTV

AIベースのインテリジェントCCTVは、リアルタイム画像分析で緊急事態を制御するディープラーニング技術を使用した科学的な安全管理システムです。侵入、叫び声、徘徊などの異常行動パターンを認識・分析することで、緊急時の対応に続き、警告放送を即座に現場に送信し、管制システムに配信する。
また、潮の干満による安全事故の危険性が高い海洋・海岸国立公園の場合、潮時の放送が自動的に現場に発せられる。インテリジェントCCTVは2020年に設置され、現在15の国立公園の89箇所で運用されている。

最も重要な成功要因は、設備を効果的に運用できる最適な場所を選ぶことである。インテリジェントCCTVは、過去に溺水事故が頻発した場所を選んで設置された。 もうひとつの成功要因は、緊急事態に対処するための一連のシステムを備えていることだ。AI警報システムが作動すると、KNPS本部の総合管理センターがリアルタイムストリーミングをチェックして状況を素早く把握し、その場で国立公園の救助隊が救助活動を開始する。

AIベースのインテリジェントCCTVは、ディープラーニング技術を用いた科学的な安全管理システムである。ディープラーニングの精度を継続的に向上させるため、専門家によるソフトウェアのメンテナンスと現場での技術サポートが継続的に行われ、安定した運用が可能になっている。今後、ディープラーニングのデータが蓄積され、システムの運用レベルが向上していくことが期待される。このような成果と限界を踏まえ、KNPSの安全管理システムとの関連で、この革新的な技術を使って人力で監視してきた数多くのCCTVを徐々に改善していく必要がある。

生物多様性影響評価ツール(BiA)

生物多様性影響評価の自動的かつ迅速な照会を可能にするため、BiAツールは、Azureプラットフォームを通じて土地計画者やその他の関係者に照会サービスを提供するために開発された。BiAツールは、照会されたサイトや地域(または既存の建設プロジェクト)を、種の分布や保護地域の範囲を含む複数の地理レイヤーと重ね合わせることによって機能し、サイトや地域が絶滅危惧種の生息地や保護地域から一定の距離(例えば、3km、5km)内にあり、影響を及ぼす可能性があるかどうかを調査する。評価報告書は、意思決定者に建設プロジェクトの生態学的・環境的リスクを説明し、生物多様性への配慮を促すことが期待される。

BiAツールの簡単なスケジュール

  • 2020年4月~6月:チーム結成、要件伝達、システム開発計画
  • 2020年7月~9月:ツール開発
  • 2020年10月:試用、適用、普及
  • (準備中)2022年4月~9月:システムアップグレード
  • 長年のデータ収集の蓄積とデータ活用のアプローチを常に考える。
  • 長期にわたる研究と保全の実践から蓄積された理論的・技術的基礎。
  • 政府、投資家、企業などの潜在的なユーザーへのBiAツールの普及。
  • ツールの運用状況やユーザーからのフィードバックを把握し、さらなるバージョンアップを図る。
  • データ活用はデータワークフロー全体の中で最も重要なステップであり、ここでデータは利害関係者にとって価値ある情報に変わる。効果的なデータ活用レポートは、利用者を念頭に置くべきである(例えば、簡潔で焦点を絞る)。
  • 開発完了とリリースは、ツールの最後のステップではない。潜在的なユーザーを見つけ、ツールを使うように説得することも非常に重要である。ツールは、最大の価値を提供するために使用されなければならない。
市民科学データ可視化プラットフォーム

自然観察キャンペーンでは、市民科学者に野生生物をタイムリーに観察・記録してもらい、市民と自然との結びつきを強めるだけでなく、有望な種の分布データソースとしても活用しています。オンライン・アンケートを通じて市民科学者が収集した種の記録データは、(データのクリーニングと手動による定期的なチェックを経て)可視化プラットフォームのデータベースに自動的に流れ込み、Power BIを通じて直感的で魅力的な可視化チャートと地図(空間、空間と時間の2種類)に変わります。ウェブ版とモバイル版の両方を備えたこのプラットフォームは、市民科学者の自然観察活動にリアルタイムでフィードバックを提供し、彼らの達成感を高め、今後の自然観察活動への参加意欲を高める。また、このプラットフォームは複数の自然観察キャンペーンを統合しており、各キャンペーンの具体的な分析に関するウェブ記事へのリンクがあるため、生物多様性に関する幅広い知識を提供し、市民が他地域の野生生物を知るための「バーチャル自然観察」を可能にしている。

プラットフォームの簡単なスケジュール

  • 2021年1月~2月:チーム結成、分析、設計図作成
  • 2021年3月~6月:データベースとプラットフォームの開発
  • 2021年7月~8月:トライアルテスト
  • 2021年9月:本番稼動とプロモーション
  • データの質を保証するための、よく設計されたデータ収集アンケートと自動データクリーニング機構、およびデータの現実性を保証するための手動による定期的なチェック(通常は1シーズンに1回)。
  • 市民科学者の参加による視覚化手法の選択と美的デザイン。
  • PowerBI技術。
  • 市民科学者WeChatコミュニティの運営とメンテナンス。
  • パブリック・アウトリーチ製品である以上、ユーザーフレンドリーで魅力的なプラットフォームにするために、コンテンツや美的デザインに磨きをかけることは決して過大なことではないだろう。
  • 企画段階でユーザーを巻き込み、彼らの考えを収集することは、ユーザーのニーズを特定するのに非常に役立つ。
  • アンケートはよく設計され、市民科学者はデータを記録する前によく訓練される必要がある。そうでなければ、データロスを引き起こしやすい。
カメラトラップ・データ管理システム

カメラトラップ・データのワークフローを加速するため、アプリベースのツールやAI画像認識とともにオンライン・データ管理システムが開発されており、テクニカル・パートナーの支援を受けている:

  • コミュニティ・ベースのカメラトラップ監視アシスタント・アプリ:このアプリにより、現地モニターはカメラトラップの設置/回収の時間とGPS位置を自動的に記録できるようになり、現地モニターからのデータ収集と手作業によるデータ入力という面倒なプロセスを省くことができる。(設計図2019年6月、開発:2019年10月~2020年2月、試行・使用:2020年3月~10月)
  • AI画像認識モデル:AIモデルは、カメラトラップ写真から動物を検出し、種を特定するのに役立ち、人による同定が必要な写真の数を大幅に減らし、データ処理の効率を高める。
    • PU & PKU ResNet18モデル(2018年)、MegaDetector(テストのみ、2020年)、MindSpore YOLOv3モデル(2021年)など、一連のAIモデルが技術パートナーとともにトレーニングおよび/またはテストされている。
  • オンライン・データ管理プラットフォーム:アプリを介して収集されたカメラトラップ情報は、写真とともに構造化されたクラウドデータベースにアップロードされる。データ管理プラットフォームは、AIや人間による種の同定をサポートするだけでなく、グローバルなデータ検索や統計レポートも可能にする。(設計図2021年4月~8月、開発:2021年9月-2022年6月、試行と使用:2022年7月)
  • 現在のカメラトラップデータワークフローの体系的レビューと技術的システム開発ニーズへの変換
  • オープンソースで性能の良いカメラトラップ画像AI認識モデル
  • AIコンピューティング、データストレージなどのクラウドリソース
  • バグを修正し、システムの使い勝手を向上させるための試用とフィードバックのラウンド
  • ローマは一日にして成らず。時間とリソースの制約から、システムをさまざまなモジュールに分割し、段階的にモジュールを開発していかなければなりません。私たちは、各モジュール自体がワークフローの1つ以上のステップを強化できると信じており、完全なシステムに組み込まれる前のモジュールから恩恵を受けている。しかし、最初の段階で大局的な視点を持ち、最終的なシステム統合に向けて長期的な計画を立てることが重要である。
  • システムは最初から完璧であるはずがない。アプリが登場し、あるコミュニティで使われるようになった当初は、期待通りに機能せず、地元のモニターからさまざまな種類のバグが報告された。私たちはフィードバックを収集・分析し、アプリのUIデザインと機能性を改善した。
トレーニングと能力開発

ソリューションを効果的に導入し、長期的に成功させるためには、スタッフのトレーニングが重要である。ソリューションの継続的な使用を保証するために、設計と展開の段階、および展開後のトレーニングを優先させる。

  • 技術担当者やチャンピオンが、トレーニングや現場での使用を推進することで、成功の可能性が高まる。
  • 組織的なレポートツールを使用して、ユーザのエンゲージメントと使用状況を追跡し、ユーザがアプリ ケーションを計画通りに使用していない場合、または使用していないタイミングを特定する。問題がある理由を特定し、問題を克服するためにユーザーと協力する。
  • 言語の壁が問題になることがあり、効果的なデータ収集のためにはフォームをシンプルにする必要があります。
  • トレーニングは一度きりで終わらせるのではなく、継続的なプロセスとしてとらえるべきである。
  • スタッフの入れ替わりは現実であり、組織は常に複数の上級スタッフがさまざまなワークフローやArcGIS Onlineの管理についてトレーニングを受けることで、継続性を確保する必要がある。
  • 導入パートナーは、トレーニングとソリューションの長期サポートをより管理しやすくすることができます。
ワークフローの設計と展開

ArcGIS Onlineは、保護区が実施する各イニシアティブに関連するワークフローを総合的にサポートするために、有用なアプリケーションの展開と他の保護技術の統合の両方に対応する安全で柔軟なフレームワークを提供します。すべてのワークフローの基盤には、モバイル調査フォーム(Survey123)などのデータ収集、データの視覚化(ダッシュボードやウェブアプリケーション)、分析、レポート作成のためのツールが含まれる。さらに、ArcGIS Living Atlas of the Worldを使用すると、最新の衛星画像や森林損失などのプロダクトを含む、ワークフローをサポートする世界中の地理情報の最も重要なコレクションにアクセスできます。

この中には、最新の衛星画像や森林損失などの製品も含まれています。これらのイニシアチブには以下が含まれます:

  • 違法行為の追跡
  • 野生生物の監視
  • 野生動物との衝突を緩和する。
  • 公園インフラの維持

ワークフローは設定可能で、ユーザーは必要に応じてカスタマイズすることができます。また、組織は必要な構成要素をすべて利用することができるため、例えば地域社会への働きかけや一般市民参加の取り組みなど、独自の取り組みのためにまったく新しいワークフローを開発することも可能です。

  • ワークフローを設計し、展開する前に、現場の実務者の声に耳を傾け、協力して問題を理解し、要件を定義する。
  • ArcGIS Online には、設定可能なアプリケーションがいくつか用意されており、それらがどのように機能し、どのように相互にリンクできるかを理解することは、効果的なワークフローを開発する上で非常に重要です。
  • ワークフローを開発し、その効果を最大化するために、設計、展開、運用、レビューの戦略に従ってください。
  • 展開前にプロトタイプを作成し、テストを行う。
  • 必要不可欠な手順とガイドラインを確立する。
  • ベストプラクティスとトレンドに従う。
  • ArcGIS の経験があることは非常に有益ですが、プロセスを簡単かつ効果的にするために実装パートナーを利用することもできます。
  • ArcGIS Community やオンライン トレーニング リソースを活用する。
アウトプット発表

ヘリテージ・プレイス・ラボの研究・実践チームを自発的に参加させるためには、個人、機関、ヘリテージ・プレイスにとって有用な具体的なアウトプットを生み出すことを確立する必要があった。ヘリテージ・プレイス・ラボは、このプロセスから得られた研究課題を発展させ、出版すること、学術的に重要なステップであるJournal of Cultural Heritage Management and Sustainable Development(Emerald)に特集号を掲載すること、PANORAMAに掲載されるNature-Culture solutionsを作成することを提案した。

- WHLPはPANORAMA自然文化コミュニティを運営している;

- 主な実施パートナーであるICCROMは研究機関であり、社内で出版を行っている;

- 文化遺産管理と持続可能な開発』誌(Emerald)とパートナーシップを結び、特集号を作成。

アウトプットを発表するプロセスは、オンライン・インキュベーター・ワークショップのプロセスに追加されるため、両方のプロセスのタイミングを計算し、編集作業やフォローアップのためのリソースを計算することが重要である。これは、実施を開始する前に確立しておく必要がある。

世界遺産の管理効果を共同で評価する

ヘリテージ・プレイス ラボでは、WHLの下で、あるいはWHLと共同で開発されているコンセプトやツール(「世界遺産管理のための知識フレームワーク」、「Enhancing Our Heritage Toolkit 2.0 (EOH 2.0)」、「PANORAMA Nature-Culture Community (https://panorama.solutions/en/portal/nature-culture)」のケーススタディデータベースなど)をテストした。世界遺産物件の実践主導の研究課題を開発する目的で、ヘリテージ・プレイス ラボは、各研究実践チームがワークショップの合間に課題に取り組むことを提案し、後に発表された。課題の順序は、EOH2.0ツールキットのツール1、2、4を使用し、各世界遺産の研究課題の作成に反映されるように設計された。各チームは、価値観や属性、統治体制、遺産に影響を与える要因についての共通理解を評価し、管理上の問題点や研究の優先順位を明らかにした。

- WHLPは現在、世界遺産の管理をサポートするための多くのマニュアルやツールを開発している。これらは、ヘリテージ・プレイス・ラボのパイロット段階でテストすることが可能だった。

- これらのマニュアルやツールの著者や、これらのツールを自分のサイトに適用している実務家がプロジェクトに参加することで、このプロセスが促進された。

- マニュアルやツールは、世界遺産をはじめとする遺産の管理者向けに作成されており、研究者にとっては難解なものであった。しかし、ツールを使用する過程で、研究者は管理をより深く理解することができ、現場とより密接につながりながら、現場の課題に基づいた管理ニーズや研究ニーズを特定することができた。

- 管理効果を評価する研究者と現場管理者の共同作業は、研究と実践のパートナーシップを強化する基礎となり、チーム内で新たなプロジェクトや計画の可能性を生み出すことを可能にした。

リサーチ・プラクティス・インキュベーター・オンライン・ワークショップ

ヘリテージ・プレイス・ラボは、8つの世界遺産を対象とした実践主導型の研究課題のインキュベーターとして機能し、7ヶ月の間に3時間×3セッションのオンライン・ワークショップを6回実施することで、研究がサイト・マネジメントに影響を与え、サイト・マネジメントが研究に影響を与えるチャンネルを促進した。これらのワークショップでは、サイト管理の問題が共同で検討され、研究者は現場で働くサイト管理者と理論や方法論を検証することができた。研究者は世界遺産にアクセスし、現地のニーズを深く理解することができた。遺跡管理者は、研究手法に精通し、世界遺産のための研究課題を共同制作した。研究者、実務家、役員、国際的な専門家を含む様々なバックグラウンドを持つ30名以上のゲストスピーカーが、各ワークショップで展開された特定のテーマについてインプットを提供した。ファシリテーターは、研究課題の作成につながる課題の開発について、チームへの内省とフィードバックのためのインプットを提供した。

- COVIDの大流行により、WHLはオンライン活動に切り替え、世界中の研究者、実務者、専門家の参加を可能にした。

- インタラクティブなアプリケーションを使用することで、より緊密な交流が可能になるなど、オンライン環境はプロジェクト参加者の多くにとってすでに慣れ親しんだものであった。

- 参加者はオンラインの環境に慣れていたとはいえ、時間帯の調整には制約があった(ある参加者にとっては早すぎ、ある参加者にとっては遅すぎた)。

- インターネット接続や機器へのアクセスに関する技術的な問題は、どのワークショップにも存在し、プロジェクト関係者の積極的な参加を制限していた。

- 物理的な接続の欠如は課題であったが、オンラインという環境は、他のタイプの交流や接続を可能にし、ネットワークを拡大することができた(より多くの人々が参加でき、チームはバーチャル・チャット・ルームや教室で作業を組織することができた)。

パランプ・プールフィッシュの移設

池の設置が完了すると、許可を担当する州および連邦のパートナー機関であるネバダ州野生生物局と米国魚類野生生物局の職員が見学に訪れた。

パランプ・プールフィッシュを捕獲し、ネバダ州スプリングバレーにあるはるかに大きなリフュジアムから、通気・断熱されたライブウェルに入れてトラックで輸送。

連邦政府の「パランプ・プールフィッシュ回復実施チーム」のメンバーを対象とした定期的な最新情報の提供やツアーの実施により、プロジェクトの賛同と州および連邦政府のパートナーとの協力が得られた。

この革新的なプロジェクトは、地元メディアやソーシャルメディアから大きな反響を呼んだ。