CCTV inteligente baseado em IA

O CCTV inteligente baseado em IA é um sistema científico de gerenciamento de segurança que usa a tecnologia de aprendizagem profunda para controlar emergências na análise de imagens em tempo real. Ao reconhecer e analisar padrões de comportamento anormais, como intrusão, gritos, perambulação etc., uma transmissão de aviso é imediatamente enviada para o local e entregue ao sistema de controle, seguindo as respostas de emergência.
Além disso, no caso de parques nacionais marinhos/costeiros com alto risco de acidentes de segurança devido a marés e marés, a transmissão dos horários das marés é automaticamente emitida para o local. O CCTV inteligente foi instalado em 2020 e atualmente está sendo operado em 89 locais em 15 parques nacionais.

O fator de capacitação mais importante é selecionar o local ideal onde o equipamento possa ser operado com eficácia. O CCTV inteligente foi instalado selecionando áreas onde acidentes de afogamento ocorreram com frequência no passado. Outro fator de sucesso é ter um conjunto de sistemas para lidar com emergências. Quando o sistema de alarme de IA é ativado, o centro de controle geral na sede da KNPS verifica a transmissão em tempo real para compreender rapidamente a situação e, em seguida, as equipes de resgate nos parques nacionais vão ao local para iniciar as operações de resgate.

O CCTV inteligente baseado em IA é um sistema científico de gerenciamento de segurança que utiliza a tecnologia de aprendizagem profunda. A fim de melhorar continuamente a precisão da aprendizagem profunda, os especialistas continuam a manter o software e a fornecer suporte técnico no campo para que ele possa ser gerenciado de forma estável. Como os dados da aprendizagem profunda estão se acumulando, espera-se que o nível operacional do sistema aumente. Com base nessas conquistas e limitações, é necessário melhorar gradualmente os vários CCTVs que foram monitorados por mão de obra usando essa tecnologia inovadora em conexão com o sistema de gerenciamento de segurança da KNPS.

Ferramenta de avaliação do impacto sobre a biodiversidade (BiA)

Para permitir a consulta automática e instantânea da avaliação do impacto da biodiversidade, a ferramenta BiA foi desenvolvida para facilitar os serviços de consulta para planejadores de terras e outras partes interessadas por meio da plataforma Azure. A ferramenta BiA funciona sobrepondo o local ou a região da consulta (ou projetos de construção existentes) a várias camadas geográficas, incluindo a distribuição de espécies e a área protegida, para investigar se o local ou a região está a uma determinada distância (por exemplo, 3 km, 5 km) e se pode causar impacto no habitat de espécies ameaçadas e/ou em áreas protegidas. Os relatórios de avaliação ilustram os riscos ecológicos e ambientais dos projetos de construção para os tomadores de decisão e podem, com sorte, promovê-los a levar a biodiversidade em consideração.

Uma breve linha do tempo da ferramenta BiA:

  • Abril a junho de 2020: formação da equipe, comunicação de requisitos, plano de desenvolvimento do sistema
  • Julho a setembro de 2020: desenvolvimento da ferramenta
  • Outubro de 2020: teste experimental, aplicação e disseminação
  • (em preparação) Abril-Setembro de 2022: atualização do sistema
  • Anos de acúmulo de coleta de dados e reflexão constante sobre abordagens de aplicação de dados.
  • Base teórica e técnica acumulada a partir de pesquisas de longo prazo e práticas de conservação.
  • Promoção da ferramenta BiA para seus possíveis usuários, como governos, investidores e empresas.
  • Acompanhamento da operação da ferramenta e do feedback dos usuários para desenvolver novas atualizações da ferramenta.
  • A aplicação de dados é a etapa mais importante de todo o fluxo de trabalho de dados, onde os dados se transformam em informações valiosas para as partes interessadas. Relatórios eficazes de aplicação de dados devem ter o público em mente (por exemplo, ser conciso e focado).
  • A conclusão do desenvolvimento e do lançamento não é a última etapa de uma ferramenta. Encontrar usuários potenciais e persuadi-los a usar a ferramenta também é muito importante. Uma ferramenta precisa ser usada para oferecer o máximo de valor.
Plataforma de visualização de dados de ciência cidadã

Durante as campanhas de observação da natureza, os cientistas cidadãos são convidados a observar e registrar a vida selvagem em tempo hábil, o que não apenas fortalece a conexão entre os cidadãos e a natureza, mas também serve como uma fonte promissora de dados de distribuição de espécies. Os dados de registro de espécies coletados pelos cientistas cidadãos por meio de questionário on-line fluem automaticamente para o banco de dados da plataforma de visualização (após a limpeza dos dados e a verificação periódica manual) e se transformam em gráficos e mapas intuitivos e atraentes (dois tipos: espacial, espacial e temporal) por meio do Power BI. A plataforma, com versões para web e dispositivos móveis, fornece feedback em tempo real sobre os esforços de observação da natureza dos cientistas cidadãos, aumentando seu senso de realização e motivando sua participação futura em atividades de observação da natureza. Além disso, como a plataforma integra várias campanhas de observação da natureza com links para artigos da Web sobre análises específicas de cada campanha, ela oferece uma ampla gama de conhecimentos sobre biodiversidade e permite a "observação virtual da natureza" para que os cidadãos conheçam a vida selvagem em outras regiões.

Uma breve linha do tempo da plataforma:

  • Janeiro a fevereiro de 2021: formar a equipe, analisar a análise, elaborar o projeto
  • Março a junho de 2021: desenvolver banco de dados e plataforma
  • Julho a agosto de 2021: teste experimental
  • Setembro de 2021: entrada em operação e promoção
  • Um questionário de coleta de dados bem elaborado e um mecanismo automático de limpeza de dados para garantir a qualidade dos dados e uma verificação manual periódica (normalmente uma vez por temporada) para garantir a realidade dos dados.
  • Seleção de métodos de visualização e design estético com o envolvimento de cientistas cidadãos.
  • Tecnologia PowerBI.
  • Operação e manutenção da comunidade WeChat do cientista cidadão.
  • Como um produto de alcance público, nunca seria demais polir o conteúdo e o design estético para tornar a plataforma fácil de usar e atraente.
  • Envolver os usuários no estágio de planejamento e coletar suas opiniões é muito útil para identificar as necessidades dos usuários.
  • É necessário que os questionários sejam bem elaborados e que os cientistas cidadãos sejam bem treinados antes de registrar os dados. Caso contrário, é fácil causar perda de dados.
Sistema de gerenciamento de dados de armadilhas fotográficas

Para acelerar os fluxos de trabalho de dados das armadilhas fotográficas, um sistema de gerenciamento de dados on-line, juntamente com ferramentas baseadas em aplicativos e reconhecimento de imagens por IA, está sendo desenvolvido com o apoio de parceiros técnicos, que consiste em

  • Aplicativo assistente de monitoramento de armadilhas fotográficas com base na comunidade: o aplicativo permite que os monitores locais registrem automaticamente a hora e o local do GPS da instalação/recolhimento da armadilha fotográfica, poupando o complicado processo de coleta de dados dos monitores locais e a entrada manual de dados. (projeto: Junho de 2019, desenvolvimento: Outubro de 2019 a fevereiro de 2020, teste e uso: Mar-Out 2020)
  • Modelos de reconhecimento de imagem de IA: Os modelos de IA ajudam a detectar animais e identificar espécies em fotos de armadilhas fotográficas, o que reduz bastante o número de fotos que precisam de identificação humana e aumenta a eficiência do processamento de dados.
    • Uma série de modelos de IA foi treinada e/ou testada com parceiros técnicos, incluindo o modelo PU & PKU ResNet18 (2018), MegaDetector (somente teste, 2020), modelo MindSpore YOLOv3 (2021).
  • Plataforma de gerenciamento de dados on-line: as informações de armadilhas fotográficas coletadas por meio do aplicativo, juntamente com as fotos, são carregadas em um banco de dados estruturado na nuvem. A plataforma de gerenciamento de dados não apenas oferece suporte à identificação de espécies por meio de IA e humanos, mas também permite a pesquisa de dados globais e relatórios estatísticos. (projeto: Abril a agosto de 2021, desenvolvimento: setembro de 2021 a junho de 2022, teste e uso: julho de 2022)
  • Uma análise sistemática do fluxo de trabalho atual de dados de armadilhas fotográficas e sua tradução em necessidades de desenvolvimento de sistemas técnicos
  • Modelos de reconhecimento de IA de imagens de armadilhas fotográficas de código aberto e de bom desempenho
  • Recursos de nuvem para computação de IA, armazenamento de dados, etc.
  • Rodadas de uso experimental e feedback para corrigir bugs e melhorar a usabilidade do sistema
  • Roma não foi construída em um dia. Devido a restrições de tempo e recursos, tivemos que dividir o sistema em diferentes módulos e desenvolvê-los passo a passo. Acreditamos que cada módulo pode aprimorar uma ou mais etapas do nosso fluxo de trabalho e nos beneficiamos dos módulos antes de eles serem incorporados ao sistema completo. No entanto, é importante ter uma perspectiva geral no início e fazer planos de longo prazo para a integração final do sistema.
  • Um sistema não pode ser perfeito desde o início. Quando o aplicativo foi lançado e colocado em uso em uma comunidade, ele não funcionou como esperávamos e os monitores locais relataram vários tipos de erros. Coletamos e analisamos os feedbacks para aprimorar o design da interface do usuário e a funcionalidade do aplicativo.
Treinamento e desenvolvimento de capacidades

O treinamento da equipe é importante para garantir a implementação eficaz e o sucesso a longo prazo da solução. Priorize o treinamento durante a fase de projeto e implementação, bem como após a implementação, para garantir o uso contínuo da solução.

  • Oficiais técnicos ou campeões para conduzir o treinamento e o uso no local aumentam a chance de sucesso.
  • Use as ferramentas de relatórios organizacionais para rastrear o envolvimento e o uso dos usuários e identificar quando e se eles não estão usando os aplicativos conforme planejado. Identifique por que pode haver um problema e trabalhe com eles para superá-lo.
  • As barreiras linguísticas podem ser um problema e os formulários precisam ser simples para que a coleta de dados seja eficaz.
  • O treinamento não deve ser visto como um exercício único, mas sim como um processo contínuo.
  • A rotatividade de pessoal é uma realidade e as organizações precisam garantir a continuidade, tendo sempre mais de um membro sênior da equipe treinado nos vários fluxos de trabalho e na administração do ArcGIS Online.
  • Os parceiros de implementação podem tornar o treinamento e o suporte de longo prazo da solução mais gerenciáveis.
Projetando e implantando fluxos de trabalho

O ArcGIS Online oferece uma estrutura segura e flexível tanto para a implantação de aplicativos úteis quanto para a integração de outras tecnologias de conservação para apoiar holisticamente os fluxos de trabalho relacionados a cada iniciativa que está sendo implementada por uma área protegida. A base de todos os fluxos de trabalho inclui ferramentas para coleta de dados, como formulários de pesquisa móveis (Survey123), visualização de dados (painéis de controle ou aplicativos da Web), análises e relatórios. Além disso, o ArcGIS Living Atlas of the World lhe dá acesso à principal coleção de informações geográficas de todo o mundo para apoiar seus fluxos de trabalho, o que inclui as mais recentes imagens de satélite e produtos como a perda florestal.

Há vários fluxos de trabalho pré-configurados para iniciativas que podem ser desempacotadas e implementadas imediatamente. Essas iniciativas incluem:

  • Rastrear atividades ilegais.
  • Monitorar a vida selvagem.
  • Mitigar conflitos com a vida selvagem.
  • Manutenção da infraestrutura do parque.

Os fluxos de trabalho são configuráveis e permitem que os usuários os personalizem de acordo com suas necessidades. Como alternativa, as organizações têm acesso a todos os blocos de construção necessários para desenvolver fluxos de trabalho totalmente novos para suas próprias iniciativas, por exemplo, iniciativas de alcance comunitário ou de participação pública.

  • Ouça e trabalhe com os profissionais da linha de frente para entender o problema e definir os requisitos antes de projetar e implantar o fluxo de trabalho.
  • Há vários aplicativos configuráveis disponíveis no ArcGIS Online, e entender como eles funcionam e como podem se conectar uns aos outros é crucial para o desenvolvimento de fluxos de trabalho eficazes.
  • Siga a estratégia de design, implementação, operação e revisão para desenvolver um fluxo de trabalho e maximizar seu impacto.
  • Faça protótipos e testes antes de implementá-los.
  • Estabeleça procedimentos e diretrizes essenciais.
  • Siga as práticas recomendadas e as tendências.
  • A experiência no ArcGIS é extremamente benéfica; como alternativa, use parceiros de implementação para tornar o processo mais fácil e eficaz.
  • Aproveite a Comunidade ArcGIS e os recursos de treinamento on-line.
Publicação de resultados

Para que as equipes de pesquisa-prática do Heritage Place Lab se comprometessem de forma voluntária, foi necessário estabelecer a produção de resultados tangíveis que seriam úteis para indivíduos, instituições e locais de patrimônio. O Heritage Place Lab propôs o desenvolvimento e a publicação das agendas de pesquisa resultantes do processo, a publicação de uma edição especial no Journal of Cultural Heritage Management and Sustainable Development (Emerald), que é um passo importante para os acadêmicos, e a produção de soluções Natureza-Cultura a serem publicadas no PANORAMA.

- A WHLP administra a comunidade PANORAMA Nature-Culture;

- O ICCROM, principal parceiro de implementação, é uma instituição de pesquisa e tem publicação própria;

- Parceria estabelecida com o Journal of Cultural Heritage Management and Sustainable Development (Emerald) para o desenvolvimento da edição especial.

O processo de publicação dos resultados se soma ao processo dos workshops on-line da incubadora, portanto, é importante calcular o tempo para ambos os processos, bem como contar com recursos para o trabalho editorial e o acompanhamento. Isso precisa ser estabelecido antes de iniciar a implementação.

Avaliação colaborativa da eficácia da gestão dos bens do Patrimônio Mundial

O Heritage Place Lab testou conceitos e ferramentas que estão sendo desenvolvidos no âmbito do WHL ou em colaboração com ele, incluindo o Knowledge Framework for Managing World Heritage, o Enhancing Our Heritage Toolkit 2.0 (EOH 2.0), bem como o banco de dados de estudos de caso do PANORAMA Nature-Culture Community (https://panorama.solutions/en/portal/nature-culture). Com o objetivo de desenvolver agendas de pesquisa orientadas pela prática dos bens do Patrimônio Mundial, o Heritage Place Lab propôs que cada equipe de pesquisa-prática trabalhasse em tarefas entre os workshops que seriam apresentadas posteriormente. A sequência das tarefas foi projetada para alimentar a produção das agendas de pesquisa de cada propriedade do Patrimônio Mundial, usando as Ferramentas 1, 2 e 4 do Kit de Ferramentas EOH 2.0, que visa avaliar a eficácia da gestão. As equipes avaliaram o entendimento compartilhado de valores e atributos, arranjos de governança e fatores que afetam seus patrimônios, o que permitiu identificar problemas de gestão e prioridades de pesquisa.

- Atualmente, o WHLP está desenvolvendo vários manuais e ferramentas para apoiar a gestão dos bens do Patrimônio Mundial. Foi possível testá-los durante a fase piloto do Heritage Place Lab.

- O envolvimento no projeto dos autores desses manuais e ferramentas, bem como dos profissionais que aplicaram essas ferramentas em seus locais, facilitou o processo.

- Os manuais e as ferramentas foram criados para uso dos gerentes do Patrimônio Mundial e de outros patrimônios, e eram mais difíceis de serem compreendidos pelos pesquisadores. No entanto, o processo de utilização das ferramentas ajudou os pesquisadores a entender melhor a gestão e a identificar as necessidades de gestão e de pesquisa com base em questões locais, conectando-se mais estreitamente com os locais.

- O trabalho colaborativo entre pesquisadores e gerentes de locais avaliando a eficácia do gerenciamento foi fundamental para fortalecer as parcerias entre pesquisa e prática e possibilitou o início de novos projetos e planos potenciais dentro das equipes.

Workshops on-line da incubadora de pesquisa-prática

O Heritage Place Lab funcionou como uma incubadora de agendas de pesquisa orientadas pela prática para 8 propriedades do Patrimônio Mundial, promovendo canais para que a pesquisa tivesse impacto sobre a gestão do local e a gestão do local influenciasse a pesquisa por meio da implementação de 6 workshops on-line de 3 sessões de 3 horas cada, realizados durante 7 meses. Durante esses workshops, as questões de gerenciamento de locais foram exploradas de forma colaborativa, permitindo que os pesquisadores testassem teorias e metodologias com os gerentes de locais que trabalham no local. Os pesquisadores tiveram acesso às propriedades do Patrimônio Mundial e obtiveram uma compreensão profunda das necessidades locais. Os gerentes dos locais se familiarizaram com os métodos de pesquisa e coproduziram agendas de pesquisa para seus locais de Patrimônio Mundial. Mais de 30 palestrantes convidados de diferentes origens, incluindo pesquisadores, profissionais, funcionários e especialistas internacionais, forneceram contribuições sobre assuntos específicos desenvolvidos em cada workshop. Os facilitadores forneceram insumos para reflexão e feedback para as equipes sobre o desenvolvimento de tarefas que levaram à produção de agendas de pesquisa.

- Devido à pandemia da COVID, a WHL passou a realizar atividades on-line, o que permitiu o envolvimento de pesquisadores, profissionais e especialistas de todo o mundo.

- A configuração on-line já era familiar para a maioria dos participantes do projeto, incluindo o uso de aplicativos interativos que permitiram um intercâmbio mais próximo.

- Embora os participantes estivessem acostumados com o ambiente on-line, houve restrições quanto à coordenação dos fusos horários (muito cedo para alguns, muito tarde para outros) e, portanto, essas atividades poderiam ser melhor implementadas em nível nacional ou regional.

- Problemas técnicos de conexão à Internet e acesso a dispositivos estiveram presentes em todos os workshops, limitando a participação ativa de algumas das pessoas envolvidas no projeto.

- A falta de conexão física foi um desafio, mas o ambiente on-line permitiu outros tipos de intercâmbio e conexão e a ampliação da rede (mais pessoas puderam participar, as equipes puderam organizar seu trabalho em salas de bate-papo e salas de aula virtuais).

Translocação do peixe-poleiro de Pahrump

Depois que os lagos foram estabelecidos, foram feitas visitas guiadas a membros do Departamento de Vida Selvagem de Nevada e do Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos EUA, órgãos parceiros estaduais e federais responsáveis pelas licenças.

O peixe-galo de Pahrump foi capturado e transportado por caminhão em viveiros aerados e isolados de um refúgio muito maior localizado em Spring Valley, Nevada.

Atualizações e passeios regulares para os membros da "Equipe de Implementação de Recuperação de Poecilídeos de Pahrump" resultaram em adesão ao projeto e colaboração com parceiros estaduais e federais.

Embora tenham sido necessários anos para chegar a esse ponto, esses anos foram bem aproveitados para estabelecer uma base sólida para o sucesso e promover um senso de comunidade e parceria. Esse projeto inovador resultou em um feedback positivo considerável da imprensa local e da mídia social.