Техническая установка и обучение

Обеспечение правильной установки и настройки устройств ScannerEdge в полевых условиях, а также тщательное обучение операторов, чтобы максимально повысить их эффективность в обнаружении незаконной деятельности человека.

Цель: Вооружить полевые команды навыками и знаниями по установке, эксплуатации и обслуживанию устройств ScannerEdge, обеспечивая их непрерывную работу в различных условиях.

Как это работает: Устройства ScannerEdge устанавливаются в стратегически важных местах, настраиваются по Bluetooth через приложение для смартфона и калибруются в соответствии с местными радиочастотными условиями. Обучение включает в себя понимание принципов обнаружения сигналов, устранение неисправностей и обслуживание устройства.

Практическое обучение на месте дает лучшие результаты, чем только теоретические занятия.

Операторы должны понимать как технические, так и практические последствия собранных данных.

Регулярные последующие занятия улучшают долгосрочную функциональность устройства и повышают доверие пользователей.

5) Эволюция бортовых технологий и интеграция искусственного интеллекта

Развитие бортовых технологий и интеграция искусственного интеллекта имеют большой потенциал для дальнейшего совершенствования существующего метода мониторинга крокодилов с помощью дронов. Усовершенствование оборудования для беспилотников, например, гибридных моделей с увеличенным временем полета и камерами с повышенным разрешением, позволяет расширить охват среды обитания и получать более детальные снимки в сложных условиях. Интеграция искусственного интеллекта (ИИ) открывает широкие возможности для рационализации анализа изображений путем автоматизации обнаружения крокодилов и оценки их размеров с помощью аллометрических моделей. Эти усовершенствования, основанные на искусственном интеллекте, могут обеспечить обработку данных практически в режиме реального времени, уменьшая зависимость от трудоемкого ручного анализа.

В настоящее время эти усовершенствования находятся в стадии разработки. В апреле 2025 года мы провели экспериментальное исследование в Камеруне с участием студентов и молодых ученых из Университета Нгаундере и местных НПО, используя беспилотники, оснащенные тепловизорами и прожекторами, и включая автоматизированную обработку данных с помощью ИИ.

В настоящее время данные анализируются и будут опубликованы

4) Расширение возможностей местных заинтересованных сторон с помощью беспилотных технологий

Этот строительный блок предназначен для наращивания потенциала местных заинтересованных сторон, включая коренные народы и местные общины (КМНС), для управления беспилотниками, что позволит им играть активную роль в сохранении природы.

Простота использования разработанного метода:

  1. Требуются минимальные технические навыки:
    Пользователям требуется лишь базовая подготовка по управлению беспилотником и извлечению измерений из изображений высокого разрешения. Процесс прост:
    • Управляйте дроном, следуя стандартному протоколу полета.
    • Отметьте крокодилов на снимках сверху.
    • Измерьте видимую длину головы с помощью доступных инструментов анализа изображений (например, ImageJ, QGIS).
    • Примените соответствующее аллометрическое уравнение или воспользуйтесь заранее подготовленными таблицами (abaques) для оценки общей длины.
  2. Легко адаптируется:
    В системе используются легко читаемые таблицы (abaques), что делает ее доступной как для специалистов, так и для неспециалистов, поскольку операторы могут быстро применить метод, не требуя глубоких научных знаний.
  3. Доступное оборудование:
    Подход основан на использовании беспилотных летательных аппаратов потребительского класса и широко распространенного программного обеспечения, что обеспечивает доступность и снижает барьеры для внедрения.

Почему он эффективен:

Простота, масштабируемость и надежность системы делают ее идеальной для использования в различных условиях - от удаленных болот до городской среды обитания. Она позволяет широкому кругу пользователей генерировать научно обоснованные данные.

3) Аллометрическая структура для оценки размеров крокодилов

Аллометрическая схема - это неинвазивный инструмент, предназначенный для оценки общей длины тела крокодилов на основе измерения длины их головы, снятой с помощью беспилотных летательных аппаратов высокого разрешения. Используя установленные видовые соотношения длины головы и тела, этот метод исключает необходимость физического захвата или обработки, снижая риски как для исследователей, так и для диких животных. Эта система, проверенная на 17 из 27 видов крокодилов, позволяет получать надежные демографические данные, необходимые для мониторинга популяций и управления охраной природы.

В системе используются легко читаемые таблицы (abaques), что делает ее доступной для неспециалистов, операторы могут быстро применять метод, не требуя глубоких научных знаний.

2) Оценка общей длины крокодилов по снимкам, сделанным дронами, с помощью модели

Понимание демографической структуры жизненно важно для изучения и сохранения дикой природы. Для крокодилов точная оценка общей длины и демографического класса обычно требует тщательного наблюдения или отлова, часто частично погруженных особей, что приводит к потенциальной неточности и риску. Беспилотные технологии предлагают беспристрастную и более безопасную альтернативу для классификации. В данном исследовании оценивалась эффективность фотографий, сделанных с помощью дронов, в сочетании с аллометрическими зависимостями длины головы для оценки общей длины, а также предложен стандартизированный метод демографической классификации крокодилов с помощью дронов.

Для 17 видов крокодилов была разработана аллометрическая схема корреляции между длиной головы и общей длиной, включающая доверительные интервалы для учета источников неточности (например, точности аллометрии, наклона головы, смещения наблюдателя, изменчивости рельефа). Влияние рельефа оказалось менее значительным, чем ошибки фотограмметрического программного обеспечения, связанные с расстоянием между образцами земли (GSD). Аллометрическая схема предсказала длину с точностью ≃11-18 % для всех видов, причем естественные аллометрические различия между особями объясняют большую часть этого диапазона. По сравнению с традиционными методами, которые могут быть субъективными и рискованными, наш подход, основанный на использовании дронов, является объективным, эффективным, быстрым, дешевым, неинвазивным и безопасным.

1) Стандартизированные протоколы съемки с помощью беспилотников

Этот блок устанавливает стандартизированные параметры полета для эффективного мониторинга крокодилов

Крокодилы могут приближаться на близкое расстояние (высота 10 м), а беспилотники потребительского класса не вызывают реакции на полет западноафриканских крупных млекопитающих и птиц на высоте 40-60 м. Высота и другие параметры полета не влияли на обнаруживаемость, поскольку фотографии высокого разрешения позволяли вести точный подсчет. Опыт наблюдателя, полевые условия (например, ветер, отражение солнца) и характеристики местности (например, растительность, однородность) существенно влияли на обнаруживаемость. Учеты крокодилов с помощью дронов следует проводить с высоты 40 м в первой трети дня. Беспилотные исследования имеют преимущества перед традиционными методами, включая точную оценку размеров, меньшее беспокойство и возможность охватить большие и более удаленные территории. Фотографии, сделанные с помощью беспилотников, позволяют проводить повторяемые и количественные оценки среды обитания, выявлять случаи вторжения и другие незаконные действия, а также оставлять постоянную запись.
В целом, беспилотники предлагают ценную и экономически эффективную альтернативу для обследования популяций крокодилов с убедительными вторичными преимуществами, хотя они могут быть пригодны не во всех случаях и не для всех видов.

Экономически эффективные процессы восстановления

Одним из самых больших препятствий для масштабного восстановления является стоимость. Наше решение устраняет необходимость в дорогостоящих питомниках и снижает трудоемкость работ, позволяя эффективно проводить масштабные посадки. Дроны могут высадить до 2 000 семян менее чем за 10 минут, что значительно сокращает время и трудозатраты. Такая доступность делает восстановление реальным для регионов с низким уровнем дохода и открывает возможности для масштабирования в районах, которые ранее считались недоступными. Этот процесс можно адаптировать к другим задачам восстановления, таким как лесовосстановление или регенерация сельскохозяйственных угодий, что делает его универсальным в различных областях применения.

Система мониторинга, отчетности и верификации (MRV) с поддержкой ИИ

Восстановление - это не только посадка растений, но и обеспечение долгосрочного воздействия. Наша система MRV, работающая на основе искусственного интеллекта, позволяет в режиме реального времени отслеживать ход восстановления и состояние окружающей среды. Она также решает такие важные проблемы, как незаконное рыболовство, браконьерство и вырубка лесов, предоставляя сообществам возможность защищать восстановленные экосистемы. Эта система объединяет спутниковые данные, снимки с беспилотников и аналитику искусственного интеллекта для получения действенных выводов, которые могут быть адаптированы для других восстановительных или природоохранных мероприятий. Она также поддерживает прозрачность и подотчетность, обеспечивая заинтересованным сторонам возможность эффективно оценивать прогресс и результаты.

Платформа для лицензирования и обучения

Наша платформа лицензирования и обучения позволяет сообществам самостоятельно создавать, эксплуатировать и обслуживать беспилотники. Такой подход основан на практическом и совместном сотрудничестве, что способствует развитию местного опыта и позволяет сообществам адаптировать технологию к своим уникальным потребностям. Платформа выходит за рамки технических навыков, создавая основу для инноваций и модификации дронов для дополнительных применений, таких как наблюдение, картирование и точное земледелие. Важно, что платформа способствует созданию обратной связи, в рамках которой сообщества делятся своими инновациями, обогащая более широкую глобальную сеть пользователей.

Технология модульных дронов

Наши модульные дроны разработаны для обеспечения доступности, адаптивности и устойчивости. Изначально созданные из деревянных деталей с использованием менее шести винтов и стяжек, они просты в сборке, ремонте и повторении с использованием местных материалов, что дает возможность сообществам самостоятельно руководить проектами по восстановлению.

По мере развития мы интегрировали водородные топливные элементы и гибридно-электрические силовые установки, повышая продолжительность полета, энергоэффективность и экологическую устойчивость. Эти инновации позволяют беспилотникам покрывать большие площади и работать в удаленных условиях, снижая при этом выбросы углекислого газа.

Модульная конструкция обеспечивает гибкость для постоянной адаптации, позволяя сообществам дооснащать дроны такими инструментами, как камеры или датчики для мониторинга. Такой подход сочетает в себе простоту и передовые инновации, соединяя расширение прав и возможностей низов с масштабируемым и эффективным восстановлением окружающей среды.