Формирование партнерских отношений с местными учреждениями

Принимающие учебные заведения выбираются с учетом их способности поддерживать обучение как в классе, так и в полевых условиях, а также их участия в решении активных природоохранных задач, где технологии играют значимую роль. Например, фонд RISE Grumeti в Танзании - идеальное место для обучения: здесь есть учебная база, жилье для студентов и проводятся активные инициативы с использованием технологий, такие как программы по борьбе с браконьерством и защите носорогов.

Кроме того, мы отдаем предпочтение учреждениям, которые разделяют нашу приверженность развитию образования для женщин и начинающих специалистов по охране природы, имеют прочные связи с местными природоохранными и исследовательскими сообществами и демонстрируют лидерство в интеграции технологий в природоохранную практику. Такие партнерские отношения необходимы для обеспечения устойчивости нашей программы и ее глубокой интеграции в сообщества, которым она призвана служить.

  • Местные партнеры с единой концепцией в области образования, повышения квалификации и расширения прав и возможностей
  • Поддержка на местах со стороны женщин из принимающих и сотрудничающих организаций
  • Сети опытных местных преподавателей и инструкторов в области природоохранных технологий
  • Принимающие учебные заведения, имеющие прочные связи с местными природоохранными, исследовательскими и правительственными сетями, имеют все возможности для поиска и привлечения опытных женщин-профессионалов в качестве преподавателей и наставников.
  • Учреждения, которые уже проводят другие учебные программы, часто имеют существующую инфраструктуру и системы материально-технического обеспечения, что делает их хорошо подготовленными для поддержки студенческих групп.
  • Места, где активно используется широкий спектр природоохранных технологий, позволяют студентам получить ценные практические навыки работы с инструментами в реальных условиях.
  • Общая приверженность концепции программы, особенно в отношении гендерного равенства и расширения прав и возможностей, необходима для создания безопасной и благоприятной среды, в которой женщины могут создавать сообщество, расти профессионально и развивать лидерские качества.
Совместное проектирование образования с местными НПО и школами

Для успеха клубов "Аррибада" очень важны прочные партнерские отношения с местными НПО и образовательными учреждениями. Эти партнерские отношения позволяют адаптировать учебную программу к конкретным приоритетам сообщества в области охраны природы, таким как защита морских черепах на Принсипи или мониторинг биоразнообразия в Кении. Совместное планирование гарантирует, что клубы будут отвечать местным потребностям и окажут долгосрочное воздействие.

Эффективные партнерские отношения основаны на взаимном доверии и общих целях. Местные НПО вносят свой опыт и знания контекста, а образовательные департаменты способствуют интеграции в школы. Признание наград, таких как Earth Ranger Tech Award, укрепляет партнерство, подтверждая воздействие программы.

Создание и поддержание партнерских отношений требует четкой коммуникации и совместного участия в достижении целей. Регулярное сотрудничество с партнерами помогает согласовывать цели и ресурсы, обеспечивая актуальность и эффективность программы. Ориентация на долгосрочные отношения способствует устойчивости и масштабируемости программы.

Прикладные технологии в области охраны природы в STEM-обучении

Клубы Arribada интегрируют природоохранные технологии в учебную программу STEM, чтобы научить студентов практическому применению для мониторинга окружающей среды и решения проблем. Студенты изучают GPS-картографирование, анализ биоакустических данных, программирование микрокомпьютеров и 3D-печать для решения природоохранных задач. Они разрабатывают прототипы, анализируют данные о биоразнообразии и создают цифровые библиотеки природных образцов с помощью 3D-сканирования, непосредственно применяя полученные знания в природоохранной деятельности.

Надежный доступ к современным технологиям, таким как 3D-принтеры и GPS-устройства, обеспечивает практическое обучение. Подготовка преподавателей обеспечивает эффективное выполнение учебных программ. Сотрудничество с природоохранными НПО позволяет учитывать реальные природоохранные потребности, делая уроки незамедлительно применимыми и значимыми для местной среды обитания учащихся.

Для успешной реализации программы очень важно поддерживать технологию и оказывать постоянную поддержку преподавателям. Поощрение учащихся к работе над проектами, имеющими отношение к сообществу, повышает вовлеченность и демонстрирует реальную ценность их образования. Баланс между использованием технологий и основополагающими принципами STEM обеспечивает формирование у учащихся надежных, легко передаваемых навыков.

Расширение возможностей местной молодежи как хранителей природы

Клуб Arribada предлагает практическое STEM-образование с учетом природоохранных потребностей. В рамках программ послешкольного образования в малообеспеченных сообществах учебная программа включает в себя местные проблемы охраны природы, способствуя глубокой связи между учащимися и окружающей средой. Учащиеся получают практический опыт работы с такими инструментами, как GPS, микрокомпьютеры и биоакустический мониторинг, узнавая, как эти технологии способствуют сохранению биоразнообразия. Такое обучение позволяет местной молодежи получить технические навыки, необходимые для личного и общественного развития, а также воспитывает будущих лидеров в области охраны природы.

Ключевыми благоприятными факторами являются партнерство с местными НПО (например, Fundação Príncipe, Fundação Maio Biodiversidade, Ol Pejeta Conservancy) и согласованность с образовательными департаментами. Доступ к недорогим технологиям, таким как ноутбуки, микрокомплекты и 3D-принтеры, имеет решающее значение. Поддержка таких доноров, как Earth Ranger Tech Award, способствовала расширению масштабов и внедрению технологий, обеспечивая учащихся необходимыми инструментами для успешной работы.

Заблаговременное привлечение местных партнеров жизненно важно для того, чтобы учебная программа отражала приоритеты сообщества в области охраны природы. Создание постоянного источника финансирования обеспечивает устойчивость клубов. Последовательная обратная связь с учащимися и преподавателями позволяет постоянно совершенствовать учебную программу, повышая ее актуальность и воздействие.

Академическая коммуникация

Результаты проекта были распространены через многочисленные научные и общественные платформы, в том числе:

  • Научная статья в журнале Ocean-Land-Atmosphere Research ( научный партнерский журнал).
  • Контент на общественной платформе AAASScience WeChat, официальном СМИ Американской ассоциации содействия развитию науки в Китае.
  • Вклад в тематическое исследование пилотной площадки дельты реки Янцзы.
  • Интеграция в крупные океанографические исследовательские проекты, поддерживаемые NSFC.

Соответствие GBF: Соответствует цели 20 ГБФ.
Вклад: Усиление глобальных усилий по сохранению природы путем обмена масштабируемыми методологиями.

  • Прозрачная передача информации о задачах и методологиях способствовала взаимодействию между дисциплинами.
  • Систематическое представление заинтересованным сторонам повысило осведомленность и способствовало практическому применению.
  • Открытое и доступное распространение информации способствует междисциплинарному сотрудничеству и глобальному обмену знаниями.
  • Публикация практических выводов как в научной, так и в общественной сферах ускоряет их внедрение в природоохранную практику.
Ключевые факторы эволюции растительности

Влияние природных и антропогенных факторов на динамику растительности изучалось с помощью обобщенной аддитивной модели (GAM). Эта модель оценивала нелинейные связи между изменениями растительности и ключевыми факторами:

  • НаSpartina alterniflora в первую очередь влияли переменные морской среды, такие как соленость и высота волн.
  • НаPhragmites australis и Suaeda salsa повлияли осадки, антропогенное давление (например, аквакультура) и межвидовая конкуренция.

Понимание этих факторов способствует адаптивному управлению экосистемами и борьбе с инвазивными видами.

Согласование с ГБФ: Поддерживает цели 6 и 8 ГБФ.
Вклад: Прогностические модели улучшают реактивную консервацию, предлагая измеримые сведения о движущих силах.

  • GAM эффективно отражает сложные, нелинейные взаимодействия между факторами и изменениями растительности.
  • Интеграция наборов данных об окружающей среде и человеческой деятельности повысила надежность атрибуции факторов.
  • Постоянный сбор данных и уточнение моделей имеют решающее значение для точности долгосрочного прогнозирования.
  • Механистическое понимание экологических факторов лежит в основе разработки перспективных стратегий сохранения.
Анализ пространственно-временных характеристик водно-болотной растительности

Пространственно-временной анализ был проведен для выявления долгосрочных закономерностей распределения водно-болотной растительности на охраняемой территории с 1990 по 2022 год.

  • Рисунок 1A иллюстрирует изменения в пространственной структуре растительности с течением времени.
  • Нарисунке 1B представлено процентное соотношение растительного покрова вдоль градиента море-суша.

Для количественной оценки экологических изменений использовались такие аналитические инструменты, как индексы ландшафтной структуры, миграционные модели и динамика расширения и сжатия.

Основные выводы

  • Spartina alterniflora демонстрировала высокую пространственную агрегацию, но с течением времени наблюдалась тенденция к ее снижению.
  • Phragmites australis и Suaeda salsa демонстрировали большую фрагментацию и растущий пространственный охват.
  • Миграция растительности характеризовалась значительной неоднородностью и четкой полосчатостью распределения вдоль градиента суша-море.

Соответствие GBF: Соответствует Цели 2 ГБФ.
Вклад: Измеримые результаты улучшают планирование реставрации, восполняя пробелы в единых подходах к управлению.

  • Временная и пространственная неоднородность обусловливает необходимость применения многогранных методов анализа.
  • Пространственный анализ позволяет получить важнейшие экологические сведения, на основе которых разрабатываются целевые стратегии сохранения и управления.
  • Временная и пространственная неоднородность динамики растительности требует многогранных аналитических подходов.
  • Пространственный анализ выявил важнейшие экологические закономерности, способствующие разработке целевых стратегий управления.
Количественная оценка данных и создание базы данных

Была разработана комплексная геопространственная база данных, объединяющая данные о растительном покрове, полученные с помощью дистанционного зондирования, с ключевыми экологическими, климатическими и антропогенными переменными. Включенные метрики охватывают соленость почвы, температуру поверхности моря, соленость морской воды и расположение прудов аквакультуры, обеспечивая надежную аналитическую основу.

Соответствие ГБФ: Поддерживает цель 21 ГБФ.
Вклад: Интегрирует различные слои данных для целостного анализа, повышая ценность фрагментированных наборов данных по охране природы.

  • Полевая проверка подтвердила точность интерпретации данных дистанционного зондирования (см. рис. 1 и 2).
  • База данных облегчила интеграцию пространственных и экологических данных, поддерживая многовариантный анализ и экологическое моделирование.
  • Точные наземные данные крайне важны для проверки результатов дистанционного зондирования и обеспечения надежности базы данных.
  • Хорошо структурированная база данных с несколькими источниками повышает эффективность анализа и позволяет проводить более сложные исследования корреляции и причинно-следственных связей.
Идентификация типа водно-болотной растительности

Временные ряды индексов растительности были сглажены с помощью гауссовой подгонки для уменьшения шума и выделения ключевых фенологических признаков. Для классификации водно-болотной растительности на три доминирующих типа был применен алгоритм глубокого обучения "случайный лес": Spartina alterniflora, Phragmites australis и Suaeda salsa. Точность классификации с 1990 по 2022 год была подтверждена полевыми исследованиями.

Соответствие ГБФ: Способствует достижению цели 6 ГБФ.
Вклад: Снижение воздействия инвазивных видов за счет точного определения Spartina alterniflora для целенаправленной борьбы с ними, устранение ключевой угрозы биоразнообразию.

  • Гауссова подгонка кривых эффективно минимизировала шум в исходных кривых вегетационного индекса, повышая точность классификации.
  • Алгоритм случайного леса использовал спектральные различия между видами, обеспечивая надежное выделение признаков и достоверную идентификацию.
  • Спектральные характеристики, связанные с влажностью растительности и структурными признаками, значительно улучшили межвидовую разделимость.
  • Такие этапы предварительной обработки, как подгонка кривых и денуазирование, были важны для повышения надежности долгосрочной классификации.
Сбор данных

С помощью платформы Google Earth Engine (GEE) были систематически получены данные дистанционного зондирования серии Landsat с 1990 по 2022 год, охватывающие сенсоры TM5, ETM+ (Landsat 7), OLI (Landsat 8) и OLI (Landsat 9). Чтобы обеспечить качество данных для последующего анализа, были выбраны и объединены ключевые спектральные диапазоны - ближний инфракрасный (NIR), красный и зеленый.

Выравнивание GBF: Поддерживает цель 21 ГБФ.
Вклад: Улучшает процесс принятия решений благодаря проверенным наборам данных в режиме реального времени, повышая ценность существующих усилий по сохранению природы за счет технологических инноваций.

  • Отбирались только изображения дистанционного зондирования с облачностью ≤10%, после чего проводилась радиометрическая и атмосферная коррекция с помощью пакетной обработки.
  • Информация о растительности извлекалась с помощью оптимизированных комбинаций полос, в частности, с использованием высокой отражательной способности растительности в БИК-диапазоне.
  • Ограничения в пространственном, временном и спектральном разрешениях вносят потенциальные неопределенности, подчеркивая важность надежных методов радиометрической и геометрической коррекции.
  • Объединение данных с разных сенсоров Landsat было необходимо для получения согласованных долгосрочных временных рядов, хотя и потребовало значительной дополнительной обработки для согласования пространственного и временного разрешений.