Развитие альтернативных источников средств к существованию
Информирование общественности о сохранении окружающей среды и биоразнообразия
Анализ рабочих процессов, создание партнерств и общее планирование
Годы исследований и природоохранной практики не только подчеркнули важность данных о биоразнообразии, но и выявили недостатки текущего рабочего процесса, начиная от неэффективного управления данными, отсутствия интеграции данных и заканчивая ограниченными возможностями применения данных в открытом доступе. Кроме того, такой рабочий процесс в основном осуществляется человеком и часто включает в себя много повторяющейся работы, отнимающей огромное количество времени у специалистов по охране природы.
Вслед за быстрым развитием технологий мы постепенно осознали их потенциал для решения наших "болевых точек". Для того чтобы использовать технологические инструменты в наиболее востребованных местах, был проведен систематический обзор и анализ текущего рабочего процесса с целью выявления узких мест с высокими приоритетами и возможных решений. Размышления начались в мае 2018 года и были реализованы с июня 2019 года после появления потенциальных технических партнеров. На основе систематического анализа рабочего процесса и тесного партнерства мы составили пошаговый план, направленный на разработку модулей один за другим, учитывая наши ограниченные ресурсы и трудовые ресурсы (например, от приложения-ассистента для мониторинга ловушек на базе сообщества, инструмента BiA, платформы для визуализации данных гражданской науки до системы управления данными ловушек).
Систематический обзор текущего рабочего процесса и анализ пробелов, который показывает, где технологические инструменты могут помочь
Надежные и поддерживающие технические партнеры (методом проб и ошибок)
Амбициозный, но практичный план
Привлечение различных коллег к обсуждению рабочего процесса и технических решений помогает собрать больше ценных идей.
Разные технические компании имеют разные стили работы. Выбирайте те, которые соответствуют вашему стилю работы и ценностям.
Платформа для визуализации данных гражданских наук
Страница пространственной кампании, на которой отображаются результаты исследования белок
Shan Shui Conservation Center
Пространственно-временная страница кампании, отображающая результаты исследования гингко
Shan Shui Conservation Center
Видовые записи в провинции Юньнань
Shan Shui Conservation Center
[GIF] Главная страница и страница пространственной кампании (например, результаты исследования белки)
Shan Shui Conservation Center
[GIF] Пространственно-временная страница кампании (например, результаты исследования гингко)
Shan Shui Conservation Center
[GIF] Визуализация данных на разных уровнях административного деления (например, провинция Чжэцзян)
Shan Shui Conservation Center
Во время кампаний по наблюдению за природой гражданские ученые приглашаются для своевременного наблюдения и регистрации диких животных, что не только укрепляет связь между гражданами и природой, но и служит перспективным источником данных о распространении видов. Данные о видах, собранные учеными-гражданами с помощью онлайн-анкеты, автоматически попадают в базу данных платформы визуализации (после очистки данных и периодической ручной проверки) и превращаются в интуитивно понятные и привлекательные визуализированные графики и карты (двух типов: пространственные, пространственно-временные) с помощью Power BI. Платформа, имеющая как веб-версию, так и мобильную версию, обеспечивает обратную связь в реальном времени с усилиями гражданских ученых по наблюдению за природой, повышая их чувство выполненного долга и мотивируя их на дальнейшее участие в наблюдении за природой. Более того, поскольку платформа объединяет несколько кампаний по наблюдению за природой со ссылками на веб-статьи о конкретном анализе каждой кампании, она предлагает широкий спектр знаний о биоразнообразии и позволяет "виртуально наблюдать за природой", чтобы граждане могли познакомиться с дикой природой в других регионах.
Краткий график работы платформы:
Январь-февраль 2021 года: формирование команды, анализ аналитических данных, разработка проекта
Март-июнь 2021 года: разработка базы данных и платформы
Июль-август 2021 года: пробное тестирование
Сентябрь 2021: запуск и продвижение
Хорошо продуманная анкета для сбора данных и механизм автоматической очистки данных для обеспечения качества данных, а также периодическая проверка вручную (обычно раз в сезон) для обеспечения достоверности данных.
Выбор методов визуализации и эстетический дизайн с привлечением гражданских ученых.
Технология PowerBI.
Работа и поддержка сообщества гражданских ученых WeChat.
Поскольку платформа является общественным продуктом, никогда не будет лишним отшлифовать ее содержание и эстетический дизайн, чтобы сделать ее удобной и привлекательной для пользователей.
Привлечение пользователей на этапе планирования и сбор их мнений очень полезны для выявления потребностей пользователей.
Анкеты должны быть хорошо разработаны, а гражданские ученые должны быть хорошо обучены, прежде чем записывать данные. В противном случае можно легко потерять данные.
Изображение с камеры-ловушки, обнаруженное искусственным интеллектом: красная лиса в регионе Саньцзяньюань
Shan Shui Conservation Center
Изображение с камеры-ловушки, обнаруженное искусственным интеллектом: снежный барс в регионе Саньцзянъюань
Shan Shui Conservation Center
Приложение-ассистент для мониторинга камер-ловушек на базе сообщества
Shan Shui Conservation Center
Система управления данными о фотоловушках: страница идентификации видов
Shan Shui Conservation Center
Для ускорения процесса сбора данных с камерных ловушек при поддержке технических партнеров разрабатывается онлайн-система управления данными с использованием приложений и искусственного распознавания изображений, которая включает в себя:
Приложение-помощник для мониторинга ловушек: приложение позволяет местным наблюдателям автоматически записывать время и GPS-координаты установки/забора ловушек, что избавляет от громоздкого процесса сбора данных от местных наблюдателей и ручного ввода данных. (проект: июнь 2019 г., разработка: октябрь 2019 - февраль 2020, опробование и использование: март-октябрь 2020 г.)
Модели распознавания изображений с помощью ИИ: Модели ИИ помогают обнаруживать животных и определять виды на фотографиях, сделанных фотоловушками, что значительно сокращает количество фотографий, требующих идентификации человеком, и повышает эффективность обработки данных.
Ряд моделей ИИ был обучен и/или протестирован с техническими партнерами, включая модель PU & PKU ResNet18 (2018), MegaDetector (только тестирование, 2020), модель MindSpore YOLOv3 (2021).
Онлайн-платформа управления данными: информация о фотоловушках, собранная с помощью приложения, вместе с фотографиями загружается в структурированную облачную базу данных. Платформа управления данными не только поддерживает идентификацию видов с помощью искусственного интеллекта и человека, но и позволяет осуществлять глобальный поиск данных и составлять статистические отчеты. (план: апрель-август 2021 года, разработка: сентябрь 2021-июнь 2022, испытание и использование: июль 2022)
Систематический обзор текущего процесса обработки данных с помощью фотоловушек и его преобразование в технические потребности развития системы
Модели ИИ для распознавания изображений с камер-ловушек с открытым исходным кодом и хорошей производительностью
Облачные ресурсы для вычислений ИИ, хранения данных и т. д.
Пробное использование и обратная связь для исправления ошибок и повышения удобства использования системы
Рим не был построен за один день. Из-за нехватки времени и ресурсов мы вынуждены делить систему на различные модули и разрабатывать их шаг за шагом. Мы считаем, что каждый модуль сам по себе может улучшить один или несколько этапов нашего рабочего процесса, и извлекли пользу из модулей еще до того, как они были включены в полную систему. Тем не менее, в самом начале важно иметь широкую перспективу и строить долгосрочные планы для окончательной интеграции системы.
Система не может быть идеальной с самого начала. Когда приложение только вышло и было запущено в одной из общин, оно работало не так, как мы ожидали, и местные наблюдатели сообщали о различных ошибках. Мы собрали и проанализировали отзывы, чтобы улучшить дизайн пользовательского интерфейса и функциональность приложения.
Сотрудники программы посетили деревни в районах, считающихся подверженными риску вспышек вируса Эбола. Это помогло выявить заинтересованность общины в участии в составлении отчетов о гибели животных и оценить потенциальную роль охотников в сети. Хотя исследователи и экогвардейцы первоначально предоставили несколько сообщений о тушах животных, большинство сообщений в конечном итоге было получено от охотников, что позволило более целенаправленно привлечь эту демографическую группу. В дополнение к сообщениям проводилась информационно-разъяснительная работа с охотниками и общинами, направленная на повышение осведомленности о стратегиях снижения риска. Например, в регионе Этумби Программа полевой ветеринарии провела разъяснительную работу по Эболе и животноводству для Ассоциации охотников Этумби, а также для охотников и других жителей деревень Мбомо и Келле. Были привлечены общины вокруг национальных парков (Нуабале-Ндоки и Одзала-Кокуа), а наглядные плакаты и книги были также переданы сельскому фельдшеру для дальнейшего распространения.
Многолетние усилия в регионе способствовали установлению доверительных отношений с местным населением, что, вероятно, способствовало успешному вовлечению и участию.
Чуткое отношение к потребностям и приоритетам местных заинтересованных сторон, включая продовольственную безопасность и культурные традиции, способствовало принятию практических решений, которые способствовали вовлечению и освоению.
Процесс отчетности установил четкие каналы для передачи информации, минимизировав нагрузку на участников сообщества, предоставляющих отчеты, и обеспечив передачу информации с местного на национальный уровень.
Эта программа была начата в 2005 году. В регионе могут быть обновлены правила охоты и другого натурального или коммерческого использования диких животных, которые могут повлиять на практику, а также доступны дополнительные технологии (например, вакцинация), которые могут изменить стратегии управления людьми и, возможно, дикими животными в случае обнаружения вируса Эбола или другого заболевания. Однако эта программа подтверждает полезность подходов и решений, учитывающих местные особенности, а также роль привлечения заинтересованных сторон, которые могут восприниматься как находящиеся далеко за пределами секторов охраны природы или здравоохранения. В данном случае охотники и члены общин, проживающие в районе Сангха, были в числе тех, кто подвергался наибольшему риску заражения при работе с тушами, поэтому их осведомленность и участие в практике снижения рисков были крайне важны. Учитывая важность продовольственной безопасности и культурных традиций, подходы "сверху вниз" были и, скорее всего, до сих пор остаются малоэффективными, вместо этого требуется вовлечение заинтересованных сторон и принятие решений на местном уровне.
Информационный поток, программа мониторинга смертности животных
WCS
Компоненты системы включали в себя сообщения о смертности от охотников и членов общин, расследование сообщений ветеринарами, обученными протоколам сбора и обработки образцов, транспортировку образцов в национальные лаборатории и лабораторный скрининг для диагностики заболеваний. Каждый из этих этапов предполагал использование специализированных материалов, но координация между организациями создавала систему. Управление информацией и коммуникация осуществлялись на протяжении всего процесса. Протокол сбора данных о тушах и отчетности был неотъемлемой частью процесса, обеспечивая последовательную отчетность.
Местная команда при поддержке глобальной программы обеспечила преемственность более широкой сети мониторинга смертности животных и техническую экспертизу для разработки и внедрения протоколов расследования заболеваний
Полная интеграция и поддержка конголезских государственных чиновников из различных министерств помогли определить приоритетность связи между животными и человеком для достижения результатов в области общественного здравоохранения и охраны природы
Наличие функциональных национальных и международных лабораторий и возможность быстрой транспортировки образцов, в том числе из отдаленных районов, способствовали диагностике видов, находящихся под угрозой исчезновения
В таких условиях охотники и некоторые члены общин были основными наблюдателями на местах для обнаружения случаев гибели диких животных, поскольку они были единственными людьми, присутствующими в лесных районах, где туши могут быстро разлагаться, обеспечивая ограниченное окно для обнаружения и расследования. Хотя общая сеть мониторинга смертности животных включала в себя более широкий спектр сообщений, только сообщения, отвечающие определенным критериям (таким как принадлежность к виду человекообразных обезьян, степень деградации туши и другие факторы), побуждали к расследованию заболеваний, что позволяло сохранить масштаб программы и ее экономическую эффективность. К сожалению, несмотря на продемонстрированную ценность, обнаружение дозорных среди диких животных не является официальной частью надзора за здоровьем населения и животных во многих частях мира, что упускает важнейший источник потенциальной информации, которая могла бы способствовать раннему предупреждению угроз заболеваний среди людей и других видов. Обучение также было важным компонентом проекта, в том числе по протоколам биобезопасности для безопасного исследования заболеваний и диагностического скрининга.
Обучение персонала использованию цифровых мобильных средств сбора данных.
map scientific services
Обучение персонала важно для обеспечения эффективного внедрения и долгосрочного успеха решения. Уделяйте первоочередное внимание обучению на этапе разработки и внедрения, а также после развертывания, чтобы обеспечить постоянное использование решения.
Технические специалисты или чемпионы по обучению и применению на местах повышают шансы на успех.
Используйте организационные средства отчетности для отслеживания вовлеченности и использования пользователей, чтобы определить, когда и если они не используют приложения так, как планировалось. Определите, почему может возникнуть проблема, и вместе с ними займитесь ее решением.
Языковой барьер может стать проблемой, а формы должны быть простыми для эффективного сбора данных.
Обучение не должно рассматриваться как разовое мероприятие, а скорее как непрерывный процесс.
Текучесть кадров - реальность, и организациям необходимо обеспечить преемственность, всегда имея в штате более одного старшего сотрудника, обученного различным рабочим процессам и администрированию ArcGIS Online.
Партнеры по внедрению могут сделать обучение и долгосрочную поддержку решения более управляемыми.
Пример предварительно настроенных инструментов рабочего процесса для мониторинга дикой природы. В их число входят формы опроса, информационные панели и веб-приложения
Esri
ArcGIS Online обеспечивает безопасную и гибкую основу для развертывания полезных приложений и интеграции других природоохранных технологий для целостной поддержки рабочих процессов, связанных с каждой инициативой, реализуемой на охраняемой территории. В основе всех рабочих процессов лежат инструменты для сбора данных, такие как мобильные формы опроса (Survey123), визуализация данных (приборные панели или веб-приложения), анализ и отчетность. Кроме того, ArcGIS Living Atlas of the World предоставляет вам доступ к самой большой коллекции географической информации со всего мира для поддержки рабочих процессов, включая новейшие спутниковые снимки и продукты, такие как потери лесов.
Есть несколько предварительно сконфигурированных рабочих процессов для инициатив, которые можно сразу же распаковать и внедрить. К таким инициативам относятся:
Отслеживание незаконной деятельности.
Мониторинг дикой природы.
Устранение конфликтов с дикими животными.
Поддержание инфраструктуры парка.
Рабочие процессы являются настраиваемыми и позволяют пользователям адаптировать их в соответствии со своими потребностями. Кроме того, организации могут получить доступ ко всем необходимым элементам для разработки совершенно новых рабочих процессов для своих собственных инициатив, например, для работы с населением или участия общественности.
Прежде чем приступить к разработке и развертыванию рабочего процесса, выслушайте и поработайте со специалистами-практиками, чтобы понять суть проблемы и определить требования.
В ArcGIS Online доступно несколько настраиваемых приложений, и понимание того, как они работают и как могут быть связаны друг с другом, имеет решающее значение для разработки эффективных рабочих процессов.
Следуйте стратегии разработки, развертывания, эксплуатации и анализа, чтобы разработать рабочий процесс и добиться максимального эффекта.
Прототипируйте и тестируйте перед внедрением.
Установите основные процедуры и рекомендации.
Следуйте лучшим практикам и тенденциям.
Опыт работы в ArcGIS будет очень полезен, в качестве альтернативы используйте партнеров по внедрению, чтобы сделать процесс более простым и эффективным.
Воспользуйтесь сообществом ArcGIS и ресурсами онлайн-обучения.
Решение по управлению охраняемыми территориями и рабочие процессы построены на основе ArcGIS Online. ArcGIS Online - это облачное решение для картографии и анализа. Оно предоставляет пользователям доступ к приложениям, картам и данным со всего мира, а также инструменты для мобильной работы в полевых условиях. С его помощью пользователи могут создавать карты, анализировать данные, а также обмениваться информацией и сотрудничать. Ваши данные и карты хранятся в защищенной и частной инфраструктуре и могут быть настроены в соответствии с вашими требованиями к картографии и ИТ.
Организации могут подать заявку на недорогой доступ к ArcGIS Online в рамках программы Esri Conservation Program, заполнив заявку на технологическую помощь. Кроме того, лицензию можно приобрести через местного дистрибьютора Esri.
ArcGIS Online - это облачное программное обеспечение как услуга (SaaS), требующее подключения к Интернету. Однако инструменты по умолчанию рассчитаны на работу в автономном режиме. После загрузки исследований полученные данные будут сохранены в устройстве, чтобы впоследствии их можно было синхронизировать.
ArcGIS Online позволяет создать отличное центральное место для всех данных мониторинга вашей организации.
Если вы не знакомы с ГИС, настройка ArcGIS Online может оказаться сложной.
Существует множество ресурсов для изучения ArcGIS Online, используйте их, особенно бесплатные курсы Esri Training.
Отличный форум сообщества Esri для ArcGIS Online, где можно задать вопросы.
Существует несколько типов пользователей в зависимости от потребностей и требований пользователей. Тип пользователя определяет привилегии, которые могут быть предоставлены участнику. Важно хорошо понимать, какие и сколько типов пользователей нужны вашей организации.
Организуйте участников в четко определенные группы для организации деятельности и доступа к данным.
Благодаря платформе Restor.eco мы анализируем восстановительный потенциал нашего заповедника, отслеживая изменения с течением времени с помощью спутниковых снимков и геопространственных данных, таким образом, зная местное биоразнообразие и его характеристики, текущий и потенциальный углерод почвы, а также другие переменные, такие как структура почвенного покрова, кислотность почвы или годовое количество осадков, с использованием машинного обучения, искусственного интеллекта и научных единиц измерения.
Доступ к пространственной информации.
Обновление научных данных и ресурсов.
Повышает воздействие, масштаб и устойчивость восстановительных работ.
Restor ускоряет глобальное движение реставрации, подключая всех и каждого к местному восстановлению.
Restor связывает людей с научными данными, цепочками поставок, финансированием и друг с другом, чтобы увеличить воздействие, масштаб и устойчивость усилий по восстановлению.
Речь идет не только о деревьях или лесах, но и о лугах, водно-болотных угодьях, прибрежных средах обитания и всех других местах, поддерживающих жизнь на Земле.
