Трещиномер на основе искусственного интеллекта для определения обрушения горных пород

Трещиномер на основе искусственного интеллекта - это устройство, которое в режиме реального времени отслеживает возникновение камнепада и смещение трещин, устанавливая датчик наблюдения в зоне риска камнепада, расположенной вдоль тропы. С 2013 года на крутых склонах с высоким риском обрушения были установлены автоматические и ручные трещиномеры, и в настоящее время 525 устройств работают в 174 местах. Прибор для измерения камнепадов делится на уровни риска "интерес, осторожность, тревога и серьезность". На стадии интереса проводятся регулярные и частые проверки. На стадии осторожности, когда трещины составляют менее 5 мм и менее 2°, мониторинг усиливается. На стадии тревоги проводится точное расследование и разрабатываются планы действий на случай катастрофы. На серьезной стадии контролируются прилегающие тропы и принимаются экстренные меры, такие как устранение камнепада.

Перед установкой трещиномера на основе искусственного интеллекта была заранее создана специальная исследовательская группа, состоящая из геологов и экспертов по предотвращению стихийных бедствий, для систематического управления камнепадами и крутыми склонами, чтобы исследовать участки с риском камнепадных аварий вдоль троп национальных парков. Кроме того, опасные с точки зрения безопасности участки были классифицированы от A до E в соответствии со степенью риска, крутизной и другими геологическими характеристиками и преобразованы в базы данных.

За последние 10 лет в национальном парке произошел 81 камнепад, в результате которых погибли 3 человека и 6 получили ранения, а ущерб имуществу составил около 2,1 млрд. KRW. Однако с 2018 года, когда стал использоваться трещиномер на основе искусственного интеллекта, в результате камнепадов не было ни одного случая гибели или травмирования посетителей. Кроме того, проверка всех трещиномеров, установленных по всему национальному парку, занимала много времени и труда. Благодаря экономии времени смотрители парка могут больше сосредоточиться на других видах деятельности по управлению парком, что значительно повышает удовлетворенность персонала.

Интеллектуальное видеонаблюдение на основе искусственного интеллекта

Интеллектуальная система видеонаблюдения на основе ИИ - это научная система управления безопасностью, которая использует технологию глубокого обучения для контроля чрезвычайных ситуаций при анализе изображений в режиме реального времени. Распознавая и анализируя аномальные модели поведения, такие как вторжение, крики, блуждание и т. д., на объект немедленно отправляется предупреждающая трансляция, которая доставляется в систему управления, после чего принимаются экстренные меры.
Кроме того, в случае морских/прибрежных национальных парков с высоким риском несчастных случаев из-за приливов и отливов, на объект автоматически передается трансляция времени приливов и отливов. Интеллектуальная система видеонаблюдения была установлена в 2020 году и в настоящее время эксплуатируется в 89 местах в 15 национальных парках.

Важнейшим фактором успеха является выбор оптимального места, где оборудование может эффективно работать. Интеллектуальные системы видеонаблюдения были установлены в тех местах, где в прошлом часто происходили несчастные случаи с утопленниками. Еще один фактор успеха - наличие комплекса систем для реагирования на чрезвычайные ситуации. Когда активируется система тревоги AI, общий центр управления в штаб-квартире KNPS проверяет потоковую трансляцию в реальном времени, чтобы быстро разобраться в ситуации, а затем спасательные команды в национальных парках на месте начинают спасательные операции.

Интеллектуальная система видеонаблюдения на основе ИИ - это научная система управления безопасностью с использованием технологии глубокого обучения. Чтобы постоянно повышать точность глубокого обучения, специалисты продолжают поддерживать программное обеспечение и оказывать техническую поддержку на местах, чтобы система могла стабильно работать. По мере накопления данных для глубокого обучения ожидается, что уровень работы системы будет повышаться. Исходя из этих достижений и ограничений, необходимо постепенно усовершенствовать многочисленные системы видеонаблюдения, за которыми следят люди, используя эту инновационную технологию, в связи с системой управления безопасностью KNPS.

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.
Инструмент оценки воздействия на биоразнообразие (BiA)

Чтобы обеспечить автоматический и мгновенный запрос оценки воздействия на биоразнообразие, был разработан инструмент BiA, предназначенный для предоставления услуг по запросу землеустроителям и другим заинтересованным сторонам через платформу Azure. Инструмент BiA работает путем наложения на запрашиваемый участок или регион (или существующие строительные проекты) нескольких географических слоев, включая распределение видов и ареал охраняемых территорий, чтобы выяснить, находится ли участок или регион на определенном расстоянии (например, 3 км, 5 км) от мест обитания исчезающих видов и/или охраняемых территорий и может ли он оказать воздействие на них. Отчеты об оценке иллюстрируют экологические и природоохранные риски строительных проектов для лиц, принимающих решения, и, как можно надеяться, побуждают их принимать во внимание биоразнообразие.

Краткая хронология работы над инструментом BiA:

  • Апрель-июнь 2020 года: формирование команды, коммуникация требований, план развития системы
  • Июль-сентябрь 2020 г.: разработка инструмента
  • Октябрь 2020 г.: пробное тестирование, применение и распространение
  • (в процессе подготовки) апрель-сентябрь 2022 года: обновление системы
  • Многолетнее накопление данных и постоянное обдумывание подходов к их применению.
  • Теоретическая и техническая база, накопленная в ходе многолетних исследований и природоохранной практики.
  • Продвижение инструмента BiA среди потенциальных пользователей, таких как правительства, инвесторы и предприятия.
  • Отслеживание работы инструмента и отзывов пользователей для дальнейшего совершенствования инструмента.
  • Применение данных - это самый важный этап всего рабочего процесса, на котором данные превращаются в ценную информацию для заинтересованных сторон. Эффективные отчеты о применении данных должны учитывать интересы аудитории (например, быть краткими и сфокусированными).
  • Завершение разработки и выпуск - не последний шаг для инструмента. Очень важно также найти потенциальных пользователей и убедить их использовать инструмент. Инструмент должен быть использован, чтобы принести максимальную пользу.
Координационная платформа по устойчивому управлению пастбищами

В Армении была организована Координационная платформа по пастбищам как горизонтальная сеть управления между соответствующими заинтересованными сторонами на национальном и субнациональном уровне. Каждая сторона представлена пресс-секретарем, который координирует функции стороны в рамках Платформы и обеспечивает информационный поток. Функционирование Платформы обеспечивает секретариат. Основанием для создания Платформы послужила необходимость содействия эффективному сотрудничеству, обмену информацией, а также координации деятельности между реализуемыми в Армении проектами, направленными на устойчивое управление природными кормовыми угодьями.

С 2018 года Платформа развивалась, и в настоящее время в ее деятельность вовлечены более 10 организаций, учреждений, проектов и органов государственного управления, направленных на обеспечение жизнеспособности программ и инвестиций в сфере животноводства, расширение экономических возможностей общин и содействие росту доходов сельских жителей Армении. Ключевыми задачами Координационной платформы являются:

  • Координация, обмен информацией и опытом, определение потенциальных областей сотрудничества
  • Реализация совместных проектов, мероприятий
  • Пропаганда и поддержка разработки соответствующей государственной политики и законодательства, способствующих устойчивому использованию и управлению природными кормовыми угодьями

  • Платформа имеет четкую цель: "улучшить положение/средства к существованию сельского населения, зависящего от природных кормовых угодий, при устойчивом использовании и сохранении этих природных экосистем".

  • Необходимость в координации, сотрудничестве и обмене мнениями ощущали как представители правительства, так и неправительственных организаций.

  • Был официально подписан меморандум о создании платформы.

  • Все члены платформы имеют четко разграниченные функции.

  • Активное участие заинтересованных сторон сообщества в принятии решений и координации местных проектов имело решающее значение. Возложение ответственности за реализацию проекта на местные рабочие группы не только обеспечило высокий уровень ответственности за проект и вовлеченность сообщества.

  • Ключевым фактором была координация с другими организациями по развитию на местном уровне. Гармонизация различных местных мероприятий привела к комплексным позитивным изменениям в сообществах. Каждое мероприятие дополняло другие и не дало бы тех же результатов, если бы проводилось изолированно.

  • На основании меморандума о взаимопонимании общий интерес и потребность всех заинтересованных сторон в сотрудничестве повысили их приверженность и обеспечили непрерывность процесса.

  • Консультативные органы с участием многих заинтересованных сторон сталкиваются с высокими рисками, связанными с непредвиденными изменениями в правительственных учреждениях или даже внутри их собственных партий. Тщательное документирование соглашений и мероприятий оказалось важной мерой по борьбе с этим риском.

ГИС и дистанционное зондирование для картирования пастбищных территорий

Поддержание пастбищ как природного ресурса легко осуществляется с помощью ГИС и инструментов дистанционного зондирования для создания точных классификационных карт, например, пастбищ, сенокосных лугов, лугов. Сочетание цифровых данных и пространственных технологий позволяет проводить детальный и полезный мониторинг биомассы надземной зеленой растительности и состава пастбищ. Кроме того, можно отслеживать ресурсы и атрибуты для управления знаниями и планирования долгосрочных решений.

  • Составление карты экосистемных услуг пастбищ/лугов и понимание их вклада в благосостояние человека

  • Содействие регулярному мониторингу на уровне управления

  • Краткосрочное изучение положительного и отрицательного воздействия на пастбища или луга

  • Наличие соответствующей правовой базы и активное участие соответствующих органов в процессе планирования

  • Все факторы, которые могут повлиять на пастбища, должны быть определены в виде пространственных данных

  • Картирование и мониторинг изменений в растительном покрове пастбищ необходимы для понимания динамики пастбищ

  • Надежный мониторинг изменений растительного покрова на пастбищах имеет решающее значение для точного и устойчивого управления земельными ресурсами.

  • Одним из важных замечаний был сбор большего количества полевых/наземных достоверных данных

  • Очень важно тестировать и демонстрировать различные геопространственные анализы, чтобы показать, какие меры оказывают наибольшее влияние на ситуацию с эрозией/деградацией, и способствовать пониманию решений.

Повышение осведомленности о сохранении морской среды в Палк-Бей (2007 - 2022 гг.)

В 2007 году вдоль побережья Тамилнаду (юго-восточное побережье Индии) был совершен одиночный морской поход на каяках протяженностью 600 км с целью повышения осведомленности о сохранении местных морских экосистем, включая дюгоней, морские травы, коралловые рифы и мангровые заросли. В последующие годы около 40000 человек, включая школьников, студентов университетов, рыбаков и государственных служащих, приняли участие в наших мероприятиях по сохранению морской среды за последние 15 лет с помощью народной музыки, образовательных программ на уровне школ, конкурсов, семинаров, тренингов, экскурсий и распространения информационных материалов. Постоянное повышение осведомленности на местном и субнациональном уровне позволило установить контакт с заинтересованными сторонами для спасения и освобождения дюгоней, а также картирования и восстановления зарослей морской травы.

  • Укрепление потенциала сотрудников и волонтеров из местного сообщества.
  • Мы создали большой набор подводных фотографий и видеоматериалов о местах обитания морской травы и дюгоней на местном побережье.
  • В 2011 году мы открыли центр морского образования под названием "Экологический образовательный центр Палк-Бей".
  • За последние 15 лет мы распространили среди заинтересованных сторон более 25000 информационных материалов.
  • Мы организовывали (семинары/тренинги/лагеря/полевые экскурсии) на некоммерческой основе для школьников, студентов университетов, рыбаков, а также государственных служащих.

  • Непрерывные усилия в течение нескольких лет по повышению осведомленности о сохранении природы могут изменить менталитет и обеспечить поддержку со стороны местных заинтересованных сторон.

  • Производство наших фотографий и видеороликов, а также обмен опытом в области спасения и освобождения дюгоней и восстановления морской травы являются важными инструментами.

  • Укрепление потенциала сотрудников и волонтеров из местного сообщества помогло распространять информацию на протяжении более десяти лет.

  • Размещение нашего морского образовательного кампуса вблизи целевой зоны (пляжа с морской травой) является важным преимуществом, которое позволяет напрямую знакомить посетителей с этой зоной.
Надзор за болезнями диких животных на ключевых участках

Надзор за заболеваниями диких животных у летучих мышей, грызунов и нечеловеческих приматов проводился в ключевых местах, где дикие животные с наибольшей вероятностью могут взаимодействовать (прямо или косвенно) с домашним скотом или людьми. В Боливии ключевые точки соприкосновения дикой природы с домашними животными и людьми включали охоту коренных народов, содержание диких животных в неволе (центры спасения и заповедники), периферийные места обитания (в жилых помещениях или полях), торговлю дикими животными, добывающую промышленность и животноводческие районы. Кроме того, наблюдение за заболеваниями диких животных проводилось в отдаленных охраняемых районах для сравнения, а также во время вспышек зоонозных заболеваний среди людей. Охватывая здоровых свободно гуляющих диких животных и подверженных стрессу или больных диких животных, мы стремились расширить возможности обнаружения известных и новых вирусов, способных повлиять на здоровье человека и на сохранение дикой природы.

Чтобы охватить различные этапы взаимодействия диких животных и человека, необходимо было наладить сотрудничество между заинтересованными сторонами в области эпиднадзора за болезнями диких животных. На некоторых территориях коренных народов, в заповедниках и центрах спасения диких животных стажеры собирали образцы диких животных и данные эпиднадзора в рамках своей рутинной деятельности. Именно обученный персонал заповедника обнаружил и немедленно уведомил о случае гибели обезьяны-ревуна, что позволило быстро и эффективно отреагировать на смертельный случай и предотвратить его распространение на людей.

Приоритет ключевых точек соприкосновения, где может произойти утечка инфекции, при проведении эпиднадзора за болезнями позволяет получить максимальную отдачу от снижения риска. Хотя эпиднадзор не может проводиться в каждом уголке лесной экосистемы, зоны, где человек может взаимодействовать с дикими животными, по своей природе имеют самый высокий риск. Направляя усилия по надзору, менеджеры по управлению рисками могут получить наиболее актуальную информацию и создать наиболее эффективные системы раннего предупреждения. При наличии надлежащих систем наблюдения случай гибели обезьяны-ревуна был быстро выявлен, и была введена в действие соответствующая система оповещения.

Укрепление местного потенциала лабораторной диагностики

Для облегчения выявления потенциальных патогенов в образцах, собранных в ходе эпиднадзора PREDICT, в лаборатории местного партнера PREDICT (IBMB) были внедрены недорогие консенсусные ПЦР-анализы на уровне семейств вирусов для выявления 12 различных семейств вирусов, имеющих важное значение для общественного здравоохранения в дикой природе. Кроме того, для повышения диагностического потенциала референс-лабораторий Министерства здравоохранения, CENETROP и INLASA, обе лаборатории получили протоколы ПЦР PREDICT для выявления приоритетных семейств вирусов, имеющих зоонозный потенциал (коронавирусы, хантавирусы, флавивирусы, аренавирусы, альфавирусы, парамиксовирусы, буньявирусы, филовирусы, хенипавирусы, ортомиксовирусы, поксвирусы и рабдовирусы). Кроме того, лабораториям были переданы праймеры и синтетические универсальные контрольные образцы для выявления и обнаружения известных и новых вирусов в дикой природе.

Наличие лабораторий, обладающих техническими и физическими возможностями для проведения ПЦР-тестов в образцах диких животных в безопасных условиях, имеет решающее значение. Лаборанты должны быть заинтересованы и готовы внедрять новые протоколы и проводить исследования в сотрудничестве с полевым персоналом, чтобы результаты можно было правильно интерпретировать.

Быстрое обнаружение и идентификация патогенов имеют основополагающее значение для профилактики заболеваний на этапе взаимодействия диких животных и человека. Таким образом, создание местного лабораторного потенциала и определение стратегий его поддержания в развивающихся странах должно быть приоритетом в любой стратегии, направленной на улучшение здоровья людей и животных (в том числе диких).

Обучение инструментам эпиднадзора за болезнями диких животных

Ключевые заинтересованные стороны (включая государственных служащих из служб общественного здравоохранения, ветеринарии и биоразнообразия; сотрудников центров спасения диких животных; полевых ветеринаров; биологов; лаборантов; жителей коренных общин) прошли обучение по исследованию риска распространения зоонозных заболеваний с использованием протоколов эпиднадзора USAID PREDICT. Обучение охватывало различные темы, включая биобезопасность и использование СИЗ, отлов животных, методы отбора проб для различных видов животных, сбор данных, упаковку и транспортировку проб, готовность к чрезвычайным ситуациям, системы раннего предупреждения и безопасную работу в лаборатории. Во всех тренингах по инструментам эпиднадзора особое внимание уделялось четким каналам коммуникации. Все заинтересованные стороны были ознакомлены с конкретными агентствами и лицами, с которыми следует поддерживать связь по вопросам риска заболеваний диких животных, чтобы своевременно и эффективно уведомить соответствующие стороны.

В Боливии государственные служащие и члены общин мало говорят по-английски, поэтому наличие местных тренеров, проводящих обучение на испанском языке, было очень важно для облегчения процесса обучения. Применение концепции "Единое здоровье" в процессе обучения позволило расширить систему эпиднадзора, включив в нее заинтересованные стороны, которые ранее не участвовали в этом процессе. Такой более инклюзивный подход с самого начала обучения привел к созданию эффективной системы эпиднадзора за заболеваниями.

В странах, где возможности обучения и актуализации ограничены, особенно по таким новым темам, как здоровье диких животных и эпиднадзор, предоставление возможности обучения различным заинтересованным сторонам стало хорошей стратегией для развития местного потенциала и повышения осведомленности, а также привлечения людей из разных секторов и географических регионов для помощи в эпиднадзоре за болезнями диких животных. После таких тренингов соответствующие заинтересованные стороны получили возможность понять, что делать в случае заболевания диких животных, кто должен брать пробы, какие методы безопасности следует применять и по каким каналам следует общаться. Проведение междисциплинарных, межсекторальных и межведомственных тренингов способствовало налаживанию диалога, хорошему общению и долгосрочному сотрудничеству между партнерами проекта из разных секторов, а привлечение сектора общественного здравоохранения позволило быстро и эффективно отреагировать, чтобы предотвратить распространение заболевания во время эпизоотии желтой лихорадки, выявленной у обезьян-ревунов.