Инновационная автоматическая система предупреждения об отравлении диких животных в режиме реального времени с использованием GPS-меток грифонов позволила улучшить сохранение исчезающих видов в заповедных зонах

Полное решение
Грифы-грифоны (Gyps fulvus) в Израиле
Yoram Shpirer

Незаконные отравления, проводимые недовольными фермерами с целью уничтожения шакалов, которые наносят ущерб урожаю и домашнему скоту, представляют собой серьезную угрозу для дикой природы. Отравленные приманки кладут в туши животных, что приводит к масштабным отравлениям, наносящим ущерб всей экосистеме.

Для раннего обнаружения мы разработали систему оповещения, которая в режиме реального времени автоматически анализирует местоположение стервятников, высоту над уровнем моря, температуру тела и скорость их передвижения по GPS-меткам. Затем она определяет вероятность отравления, когда данные GPS показывают поведение, соответствующее тому, что гриф спускается на тушу. Затем он делает географическую привязку в зонах, подверженных отравлению, и отправляет автоматические оповещения в Telegram только соответствующим региональным егерям с указанием точного местоположения. Все это происходит за несколько секунд, что позволяет быстро реагировать на месте и предотвращать возможные отравления.

Насколько нам известно, это единственная система автоматического оповещения в реальном времени для поиска туш на основе меченых падальщиков, успешно работающая в полевых условиях.

Последнее обновление: 26 Oct 2021
1827 Просмотров
Контекст
Решаемые задачи
Потеря биоразнообразия
Противоречивые виды использования / кумулятивное воздействие
Потеря экосистемы
Загрязнение (включая эвтрофикацию и мусор)
Отсутствие продовольственной безопасности

Незаконное отравление диких животных представляет собой серьезную угрозу во всем мире. Одной из главных проблем является быстрое обнаружение приманок. Болгария и Израиль независимо друг от друга придумали использовать данные стервятников для обнаружения туш. Мы решили проблему быстрой интерпретации GPS-данных для определения вероятности обнаружения туши, а затем - как доставить туда егеря. Наша передовая автоматизированная система решает проблему компромисса между необходимостью быстрого реагирования и ограниченным временем рейнджеров, снижая количество ложных тревог и оповещая только соответствующих рейнджеров. В систему также встроен контроль, позволяющий регистрировать все тревоги и ответы на них для последующих действий. Кроме того, сбор туш уменьшает количество пищи для падальщиков и эффективно сокращает популяцию без выбраковки.

Мы приобрели специальные грузовики 4X4 с лебедкой, чтобы забирать туши с поля и отвозить их в специально отведенные места для утилизации.

Система использует естественное поведение диких животных и с помощью ряда технологических шагов превращает его в успешный метод защиты экосистемы.

Масштаб реализации
Национальная
Экосистемы
Пастбища / пастбища
Жаркая пустыня
Лиственный лес умеренного пояса
Луга умеренного пояса, саванны, кустарники
Тема
Управление видами
Браконьерство и экологические преступления
Экосистемные услуги
Здоровье и благополучие человека
Наука и исследования
Сельское хозяйство
Утилизация отходов
Расположение
Израиль
Израиль
Западная Азия, Ближний Восток
Процесс
Краткое описание процесса

Эти 6 блоков перечислены как этапы полной системы.

Стервятники помечаются, и их данные постоянно и автоматически в режиме реального времени поступают в систему, где алгоритмы определяют, указывают ли поведенческие данные на вероятность обнаружения туши. Если да, система посылает сигнал тревоги соответствующему рейнджеру, и тот реагирует на него. Прибыв на место, рейнджер должен следовать протоколу для удаления туши и, при необходимости, для обработки случая отравления. В конце работы супервайзер получает отчет обо всех отправленных предупреждениях и ответах.

Строительные блоки
Грифы с GPS-метками передают данные

Для получения данных GPS необходимо необходимое количество птиц с соответствующими метками, которые передают данные в режиме реального времени.

Благоприятные факторы
  • опытный персонал для отлова и мечения грифов
  • финансовая поддержка для приобретения меток и данных
Извлеченный урок

Чем больше меченых птиц, тем шире охват и выше успех.

Усовершенствованные регистраторы получают данные GPS
  • Интеграция данных о положении, высоте, скорости и температуре с передатчиков Orintela в информационную систему INPA
Благоприятные факторы
  • ИТ-специалисты и разработчики
  • материалы от Орнителы
Извлеченный урок

Ввод данных от производителя передатчика помогает интегрировать его с домашними системами.

Алгоритмы определения вероятности обнаружения туши и необходимости оповещения

Специальные алгоритмы обрабатывают данные GPS о положении, высоте, скорости и температуре и рассматривают все районы как подверженные отравлению (на основе использования земли для выпаса скота и предыдущих событий), чтобы определить, необходимо ли предупреждение.

Алгоритмы должны исключать спуск стервятника на утес или гнездо и включать только спуск на участки, где вероятность обнаружения туши наиболее высока (на основе наклона земли).

Алгоритм рассчитывает уклон местности в точке спуска и добавляет его к определению вероятности отравления.

Благоприятные факторы
  • нужны отличные подробные данные ГИС об особенностях грунта и топографии
  • необходимо много данных о предыдущих случаях отравления
  • необходимы данные о землепользовании (пастбища или посевы)

Извлеченный урок
  • Слои топографии высокого разрешения очень важны, чтобы исключить посадку грифов на маловероятные места
Системные ссылки на приложение Telegram для отправки предупреждений соответствующим рейнджерам

После того как алгоритмы определят, что необходимо оповещение, они отправляют его только ближайшим дежурным рейнджерам через приложение Telegram на их смартфонах.

Благоприятные факторы
  • интеграция системы оповещения с функцией определения местоположения рейнджера в режиме реального времени и его статуса на вызове (активный или не на дежурстве)
  • интеграция с системой Telegram
  • Интеграция с Waze или другим приложением для вождения на основе GPS
Извлеченный урок

Telegram лучше всего подходит для отправки оповещений.

Сосредоточение оповещений только на релевантных рейнджерах снижает количество ненужных ложных тревог и повышает эффективность реальных ответов.

Рейнджеры убирают тушу и решают проблему отравления
  • Как только егерь прибывает на место, он должен подготовиться к вывозу туши с поля, обычно вызывая полевой грузовик INPA.
  • Если на месте есть раненые животные, им необходимо быстро оказать первую помощь и ветеринарную поддержку.
  • Если туша отравлена ядом, ее необходимо зафиксировать, чтобы предотвратить доступ других животных.
  • Необходимо прочесать участок на предмет наличия других животных.
  • К месту происшествия нужно отнестись как к месту преступления, чтобы сохранить и тщательно собрать улики, полученные в ходе расследования и судебной экспертизы.
Благоприятные факторы
  • Надлежащее обучение или протоколы действий в случае отравления
  • Надлежащая система радио- или телефонной связи для всех районов.
  • Трактор или автомобиль 4X4, способный увезти тушу животного с поля.
  • Дежурные ветеринары во всех районах для приема отравленных животных
Извлеченный урок

Важно провести соответствующее обучение и отработать протоколы действий в случае отравления.




Воздействие

Незаконное отравление привело к сокращению численности грифонов, находящихся под угрозой исчезновения, в последние годы. Поскольку грифы являются важными падальщиками, предотвращение их отравления позволяет поддерживать важнейшие экосистемные услуги и улучшать состояние окружающей среды для диких животных и людей.

Отравленные туши вредят не только меченым грифам, но и другим видам, находящимся под угрозой исчезновения. Таким образом, наша система имеет очень широкий положительный эффект в сокращении случаев отравления, как прямого, так и косвенного, через пищевую цепь.

Система оповещения позволяет быстро реагировать на ситуацию на месте и удалять туши. Даже если туши не содержат яда, перемещение туш с поля на кормовые станции стервятников снижает доступность пищи для шакалов, численность которых переизбыточна, уменьшая их несущую способность и численность популяции без смертельной выбраковки. Сокращение численности шакалов снижает количество конфликтов между человеком и дикими животными и значительно сокращает расходы на хищничество и ущерб урожаю. Грифы получают туши животных в контролируемых местах.

Этот проект - решение, основанное на природе в прямом смысле слова; он позволяет улучшить управление охраняемыми территориями на основе данных о поведении самих животных.

Бенефициары
  • Угрожаемые и охраняемые виды диких животных
  • Фермеры - сокращение конфликтов между человеком и дикой природой
  • Решение, основанное на природе
  • Здоровье людей - санитария (удаление туш)
Цели устойчивого развития
ЦУР 3 - Хорошее здоровье и благополучие
ЦУР 6 - Чистая вода и санитария
ЦУР 9 - Промышленность, инновации и инфраструктура
ЦУР 12 - Ответственное потребление и производство
ЦУР 15 - Жизнь на земле
История

9 мая 2019 года, когда егерь INPA Урия Вазана был внезапно разбужен от глубокого сна пронзительным звонком со смартфона, было уже светло, чуть позже пяти часов утра. Это был не обычный звонок, и его затуманенный сном разум потратил несколько секунд, чтобы понять, что это было. Это был сигнал от программы автоматического обнаружения стервятников, сообщающий, что с неба неподалеку спустился гриф, снабженный GPS-меткой, что, по мнению алгоритма, означает, что он спустился с неба на тушу.

Конечно, это был не первый раз, когда он получал подобное оповещение, так что он уже успел понять, что система работает очень хорошо. Когда она посылает сигнал, почти всегда находится свежая туша, которую нашел стервятник.

В это утро Урия взял чашку кофе и запрыгнул в свой джип вместе со своей верной собакой в качестве компаньона. Он включил фары и быстро выехал на ранний рассвет в точку GIS в центральной части Голанских высот на севере Израиля, в место, указанное системой на его смартфоне.

Не успел он приехать, как сразу понял, что на месте не просто мертвая корова, а гораздо хуже: это первые признаки преднамеренного отравления! Переключившись в режим быстрого реагирования, он сразу же обнаружил на земле 8 отравленных стервятников, которые были еще живы. Он быстро вызвал подкрепление и немедленно приступил к выполнению протокола по ликвидации последствий массового отравления.

В то утро Урия и другие прибывшие рейнджеры помчались со всеми отравленными грифами за экстренной ветеринарной помощью, но выжили только двое. Урия был огорчен тем, что не смог спасти их всех, но он точно знает, что система GPS-оповещения и его быстрое реагирование предотвратили ситуацию, гораздо худшую, чем та, которую он обнаружил.

Дальнейшие поиски в этом районе в течение следующих нескольких дней выявили лишь несколько животных, и это произошло в основном благодаря быстрой реакции рейнджера. Два отравленных шакала и одна полосатая гиена - это гораздо меньше, чем может случиться с отравленной тушей, где иногда бывают десятки или даже сотни мертвых животных.

С тех пор два стервятника, которых он спас, были возвращены в дикую природу, и теперь на них есть GPS-метки, и они тоже вносят данные в систему, чтобы помочь спасти других диких животных.

Связь с соавторами
Другие вкладчики
Охад Хатзофе
Управление природы и парков Израиля
Офер Штайниц
Управление природы и парков Израиля
Гал Вайн
Управление природы и парков Израиля