Сосуществование, управляемое технологиями: Интеграция мониторинга "небо и земля" и раннего предупреждения для смягчения конфликта между людьми и слонами в провинции Юньнань, Китай
Полное решение
Азиатские слоны сфотографированы с помощью беспилотного летательного аппарата
SSPI & Zhenghao Monitoring Technology Co.
Азиатский слон по-прежнему находится под угрозой исчезновения из-за браконьерства, потери среды обитания и растущего конфликта между людьми и слонами - одной из самых острых проблем сохранения природы во всем мире. В ответ на это наша команда разработала комплексную систему мониторинга и раннего предупреждения, объединяющую воздушные беспилотники с наземными инфракрасными камерами. Эта сеть "небо и земля" обеспечивает масштабное наблюдение за деятельностью слонов по всей провинции Юньнань в режиме реального времени. Дроны используют тепловизионное изображение и зум для обнаружения слонов даже ночью, а 600 инфракрасных камер обеспечивают круглосуточный сбор данных и оповещение в режиме реального времени.
При поддержке национальных и провинциальных департаментов лесного хозяйства Китая проект обучает местную молодежь работе в качестве наблюдателей и формирует общественные команды. Было выпущено более 130 000 ранних предупреждений, что помогло снизить количество конфликтов между людьми и слонами и повысить уровень безопасности.
Проект способствует достижению Целей A, B и 1, 4, 20, 21 ГБФ. Он укрепляет защиту биоразнообразия, повышает вовлеченность сообщества и предлагает масштабируемую модель сосуществования.
Последнее обновление: 10 Oct 2025
112 Просмотров
Премия Tech4Nature
Описание технологии
Это решение объединяет технологии беспилотников и инфракрасных камер с интеллектуальным распознаванием изображений и автоматизированной платформой раннего оповещения, образуя скоординированную систему мониторинга азиатских слонов "с неба на землю". Оно повышает эффективность мониторинга, улучшает точность управления и предлагает инновационный ответ на конфликт между человеком и слоном в Юньнани.
Система соответствует моделям передвижения слонов и местному распределению рисков. Она обеспечивает замкнутый цикл - от сбора и распознавания данных до формирования предупреждений и многоканального распространения информации - при сохранении высокой степени автоматизации, низкого уровня ручного труда и высокой адаптивности к использованию в сложных условиях.
При разработке системы особое внимание уделяется безопасности, масштабируемости и доступности для населения. Дроны повышают эффективность мониторинга, обеспечивая безопасность персонала; инфракрасные камеры и интеллектуальное вещание снижают ручную нагрузку; а многоканальные оповещения позволяют местным жителям эффективно реагировать. Этот подход доказал свою эффективность в деле сохранения слонов и представляет собой масштабируемую модель для аналогичных конфликтов с участием других исчезающих видов.
Кроме того, проект учитывает проблемы устойчивости, связанные с долгосрочным использованием оборудования. Были созданы базовые системы технического обслуживания и замены батарей, а также изучаются стратегии утилизации или повторного использования дронов и инфракрасных устройств для снижения воздействия на окружающую среду.
Подробная информация о типах оборудования, стратегиях развертывания и технических рабочих процессах представлена в следующих разделах модуля.
Доноры и финансирование
Китайское национальное управление лесного хозяйства и пастбищ
Бюро лесного хозяйства и пастбищ Юньнань
Контекст
Решаемые задачи
1.Мониторинг азиатских слонов в режиме реального времени: Столкновения между людьми и слонами являются основной причиной конфликтов, включая травмы и смертельные случаи. Густые леса Юньнани создают значительные проблемы для мониторинга. Точный и своевременный мониторинг необходим для оперативного предупреждения, чтобы сократить количество прямых столкновений, однако отслеживание и предупреждение в режиме реального времени остается сложной задачей.
2.Проблемы с получением предупреждающей информации: Предоставление ранних предупреждений населению в районах, пострадавших от слонов, имеет решающее значение для снижения количества конфликтов. Однако такие группы населения, как фермеры, рабочие-мигранты, изолированные домохозяйства, пожилые люди и инвалиды, сталкиваются с проблемами мобильности или препятствиями для получения информации, что ограничивает эффективность системы.
3.Экономические проблемы: Мониторинг призван стимулировать избегание слонов, защищая жизни людей. Однако присутствие слонов в сельскохозяйственных районах подрывает средства к существованию. В то время как прямой ущерб поддается измерению, косвенные потери, такие как задержки в ведении сельского хозяйства, оценить сложнее, что представляет собой серьезную проблему для реализации.
Расположение
Автономная префектура Сишуанбаньна Дай, Юньнань, Китайская Народная Республика
Восточная Азия
Процесс
Краткое описание процесса
Строительные блоки этого решения реализованы в логической последовательности. Разработка группы мониторинга и выбор технологий основаны на многолетнем полевом опыте отслеживания азиатских слонов. Эти компоненты закладывают основу для интеграции беспилотного и инфракрасного мониторинга, что, в свою очередь, способствует созданию платформы раннего оповещения и оптимизации интеллектуальной системы распознавания. Сообщения раннего оповещения синхронизируются с мобильным приложением и распространяются на уровне деревень с помощью интеллектуального вещания и прямой работы с населением. Каждый компонент опирается на предыдущий, образуя целостную и адаптивную систему, которая обеспечивает максимальный охват ранним оповещением, повышает безопасность местных жителей и помогает уменьшить конфликт между людьми и слонами.
Строительные блоки
Модуль 1: Координация мониторинга и интеграция технологий
Эффективный мониторинг предполагает наличие хорошо структурированных групп с четкими обязанностями и тесной координацией. Исходя из распределения слонов, в рамках проекта были созданы специализированные группы по мониторингу с помощью беспилотников по принципу "одно стадо - одна стратегия", а также группы по мониторингу в деревнях в ключевых районах. Команды беспилотников с точностью отслеживают активность слонов, а местные группы оказывают поддержку на местах. Эта двойная система - "следование за слонами" и "присутствие местных жителей" - охватывает более 95 % популяции диких слонов (остальные 5 % находятся на охраняемых территориях). В районах, где беспилотники не могут работать, используются инфракрасные камеры, обеспечивающие круглосуточное наблюдение. Сочетание воздушных и наземных технологий позволило системе преодолеть трудности, связанные с мониторингом в ночное время и на лесных территориях.
Успех системы зависит от местного персонала. Большинство наблюдателей - молодые люди из местных общин, прошедшие обучение управлению беспилотниками, отслеживанию обстановки на местности и передаче предупреждений. Такой подход не только повышает квалификацию местных жителей, но и улучшает информированность и вовлеченность общественности. Он вносит непосредственный вклад в достижение Целей 20 и 21 ГБФ, развивая потенциал мониторинга и поощряя участие местных жителей.
Благоприятные факторы
- Высокий спрос на мониторинг и раннее предупреждение в регионах, пострадавших от слонов, повысил готовность людей присоединиться к группам мониторинга.
- Пригодность дронов и инфракрасных камер для мониторинга крупных наземных животных в сочетании с такими функциями, как тепловидение, автоматическое срабатывание и беспроводная передача данных, позволила отслеживать ночную активность азиатских слонов и обеспечить передачу данных в режиме реального времени и автоматическое распознавание.
- Местная молодежь с большим энтузиазмом отнеслась к участию в проекте и была мотивирована внести свой вклад в защиту родных мест.
Извлеченный урок
- Тепловидение очень эффективно для мониторинга в ночное время, но регулярное обслуживание оборудования необходимо для обеспечения его работы в экстремальных погодных условиях.
- Места установки тепловизоров должны быть оптимизированы для обеспечения стабильного покрытия сети и надежной передачи данных.
- Необходим стабильный источник финансирования для обеспечения работы персонала на полную ставку.
Модуль 2: Система мониторинга с помощью дрона и инфракрасной камеры
- Мониторинг с помощью дронов
С 2017 года в рамках проекта к каждому стаду слонов или отдельным особям, активным за пределами охраняемых территорий, прикреплены специальные группы по мониторингу с помощью беспилотников. Каждая команда работает круглосуточно, и в настоящее время в нее входит более 70 обученных сотрудников, способных быстро и точно определять местонахождение слонов. - Мониторинг с помощью инфракрасной камеры
Для решения проблем, связанных с ограниченными возможностями беспилотных летательных аппаратов, таких как смена смен и слепые зоны в ночное время, в рамках проекта была развернута специальная система инфракрасного мониторинга. В общей сложности 600 инфракрасных камер с передачей данных в режиме реального времени, 21 видеокамера и 177 устройств интеллектуального вещания были установлены в ключевых зонах, включая дороги, слоновьи коридоры и деревни.
Развертывание осуществляется в соответствии с очагами активности слонов. Это способствует планированию использования пространства и безопасному сосуществованию людей и слонов, а также помогает разработать коридоры и защитить среду обитания. Проект тесно связан с Целями 1 и 4 ГБФ, применяя технологии для управления биоразнообразием и сохранения видов. Кроме того, в рамках проекта изучаются возможности переработки и повторного использования оборудования для мониторинга, чтобы обеспечить долгосрочную экологическую и природоохранную устойчивость.
Благоприятные факторы
- Техническая поддержка: Как беспилотники, так и тепловизоры оснащены передовыми функциями, включая высокое разрешение изображения, режимы тепловидения, передачу данных в режиме реального времени и интеллектуальные алгоритмы распознавания.
- Стратегическое развертывание: Размещение оборудования научно спланировано на основе схем передвижения слонов и зон повышенного риска, что обеспечивает охват критически важных коридоров и очагов активности.
Извлеченный урок
- Техническое обслуживание и обучение персонала по мониторингу дронов: Для обеспечения эффективности мониторинга и надежности работы оборудования необходимы регулярное техническое обслуживание и постоянное обучение персонала, осуществляющего мониторинг.
- Развертывание инфракрасной камеры: Для обеспечения стабильной работы оборудования необходимо всесторонне рассмотреть вопросы покрытия сети и электропитания.
Ресурсы
Модуль 3: Оптимизация больших данных и интеллектуальная система распознавания
Инфракрасная система ежедневно собирает большое количество изображений, в том числе и тех, которые не имеют отношения к слонам. Благодаря технологии искусственного интеллекта система научилась автоматически определять и отсеивать изображения, не относящиеся к слонам, с точностью более 99 %, даже обнаруживая частичные фигуры или тени. Предупреждения генерируются в течение 13-15 секунд с помощью полностью автоматизированного процесса, что снижает необходимость ручного просмотра и повышает эффективность управления слонами.
На данный момент система получила более 3 миллионов изображений и выдала более 12 000 автоматических предупреждений. Все данные в режиме реального времени загружаются на централизованную платформу и передаются в соответствующие ведомства для проведения исследований, управления и принятия решений. Это способствует достижению Цели 20 ГБФ, способствуя развитию систем знаний, технологий и инноваций в области защиты биоразнообразия.
Благоприятные факторы
- Передовые алгоритмы искусственного интеллекта: Реализация мощных алгоритмов искусственного интеллекта обеспечивает высокоточное распознавание изображений и эффективную обработку данных.
- Унифицированная агрегация данных: Данные из разных регионов консолидируются, поддерживая анализ больших данных и создавая основу для долгосрочного планирования и принятия решений по сохранению природы.
Извлеченный урок
- Обновление алгоритмов: Система мониторинга и распознавания требует регулярного обновления алгоритмов для адаптации к изменениям окружающей среды и повышения точности распознавания.
- Эффективное управление базой данных: Надежная и эффективная система управления базами данных необходима для того, чтобы данные можно было легко анализировать и использовать в природоохранных целях.
Модуль 4: Поддержка платформы мониторинга и раннего предупреждения
Все данные с беспилотников и инфракрасных камер передаются на платформу раннего оповещения в режиме реального времени. Система автоматически сопоставляет информацию о местоположении и генерирует предупреждающие сообщения, которые отправляются конечным пользователям через приложения, WeChat, текстовые сообщения и телефонные звонки. Это позволяет жителям быстро реагировать и оставаться в безопасности. На сегодняшний день выпущено более 130 000 предупреждений.
Платформа улучшает доступ к информации, особенно для сельских и уязвимых сообществ. Эта инклюзивная коммуникационная система выполняет Задачу 21 ГБФ, расширяя доступ населения к информации, связанной с биоразнообразием, и укрепляя способность общества реагировать на риски для человека и дикой природы.
Благоприятные факторы
- Автоматизированное сопоставление данных: база данных платформы оснащена функцией автоматического сопоставления, которая обеспечивает эффективное и точное раннее предупреждение.
- Всеобъемлющие каналы распространения: Использование различных каналов (мобильные приложения, SMS, телефонные звонки) обеспечивает охват различных потребностей населения, удовлетворяя разнообразные группы пользователей.
Извлеченный урок
- Оптимизация платформы: База данных должна регулярно оптимизироваться для поддержания скорости и точности сопоставления информации раннего оповещения.
- Многоканальная доставка: Расширение методов распространения, например, включение интеллектуального вещания, может значительно улучшить прием и реакцию жителей района на предупреждения.
Модуль 5: Повышение осведомленности населения и раннее оповещение
Ранние предупреждения передаются по нескольким каналам, включая мобильное приложение, интеллектуальное вещание, телефонные звонки и текстовые сообщения. Наиболее широко используется приложение, но для более широкого охвата мониторы также передают предупреждения через группы WeChat или личные сети. Чтобы расширить охват пользователей, полевые группы проводят информационные кампании "от двери к двери" в деревнях, пострадавших от слонов. В результате приложение скачали более 246 660 пользователей.
Этот модуль позволил усилить взаимодействие с общественностью и укрепить потенциал сообщества, сочетая личные встречи с цифровыми инструментами. Он также улучшает понимание общественностью вопросов охраны дикой природы и стимулирует участие. Эти усилия напрямую поддерживают Цели 20 (наращивание потенциала) и 21 (информирование и просвещение населения) ГБФ.
Благоприятные факторы
- Жители деревень в районах, пострадавших от слонов, испытывают сильную потребность в личной безопасности.
- Сотрудники отдела мониторинга проводят разъяснительную работу с местными жителями по принципу "от двери к двери".
Извлеченный урок
- Непрерывное обучение: Регулярные тренировки необходимы, особенно для переходных групп населения и уязвимых групп, таких как пожилые люди, дети и люди с ограниченными возможностями.
- Влияние адресных предупреждений: Точная рассылка ранних предупреждений посредством телефонных звонков и SMS значительно повлияла на способность жителей общины своевременно принять защитные меры.
Воздействие
Это решение обеспечивает значительный экологический, социальный и научный эффект благодаря интеграции технологий беспилотников и инфракрасных камер. Оно поддерживает Цели 1, 4, 20 и 21 ГБФ.
Система мониторинга с широким охватом в режиме реального времени была создана с использованием беспилотников с тепловизионными и высокочувствительными камерами и круглосуточных сетей инфракрасных камер. Эти средства повышают эффективность обнаружения в лесах и в ночное время.
Было выпущено более 130 000 предупреждений, что помогло населению избежать опасности и значительно сократило число конфликтов между людьми и слонами. Система охватывает все известные районы обитания слонов, защищая и животных, и людей.
Местная молодежь проходит обучение в качестве штатных наблюдателей, а оповещения поступают в общины через приложения, трансляции и SMS. Это повышает квалификацию местных жителей и осведомленность населения.
Система позволяет получать ценные данные для планирования и управления. Созданы системы технического обслуживания и замены батарей, изучается возможность утилизации поврежденных устройств для снижения воздействия на окружающую среду.
В 2021 году миграция стада слонов из Юньнани на север привлекла внимание мировой общественности, собрав более 11 миллиардов просмотров в 190 странах, продемонстрировав успехи Китая в области охраны природы и возможности информационно-просветительской работы с использованием технологий.
Бенефициары
- Местные жители получают своевременные предупреждения, чтобы оставаться в безопасности.
- Азиатские слоны выигрывают от постоянного мониторинга и меньшего количества встреч с людьми.
- Местные власти получают инструменты для эффективного, научно обоснованного управления.
- Экосистемы получают поддержку благодаря защите среды обитания.
Кроме того, объясните потенциал масштабируемости вашего решения. Можно ли его тиражировать или распространить на другие регионы или экосистемы?
Это решение может быть применено и в других регионах, где существует высокий риск конфликта между человеком и дикой природой, особенно в отношении исчезающих видов, таких как тигры или медведи. Модель, сочетающая в себе беспилотники, искусственный интеллект и оповещения в режиме реального времени, представляет собой практичный и масштабируемый инструмент для глобального мониторинга и сохранения биоразнообразия.
Глобальная рамочная программа по биоразнообразию (ГРП)
Задача 1 ГБФ - планирование и управление всеми территориями для сокращения потерь биоразнообразия
Задача 4 ГБФ - остановить вымирание видов, сохранить генетическое разнообразие и урегулировать конфликты между человеком и дикой природой
Задача 20 ГБФ - Усилить создание потенциала, передачу технологий и научно-техническое сотрудничество в области биоразнообразия
Задача 21 ГБФ - Обеспечить наличие и доступность знаний для руководства действиями по сохранению биоразнообразия
Цели устойчивого развития
ЦУР 8 - Достойный труд и экономический рост
ЦУР 9 - Промышленность, инновации и инфраструктура
ЦУР 11 - Устойчивые города и сообщества
ЦУР 15 - Жизнь на земле
История
Монитор Ян Цзюнь
SSPI & Zhenghao Monitoring Technology Co.
Ян Цзюнь, молодой человек из деревни Гуанпин в поселке Дадуган, Сишуанбаньна, вырос, зная, что в близлежащем заповеднике живут дикие слоны. Но в детстве он никогда не видел их в дикой природе. Для него слоны были далекой легендой, которая не нарушала мирной деревенской жизни. Но по мере роста их популяции слоны стали покидать заповедник, нанося ущерб посевам и фермерским угодьям и усложняя жизнь деревенских жителей.
Семья Ян Цзюня занималась выращиванием риса и кукурузы. Каждый раз, собирая урожай, его родители боялись, что слоны могут уничтожить их тяжелый труд за одну ночь. Ян Цзюнь видел, как слоны топчут их поля, и это приводило его в ярость и чувство беспомощности. Он и жители деревни пытались отпугнуть их шумом и фонариками, но эти методы не помогли. Более того, некоторые жители деревни, случайно столкнувшиеся со слонами, были ранены или даже убиты.
Чтобы решить эту проблему, местное управление по охране природы запустило программу мониторинга азиатских слонов, внедрив беспилотники и инфракрасные камеры. Услышав об этом, Ян Цзюнь сразу же присоединился к команде наблюдателей.
Пройдя обучение, Ян Цзюнь научился управлять беспилотниками и инфракрасными камерами. Его работа заключалась в том, чтобы отслеживать слонов, определять их передвижение и отправлять ранние предупреждения жителям деревни по телефону. Он также установил инфракрасные камеры, чтобы следить за слонами даже без присутствия людей. Когда слоны приближались к деревне, Ян Цзюнь незамедлительно оповещал жителей через платформу раннего оповещения, чтобы они могли избежать опасности.
Поначалу некоторые жители деревни неправильно понимали его работу, считая, что он помогает слонам, а не защищает их. Но по мере того как система сокращала количество встреч между людьми и слонами, страх утихал, и жители стали ценить усилия Ян Цзюня.
Сегодня Ян Цзюнь - не просто обычный житель деревни, а защитник общества. Используя технологию, он охраняет свой родной город и помог изменить отношение жителей к слонам. "Слоны приносят неприятности, но это не их вина", - говорит он. "Мы должны найти способы, чтобы люди и слоны могли безопасно жить вместе".
Связь с соавторами
Другие вкладчики
Ван Бинь
Национальный природный заповедник Сишуанбаньна
Чжэнь Сюань
Yunnan Zhenghao Monitoring Technology Co.
Ло Вэйсюн
Юго-западный институт геодезии и планирования Национального управления лесного хозяйства и пастбищ
Чжоу Чэньхао
Национальный природный заповедник Сишуанбаньна
Ян Цзычэн
Юго-западный институт геодезии и планирования Национального управления лесного хозяйства и пастбищ
Тан Юнцзин
Юго-западный институт геодезии и планирования Национального управления лесного хозяйства и пастбищ
Ван Чжихун
Юго-западный институт геодезии и планирования Национального управления лесного хозяйства и пастбищ
Сюн Чаоюн
Национальный природный заповедник Сишуанбаньна