2) 利用模型从无人机拍摄的图像中估算鳄鱼的总长度

了解人口结构对野生动物研究和保护至关重要。对于鳄科动物来说,准确估算总长度和种群等级通常需要近距离观察或捕捉,通常是捕捉部分浸入水中的个体,这可能会导致不准确性和风险。无人机技术为分类提供了一种无偏差、更安全的替代方法。本研究评估了无人机照片结合头长异构关系估算总长度的有效性,并提出了基于无人机的鳄鱼人口分类标准化方法。

该方法通过无人机摄影应用于野生鳄科动物。与摄影测量软件产生的地面采样距离(GSD)误差相比,地形影响较小。异速框架对不同物种长度的预测准确率在≃11-18%之间,个体间的自然异速变化可以解释其中的大部分差异。与主观且有风险的传统方法相比,我们基于无人机的方法客观、高效、快速、廉价、非侵入性且安全。

1) 标准化的无人机调查协议

这一组成部分为有效监测鳄鱼建立了标准化的飞行参数

鳄鱼可以被近距离接近(高度为 0.10 米),消费级无人机在 40-60 米的高度不会引起西非大型哺乳动物和鸟类的飞行反应。高度和其他飞行参数并不影响可探测性,因为高分辨率照片可以进行精确计数。观察者的经验、野外条件(如风、阳光反射)和地点特征(如植被、均匀性)都对可探测性有很大影响。基于无人机的鳄鱼调查应在一天的前三分之一时间从 40 米的高度进行。与传统方法相比,无人机调查具有以下优势:尺寸估计精确、干扰较少、能够覆盖更大和更偏远的区域。无人机拍摄的调查照片可以进行可重复、可量化的栖息地评估,发现侵占和其他非法活动,并留下永久记录。
总体而言,无人机为调查鳄类动物种群提供了宝贵且具有成本效益的替代方法,同时还带来了令人信服的次级效益,尽管它们可能并不适合所有情况和所有物种。

模块化无人机技术

我们的模块化无人机专为无障碍、适应性和可持续性而设计。这些无人机最初使用木制部件制作,只有不到六颗螺丝和扎带,组装、维修和使用当地材料复制都很简单,使社区能够独立领导修复项目。

随着技术的进步,我们已经集成了氢燃料电池混合电力推进系统,从而提高了飞行耐力、能源效率和环境可持续性。这些创新使无人机能够覆盖更大的区域,在偏远环境中工作,同时减少碳足迹。

模块化设计确保了持续适应的灵活性,使社区能够为无人机升级摄像头或传感器等监测工具。这种方法将简便性与尖端创新相结合,在基层赋权与可扩展、有影响力的环境恢复之间架起了桥梁。

释放未来影响:资金和专业发展

对于包括我们的参与者在内的许多保护工作者来说,如果没有资金来使用这些工具,仅有有效使用保护技术的知识是不够的。认识到这一障碍,我们为每位参与者提供 500 美元的种子基金,支持他们实施保护解决方案。参与者必须提出并实施项目,这些项目包括建造防捕食者炸弹和水下相机陷阱,开发人工智能工具、移动应用程序和社区驱动的公民科学活动。每位参与者都必须在接下来的一年中汇报项目进展情况,以促进问责制和影响跟踪。

为确保项目的长期可持续性,我们还提供了赠款撰写、提案制定和资助方参与方面的培训,使参与者掌握确保未来持续获得资金所需的技能。初次培训结束后,我们还将继续提供指导和支持。我们的团队以及不断壮大的校友网络将在资助申请、推荐信和职业发展机会等方面提供指导。在该计划期间启动的许多项目和合作项目都促成了研究生的学习、研究成果的发表和会议演讲,从而加强了参与者作为保护领导者的持续成长。

  • 提供种子基金的捐助者的支持
  • 培训员和辅导员的持续奉献和投入
  • 学生必须提交两份最新情况报告和一份助学金财务报告。确保对这些报告的跟进需要核心团队的努力和参与。
  • 学生们表示,能够在他们的简历中列出通过我们的计划获得的种子基金,有助于他们在未来获得更多的资助机会。
注重实践参与

我们的技术培训强调体验式学习,让学员直接实际体验保护技术。只要有可能,我们都鼓励学员在安全、低压力的环境中亲自设置和部署工具,为他们创造实验、犯错和边做边学的空间。例如,学生可以根据课堂培训模块选择相机陷阱的位置,然后通过分析所得数据来评估其决策的有效性。这一过程有助于沟通理论与实践,同时建立解决问题和使用工具的信心。

在学员无法直接操作工具的情况下,来自主办机构的培训师和实地工作者会提供现场演示,例如使用 GPS 跟踪野生动物或操作无人机,确保学员仍能接触到这些技术如何在实际保护环境中发挥作用。

  • 在东道机构获得实际使用的技术工具
  • 学生有机会亲自试用和测试工具
  • 经验丰富的教师提供指导和支持
  • 我们发现,与传统的讲座或仅仅观察技术的使用情况相比,如果配以辅助的背景信息,这些实践经验的影响更大
  • 提供机会让学生参与技术的整个生命周期(例如,从设置和部署到数据收集和分析),使他们为在自己的项目中使用这些技术做好更充分的准备
加强早期职业发展潜力

我们选择处于职业生涯起步阶段的参与者,例如那些已经获得学士学位、即将进入非政府组织或保护领域工作或开始接受高等教育的人。我们的目标是确定那些能够从我们提供的培训、资金、指导和支持的类型和数量中获得最大收益的参与者。在过去两年中,我们已经招募了至少一名非学术背景但拥有丰富实地经验的参与者。这些人在项目中茁壮成长,凸显了在未来的迭代中进一步迎合这些受众的机会。

  • 与当地学术机构和地区非政府组织建立的强大网络有助于我们吸引大量合格的申请者(每年约 200 份申请)
  • 根据早期参与者的需求量身定制教育材料
  • 同阶段参与者群体形成牢固持久的联系
  • 起初,我们将处于不同职业阶段的参与者纳入其中,但我们发现,年龄较大、经验较丰富的人有不同的需求,需要针对他们的经验水平制定不同的计划
  • 我们的入门级培训材料对于在该领域有更多经验的女性来说用处不大
编制可调整的核心培训材料

为了在不同的保护环境中培养技术能力,我们创建了一套模块化的标准化培训材料,教授保护技术方面的基本能力。这些教材分为野生动物监测、野生动物保护和人类与野生动物冲突等主题模块,设计灵活,可根据地区需求进行调整。

我们与当地主办机构和当地招聘的培训师合作,根据当地的生态条件、机构优先事项、监管框架和学习风格调整课程。例如,由于肯尼亚允许使用无人机,而坦桑尼亚却限制使用无人机,因此我们会对培训模块进行相应调整,以确保所有内容都能在学员所在国的环境下实施。这种方法确保培训既贴近当地情况,又切实可行,从而最大限度地发挥其长期影响。

我们的核心培训组合包括

  • 野生动物监测:相机陷阱、生物探测器、声学传感器、GPS 跟踪
  • 野生动物保护:SMART、EarthRanger、红外相机、无线电、K9、无人机
  • 缓解人类与野生动物的冲突:电栅栏、联网传感器、威慑系统
  • 交叉工具:地理信息系统和遥感、人工智能以及编码和电子学入门
  • 核心材料由世界领先的保护技术专家编写
  • 多年的计划编制使我们能够完善和改进我们的培训材料
  • 学员的年度反馈有助于指导内容的完善和新主题的开发
  • 主办机构和当地合作伙伴就最相关的培训需求提供宝贵意见
  • 即使是同一地区的不同国家,其教育体制也存在很大差异。例如,某些类型的培训或活动--如主动学习方法--对于来自以死记硬背为教育中心的国家的学生来说可能更加困难。了解当地的学习偏好并相应调整教学方法,可以帮助学生更深入地参与其中。
  • 某些技术或方法,如无人机或基于云的数据存储,在某些地区可能被禁止使用或过于昂贵。 与当地保护技术专家合作,可确保我们专注于为学员提供可使用、可操作的技术。
  • 要求当地培训师自己编写教材往往会超出他们的时间和能力范围
  • 使用标准化的材料可确保一致性,并减少所提供内容的类型和深度的差异。
确定有影响力的导师、培训师和盟友

我们的标准化培训课程由在当地从事保护和保护技术工作的女性专家(学者、从业人员和政府专业人员)讲授。这些女性不仅是讲师,还是导师和合作者。通过以当地女性榜样为中心,我们帮助学员设想自己的职业道路,同时加强她们与地区研究和保护社区的联系。我们努力营造一个包容的环境,让学员就女性在保护技术领域所面临的挑战进行坦诚的对话,并鼓励学员在正式培训期结束后建立持久的导师关系。

然而,我们要解决的性别差距问题可能会使我们难以在某些技术领域发现和招募女性培训师。为此,我们定义了三种不同的角色,以扩大对学员的支持系统:

  • 导师:领导课程并提供持续指导的当地女性榜样。
  • 盟友:积极支持我们致力于性别平等和包容性培训空间的男性培训师和主持人。
  • 培训师:提供额外指导和后勤支持的国际组织团队成员。

这些人在提供培训内容、促进学员成长以及在整个保护技术领域树立不同形式的领导典范方面共同发挥着至关重要的作用。

  • 女性领导人对培养下一代保护工作者的浓厚兴趣,包括愿意坦诚地参与脆弱的对话并提供职业建议
  • 盟友对支持妇女在其领域和组织中发展的兴趣日益浓厚
  • 提供资金,支持高质量的导师和盟友出席会议并支付酬金
  • 我们制定了一套行为准则,并就导师和盟友在计划期间和计划结束后应如何与学生接触预先设定了明确的要求
  • 导师和盟友最好具有培训背景以及保护技术方面的专业知识
  • 在可能的情况下,我们寻求职业生涯中期导师和资深导师的组合,他们可以向学员讲述保护职业生涯的不同阶段
  • 需要精心挑选男性盟友,以营造一个支持性的安全环境
  • 我们在工作坊中维护和培养女性专用空间,男性盟友和培训师不得入内
与地方机构建立伙伴关系

主办机构的选择依据是其支持课堂教学和实地教学的能力,以及其参与积极保护挑战的能力,在这些挑战中,技术发挥着重要作用。例如,坦桑尼亚的RISE Grumeti 基金会就是一个理想的培训地点,它提供教育设施和学生宿舍,并积极开展反盗猎和犀牛保护计划等科技项目。

此外,我们优先考虑那些与我们同样致力于推动女性和早期保护工作者教育的机构,它们与当地保护和研究社区有着紧密的联系,并在将技术融入保护实践方面表现出领导力。这些合作伙伴关系对于确保我们的项目可持续发展和深入社区至关重要。

  • 在教育、提高技能和赋权方面具有一致愿景的当地合作伙伴
  • 东道组织和合作组织中的女性提供实地支持
  • 保护技术领域经验丰富的当地教育工作者和培训人员网络
  • 与当地保护、研究和政府网络有紧密联系的主办机构最有能力发现和招募经验丰富的女性专业人士担任培训师和导师。
  • 已经管理过其他培训项目的机构通常都拥有现有的基础设施和后勤系统,使其有能力为学生提供支持。
  • 积极使用各种保护技术的场所可为学生提供宝贵的实践机会,让他们在实际环境中接触各种工具。
  • 对计划愿景的共同承诺,尤其是性别平等和赋权方面的承诺,对于创造一个安全、支持性的环境至关重要,在这样的环境中,女性可以建立社区、获得专业成长并发展领导技能。
STEM 学习中的动手保护技术

Arribada 俱乐部将保护技术纳入其 STEM 课程,向学生传授环境监测和解决问题的实际应用。学生们学习 GPS 地图绘制、生物声学数据分析、微电脑编程和 3D 打印,以应对保护方面的挑战。他们设计原型、分析生物多样性数据,并利用 3D 扫描技术创建自然标本数字图书馆,将所学知识直接应用到保护工作中。

可靠地使用 3D 打印机和 GPS 设备等现代技术,可以实现实践学习。教师培训确保了课程的有效实施。通过与非政府保护组织合作,将现实世界的保护需求融入其中,使课程立即适用于学生所在的当地环境,并具有实际意义。

维护技术和提供持续的教师支持是计划成功的关键。鼓励学生参与与社区相关的项目,可以提高他们的参与度,并展示其教育在现实世界中的价值。在技术使用与基础 STEM 原则之间取得平衡,可确保学生掌握扎实的可迁移技能。