了解食腐动物、食肉动物及其群落、生态系统和保护挑战

秃鹫是一种高智商鸟类,为生态系统提供重要的服务。然而,在过去几十年中,由于人为因素,旧世界秃鹫的数量急剧下降。需要制定有效的保护策略,以应对滥杀滥伤或食物来源枯竭等严重威胁。与此同时,人们对秃鹫的行为(包括社会交往)仍然知之甚少。利用高科技跟踪设备和基于人工智能的分析工具,GAIA 的目标是更好地了解秃鹫如何交流、互动、合作、觅食、繁殖和养育幼鸟。此外,GAIA 的科学家还研究白背秃鹫的社会觅食策略,以及食肉动物-清道夫-群体内部的信息传递。在动物王国中,各个类群的共同特点是不仅以个体的形式,而且以群体的形式寻找食物。动物们一起觅食,或者依靠其他个体的知识来寻找食物。这种所谓的社会性觅食可能会带来好处,例如找到的食物数量、可捕获猎物的大小或获取食物所需的时间。GAIA 研究了物种特有的行为和交流机制,以及对个体的激励、好处和可能的坏处。

通过进一步了解这些物种内部和物种之间的联系和互动,GAIA 还有助于更好地了解人类与野生动物冲突的根源(这往往与食肉动物的行为有关)以及物种管理。例如,在纳米比亚,对狮子群落的研究有助于了解它们的空间行为,减少与当地居民(如养牛人)的接触,从而管理人类与野生动物的冲突(全球生物多样性框架目标 4)。这些知识还被用来观察和可持续地管理当地的狮子种群,以造福人类(《全球生物多样性框架》目标 9),在减少冲突和旅游业之间取得平衡。

经验、资金和渠道使这一基石得以实现:GAIA 有足够的资源聘请在动物行为学、空间生态学、食肉动物与食腐动物的相互作用、种内交流和人类与野生动物冲突等方面拥有多年研究经验的优秀科学家。此外,在南部非洲野生动物管理和保护领域,GAIA 已与科学界和利益相关方进行了数十年的整合。例如,这使得研究人员可以凭研究许可证进入保护区/禁区,对鸟类进行标记,并为食肉动物套上项圈。

该项目的最新研究成果(https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2024.110941)证实了合作和社会信息对觅食成功的益处。研究结果表明,"秃鹫链 "或 "局部强化 "等社会性觅食策略总体上比非社会性策略更有利。只有在秃鹫密度较高的情况下,"秃鹫链 "策略的搜索效率才优于 "局部增强 "策略。此外,研究结果表明,在我们的研究区域,秃鹫可能会受到秃鹫和尸体密度变化的影响而采取不同的觅食策略。本研究建立的模型有可能超越特定的研究地点,成为研究不同物种和环境的通用工具。

秃鹫眼中的生态系统(合成图)
了解食腐动物、食肉动物及其群落、生态系统和保护挑战
推进动物载体遥感、GPS 跟踪和监测
人工智能用于行为识别、尸体检测和图像识别
开发新一代动物标签和设备网络中的数字蜂群智能概念
建立基于卫星的物联网通信系统
将动物园和人类照料的动物纳入科学技术驱动的研究和保护项目中
提高当地实施和推广解决方案的能力
秃鹫眼中的生态系统(合成图)
了解食腐动物、食肉动物及其群落、生态系统和保护挑战
推进动物载体遥感、GPS 跟踪和监测
人工智能用于行为识别、尸体检测和图像识别
开发新一代动物标签和设备网络中的数字蜂群智能概念
建立基于卫星的物联网通信系统
将动物园和人类照料的动物纳入科学技术驱动的研究和保护项目中
提高当地实施和推广解决方案的能力
社区参与

社区必须从收集的数据中获益,而我们确保他们能够获益。

我们支持北部牧场信托基金(NRT)社区保护机构与大生命基金会每季度举行一次数据分享会议,创建一个开放的论坛,让数据为合作决策提供信息。这包括城镇规划、土地使用战略和社区主导的保护举措。

通过分享对野生动物活动、环境状况和人类活动的见解,社区可以共同规划和平、安全和预防人类与野生动物冲突(HWC)。这些会议使保护机构有能力共同制定跨地貌的解决方案,加强跨境合作,确保数据在最需要的地方推动行动。

对数据共享或隐私的控制。

社区管理者得到授权和培训,通过不同的传感器收集数据,利用物联网网络将数据输入控制室和地球游侠。

技术支持和培训

CCF 提供了一个整合景观级技术、培训和社区参与的整体数字生态系统,以推动有意义的变革,为实现GBF 目标 20 "加强生物多样性方面的能力建设、技术转让和科技合作 "做出贡献

保护区技术人员(PAT)培训项目于2025年6月启动,由基督教儿童基金(CCF)开发,旨在增强当地社区保护自然的能力。

这项量身定制的计划旨在培养实用、紧缺的技能,创造真正的机会--从初级技术人员到长期从事保护区内的领导和咨询工作。该课程与行业专家共同开发,以当地需求为基础,将实地实践培训与应用保护技术知识相结合。

学员毕业后将掌握支持和维护重要保护技术基础设施的就业技能。他们还将有机会获得 PAT 认证,并有机会获得全球认可的思科认证,从而在保护和技术领域获得更广阔的职业发展潜力。

通过对当地人才的投资,PAT 计划帮助社区在保护他们称之为家园的自然景观方面发挥主导作用。

将对第一批学员的影响进行监测,重点是他们的职业历程和个人发展成果

集中管理和控制数据

用于实时保护区管理的可视化平台,帮助管理人员做出与保护相关的明智运营决策。目前,用户社区正在分享最佳实践和创新理念,使 EarthRanger 的应用范围从大象保护扩展到野生动物、生态和社区应用等多个领域。

基督教儿童基金与开发该软件的 AI2 团队建立了长期合作伙伴关系。

  • 数据从基于现场的硬件通过网络无缝流向 Earth Ranger
  • 诊断信息是良好支持和维护的关键。
将数据从现场传送到操作室

从土壤湿度和水位到动物迁徙和栖息地健康,来自传感器的数据通过思科 LoRaWAN 网关和 Actility 的 ThingPark™ 平台传输到中央操作室,EarthRanger 等平台在这里提供生态系统健康和威胁的全方位 360 度视图。在此之前,这些都是由思科公司捐赠的。
这些 LoRaWan 网关现在支持整个保护区的 800 多个物联网传感器。

  • 使用 LoRaWAN 时,数据通过无线方式传输到网关。网关监听相应的信号,并将其传输到连接到互联网的 LoRaWAN 网络服务器。
  • 部署 LoRaWAN 网络比建立传统蜂窝系统更快、更方便。
  • 运行所需的基础设施最少。无需架设电缆和连接电源线。网络设计和优化也得到了简化,因为只需一个网关,就能非常有效地覆盖更大的区域。
  • 长期可靠:网关坚固耐用,提供 7 年质保,让在恶劣和偏远条件下工作的保护区管理人员高枕无忧,确保运行安全。
  • 崎岖地形中无与伦比的覆盖范围:LoRaWAN 技术在偏远和崎岖地形中的表现始终优于其他技术,可在蜂窝连接有限或不存在蜂窝连接的挑战性地形中提供广泛而可靠的覆盖。
  • 无缝区域资产跟踪:该系统支持设备漫游,无需手动重新配置即可在不同区域不间断地跟踪资产--这是移动野生动物监测和保护设备的基本功能。
  • 成本效益高:LoRaWAN 设备利用低成本、基于商品的硬件,并集成了标准无线电模块,从而大大降低了整体部署成本。与基于蜂窝或 Wi-Fi 的解决方案相比,这使得保护团队在经济上更容易获得广域传感器网络。
  • 可扩展、可持续的替代方案:LoRaWAN 功耗低、距离远、对基础设施的需求最小,是卫星通信的可持续替代方案。即使在最偏僻的地方,它也能实现实时环境监测。
  • 广泛采用,保护环境:在该合作伙伴关系之外,全国有 200 多个保护区正在使用 LoRaWAN 监控水、食物和栖息地健康等重要资源。这种日益广泛的应用有助于确保野生动物、生态系统和依赖它们的社区拥有一个充满活力的未来。
筛选数据类型并继续扎根

Actility LoRaWAN物联网园区网络服务器网络服务器连接传感器、网关和终端用户应用,确保LoRaWAN网络数据路由的可靠和安全。它们与运行支持系统(或 OSS)一起,是控制整个 LoRaWAN 网络的大脑。

  • 从 LoRaWan 网关收集数据,并将这些来自现场传感器的数据传输到节点 Red,由节点 Red 将数据发送到 Earth Ranger(一款数据可视化软件)。
  • 它可以通过培训实现自我管理。
  • 易于复制。
  • 可在内部或云端部署

如今,Actility的物联网网络服务器支持131个带有CCF的LoRaWAN网关和近千个传感器,遍布35个社区和私人保护区。这些网络覆盖了肯尼亚马赛马拉、察沃和北牧场等标志性地貌,形成了覆盖近 1,000 万公顷土地的数字安全网。

包括肯尼亚野生动物管理局和乌干达野生动物管理局在内的政府机构已批准将 LoRaWan 方法推广到国家公园和社区土地。

加强社区参与和专家知识

通过我们的平台和工具,我们不仅提供了筹集资金的机会,简化了监测数据的收集,更早地发现森林火灾,从而更快地做出反应,而且还培养了基层小项目的主人翁意识,使其能够解决气候危机这一全球性的关键问题。我们鼓励平台上的每个项目与我们和更广泛的社区分享其面临的挑战和成功故事。这种参与是通过定期的 "社区对话 "或与其他面临类似挑战的项目直接联系来实现的,从而在地方和区域层面促进有意义的讨论和宝贵的知识交流。

我们的项目徽章进一步增强了这种归属感,既是社区成员的象征,也是潜在支持者的官方质量印章。此外,我们还提供免费和保密的咨询服务,由我们的专家团队为恢复组织提供量身定制的指导,使他们能够可持续地发展和改进他们的活动。

积极的社区参与:定期的互动机会,如社区讲座和同伴联系,对于促进项目之间的合作、知识共享和相互支持至关重要。

培训和支持:为项目实施者提供培训和持续的技术支持,确保他们能够最大限度地利用工具的功能,并有效地解释数据。

认可和验证:项目徽章等工具是质量和可信度的象征,对社区士气和吸引潜在支持者都很重要。

量身定制的咨询支持:提供便捷、专家驱动和保密的指导,确保项目能够应对其独特的挑战,并实现可持续的改进。

便捷的技术和工具:用户友好、可靠的筹资、监测工具以及森林火灾等挑战的早期检测工具对于基层项目的有效运作和实现目标至关重要。

既关注全球又关注当地:平衡全球相关性与当地影响,确保全面解决广泛的气候危机和具体的地区需求。

主要经验教训

社区参与建立长期价值
通过 "社区访谈 "和直接的同行联系进行定期互动,可以培养强烈的归属感和共同目标。项目从知识交流中获益匪浅,但这些论坛需要持续的推动,以确保有意义的参与。

认可推动动力和信誉
项目徽章是表彰和验证项目质量的有效工具,可以提高实施者的士气,增强捐助者的信心。不过,获得徽章的标准必须透明,并始终如一,以保持信任。

支持必须因地制宜、触手可及
事实证明,免费咨询服务对于面临各种挑战的项目,尤其是资源有限的基层项目,是非常宝贵的。然而,确保咨询团队有足够的能力来满足日益增长的需求仍然至关重要。

挑战和不成功的方面

社区参与不一致
并非所有项目都积极参与讨论或分享经验,这限制了相互学习的潜力。鼓励更广泛的参与仍是一项挑战。

平衡标准化与灵活性
虽然项目徽章和标准提供了结构,但一些基层项目感到受限于僵化的标准,无法充分考虑当地情况。在指导方针中引入适应性是关键所在。

推广建议

培养包容性社区
积极鼓励参与知识共享活动,强调其益处并为参与活动提供激励措施,如展示成功案例。

投资于可扩展的支持结构
建立一支强大的咨询团队,实施可扩展的流程,以满足不断增长的项目社区的不同需求。

改进对恢复工作的监测和报告

环境恢复项目必须向捐助者和其他利益相关者展示其工作的影响。然而,许多项目在有效收集和展示数据方面却举步维艰。这正是数字工具 TreeMapper 和 DataExplorer 面板提供宝贵支持的地方。TreeMapper 使恢复组织能够收集有关其恢复活动的详细现场数据,而不仅仅是植树。它可以跟踪防火带、表土清除或其他生态系统恢复措施等干预措施。TreeMapper 拥有一个包含 60,000 多种树种*的庞大数据库、离线功能和重新测量监测地块的能力,可简化生态系统监测,确保全面、可靠的数据收集。

收集到的数据会自动上传到平台,并可在每个项目简介中公开访问。为了进行更深入的分析,修复机构可以使用 DataExplorer 面板或导出数据,以便在 Python 或 Excel 中进一步探索,从而获得改进工作的真知灼见。

此外,来自美国国家航空航天局(NASA)、欧洲航天局(European Space Agency)和其他提供商的卫星数据可验证项目索赔并跟踪生物量、树木覆盖、碳固存以及火灾或洪水等风险的变化,从而加强监测。实地数据与遥感数据相结合,可提供详细、全面的项目质量和长期发展情况,为利益相关者提供透明度和可操作的见解。

*BGCI 2024。全球树木门户网站。植物园保护国际。见 https://www.bgci.org/resources/bgci-databases/globaltree-portal/。访问日期:2024 年 12 月 11 日。

功能强大、用户友好的工具:TreeMapper 和 DataExplorer 等数字工具必须直观、可靠,并能在包括离线场景在内的各种环境中发挥作用,以确保广泛采用和有效收集数据。

全面的数据集成:将地面采集的数据与遥感数据集(如来自美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)的数据集)进行无缝整合,可确保全面了解项目绩效和生态系统发展情况。

广泛的物种数据库:维护良好的庞大数据库(如 TreeMapper 的 60,000 多种物种目录)对于准确、详细的生态监测至关重要。

可访问性和可扩展性:各种规模和资源的项目都应能使用这些工具,随着项目的发展,这些工具应具有可扩展性,以处理各种恢复活动和大型数据集。

透明的数据展示:以清晰、引人入胜的格式公开项目数据,可增强捐助者和利益相关者之间的信任,同时促进问责制。

主要经验教训

易用性至关重要:TreeMapper 和 DataExplorer 等工具必须将用户友好性放在首位,以确保采用率。复杂的界面或工作流程会妨碍使用,尤其是在技术能力有限的地区。

离线功能至关重要:许多修复项目都是在网络不可靠的偏远地区进行的。TreeMapper 等工具的离线功能对于在这种环境下收集数据至关重要。

整合地面数据和卫星数据可增强影响力:将地面数据与卫星洞察相结合,可显著提高监测的准确性,并提供项目进展的整体视图,这对实施者和捐助者都至关重要。

透明度建立信任:可公开访问和可视化处理的数据可增强捐助方的信心,促进问责制,清楚地展示受资助项目的影响。

连通性始终是一个主要考虑因素:我们开发的工具非常轻便,在旧手机上也能使用,不需要最先进的处理器。所有应用程序均可离线使用,例如 TRACER 地图绘制可离线使用,TreeMapper 数据可离线收集,用户只需每隔一个月左右连接互联网即可。

融资和可持续性: ForestCloud的技术基础设施由与Plant-for-the-Planet、Salesforce和ESRI建立的稳定、长期的机构合作伙伴关系提供支持。恢复平台的白标版本(如trees.salesforce.com)也可作为筹资工具,支持更广泛的 ForestCloud 运营。随着用户和应用程序数量的增长,我们可能会对捐赠收取一定比例的费用,以帮助持续支付维护和运营成本。

不成功的方面

数据收集方法不统一:项目最初缺乏标准化的数据收集协议,导致整合和分析工作复杂化。

早期培训支持有限:培训材料和支持不足最初阻碍了工具的有效使用。

复制建议

首先关注核心需求:从直接满足用户需求的基本功能开始,根据用户反馈和不断变化的需求逐步扩展功能。

数据收集标准化:对数据收集和报告标准实施明确、统一的指导,以确保各项目之间的一致性。

提供广泛的培训和支持:提供用户友好型培训资源、教程和持续的技术支持,帮助实施者充分利用工具。

根据当地情况调整工具:考虑各地区在修复实践和环境方面的差异,确保工具在不同环境下的通用性和相关性。

优先考虑透明沟通:让所有利益相关者都能获取并理解项目数据,从而促进信任和参与。