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当计算野生动物时,无人机比人更准确

生态学家越来越多地使用无人机收集 数据。科学家们使用遥控飞机来估计脆弱的极地苔藓的健康状况 ,测量和预测豹纹海豹的质量 ,甚至收集 鲸鱼的鼻涕。无人机也被标记为野生动物种群监测的游戏改变者。

但是,一旦起飞尘埃落定,我们如何知道无人机是否能产生准确的数据?也许更重要的是,数据如何与使用传统地基方法收集的数据进行比较?

为了回答这些问题,我们创建了 #EpicDuckChallenge,其中包括在阿德莱德海滩上部署数千只塑料复制鸭,然后测试各种计算方法。

正如我们今天在“ 生态学与进化方法 ”杂志上所报告的那样 ,无人机确实可以生成准确的野生动物种群数据 - 事实上,这些数据比那些以老式方式收集的数据更准确。

Jarrod Hodgson站在为#EpicDuckChallenge建造的海鸟的复制殖民地之一。

评估野生动物计数数据的准确性很难。我们无法确定一组野生动物中存在的真实动物数量。因此,为了克服这种不确定性,我们创建了真人大小的复制海鸟殖民地,每个殖民地都有一定数量的个体。

从最佳的优势和理想的天气条件,经验丰富的野生动物观察员使用双筒望远镜和望远镜独立地计算了地面上的殖民地。与此同时,一架无人机从各种高度拍摄了每个殖民地的照片。然后,公民科学家使用这些图像来计算他们可以看到的动物数量。

无人机衍生图像中的鸟类数量优于野生动物观察者在地面上的数量。无人机方法更精确,更准确 - 它产生的计数始终接近真实的个体数量。

比较优势:无人机衍生的照片和地面计数器的视图。

结果之间的差异并非微不足道。无人机导出的数据比地面计数准确率高出43%到96%。这种变化是由于每只鸟代表了多少像素,而这又与无人机飞行的高度和相机的分辨率有关。

这并不奇怪。经验丰富的地面计数器表现不错,但无人机的优势非常明显。观察从上面拍摄的照片意味着公民科学家不必与在地面计数期间经常发生的模糊鸟类抗争。这些图像也使公民科学家受益,因为他们可以根据需要多次数字地审查他们的计数。这减少了错过个人和计算个人不止一次的可能性。

科学家得到了许多志愿者的帮助

然而,即使它被证明更准确,制作手动数字计数仍然是乏味和耗时的。为了解决这个问题,我们开发了一种计算机算法,希望能够在不降低数据质量的情况下进一步提高效率。它确实如此。

我们在每个群体中描绘了一定比例的鸟类来训练算法以识别感兴趣的动物如何出现在图像中。我们发现使用10%的训练数据足以产生与人类审查整个场景相当的菌落数。

这种计算机化可以减少处理数据所需的时间,从而有机会削减调查野生动物种群所需的成本和资源。当结合无人机为无法步行访问的测量站点提供效率时,这些节省可能相当可观。

在现场使用无人机监控

我们的结果对一系列物种具有重要意义。我们认为它们与聚集鸟类特别相关 ,包括信天翁,表面筑巢企鹅和军舰鸟等海鸟,以及像鹈鹕这样的殖民地筑巢水鸟。

从上面很容易看到的其他类型的动物,包括 拖出的海豹 和儒艮,非常适合无人机监测。动物的巢穴或踪迹,如猩猩和乌龟,也可用于推断存在。

额外的实验将有助于评估无人机调查喜欢隐藏的动物和复杂栖息地内的动物的能力。我们和全球研究人员都对此类评估感兴趣,目前的调查重点是野生动物,如树栖哺乳动物和鲸目动物。

我们仍在 了解野生生物如何对无人机的存在作出反应,需要更多的研究来量化这些物种和环境中的响应。结果将有助于改进和改进 无人机监测协议, 使无人机对野生动物的影响最小。这对于易受干扰的物种尤其重要,并且不可能或不希望接近。

世界正在迅速变化,对野生动物产生许多 负面影响。无人机等技术可以帮助科学家和管理人员快速收集数据,以便及时评估这些变化的影响。

在监测野生动物时,提高动物调查的准确性和精确度使我们对人口估计更有信心。这为制定管理决策或政策变化提供了更有力的证据。对于面临灭绝或无法挽回的破坏的物种和生态系统,这种快速行动可能是一条字面上的生命线。

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20190818A0A9BR00?refer=cp_1026
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