Ради спасения редких животных защитники дикой природы обратились к астрономии
Многие виды животных по всему миру оказались на грани исчезновения не только из-за уменьшения площадей ареалов в результате обезлесения и изменения климата, но по причине браконьерства.
Защитники дикой природы идут в ногу со временем: так, они используют беспилотные летательные аппараты, чтобы справиться с нарастающими угрозами. Например, власти Мексики пытаются таким образом спасти вымирающий вид морских свиней.
Британские специалисты пошли ещё дальше и обратились к программному обеспечению и технологиями, которыми пользуются астрономы. Таким образом была создана система, позволяющая автоматически обнаруживать и осуществлять мониторинг дикой природы в труднодоступных районах. Пользоваться разработкой можно даже ночью, когда, собственно, и происходит большинство случаев браконьерства.
Новая система стала результатом сотрудничества между астрофизиками и экологами Ливерпульского университета имени Джона Мурса (LJMU). В ней используются дроны, которыми часто пользуются экологи, а также технология формирования тепловых изображений и ПО, как уже отмечалось выше, используемое астрономами.
Основываясь на алгоритмах машинного обучения и астрономических инструментах обнаружения, разработанных благодаря библиотеке с открытым исходным кодом для языка программирования Python — Astropy Project, учёные обучили систему распознавать различные типы животных на совершенно разных природных ландшафтах и растительной местности.
"Благодаря тепловизионным и инфракрасным камерам мы можем легко опознать животных за счёт тепла их тела днём или ночью, даже когда они замаскированы в своей естественной среде", — объясняет член команды доктор Клер Берк (Claire Burke).
Она поясняет: "Поскольку животные и люди в тепловых изображениях "светятся" так же, как звёзды и галактики в космосе, то они смогли объединить технический опыт астрономов с природоохранными знаниями экологов, дабы разработать систему автоматического поиска животных или браконьеров".
В середине 2017 года исследователи провели первые пилотные испытания системы на ферме в Уиррале, северо-запад Англии. Технология тестировалась при помощи инфракрасных снимков людей и коров. Сами же изображения были сделаны при помощи дронов.
Чуть позже специалисты LJMU объединились с сотрудниками одного сафари- и зоопарка, чтобы создать уникальные тепловые профили различных животных, включая носорогов и бабуинов. Таким образом, они создали целую библиотеку тепловых профилей различных существ.
А на сегодняшний день группа уже приступила к полевым испытаниям системы для обнаружения животных, находящихся под угрозой исчезновения. Делается это уже в родных местах обитания существ.
Как рассказывает Берк, самое первое полевое испытание в Южной Африке учёные провели в сентябре 2017 года. Тогда они пытались "поймать" редких зайцев вида Bunolagus monticularis. Она поясняет, что это один из исчезающих видов млекопитающих (к сожалению, один из великого множества).
Размер таких зайцев очень мал, поэтому дрон облетал территорию на довольно низком расстоянии от земли – на высоте 20 метров. "Несмотря на то, что это ограничивало область, которую мы могли увидеть при помощи беспилотников, нам удалось пять раз наблюдать животных", — рассказывает Берк. Учитывая, что учёные в целом за всё время встречали этих конкретных существ около тысячи раз, результат испытаний можно считать настоящим успехом.
Отметим, что у специалистов уже есть ПО, которое учитывает блокировку тепла тела животного растительностью. Благодаря ему животное можно "поймать", даже если оно спряталось за деревьями или листвой. Но на этом учёные не собираются останавливаться: в их планах модернизировать систему так, чтобы она также учитывала экологические факторы, скажем, погодные или атмосферные эффекты.
Например, влажность может слегка подпортить картину, но самая большая проблема возникает, когда температура грунта схожа с температурой животного, которого учёные пытаются обнаружить, говорят авторы работы.
Следующие полевые испытания системы запланированы уже на май 2018 года, и на этот раз учёные хотят применить разработку для поиска орангутангов в Малайзии и коатов в Мексике. А уже в июне они нацелились на поиск редких речных дельфинов в Бразилии.
"Наша цель – сделать систему лёгкой в использовании для экологов и егерей. Она позволит отслеживать, находить и осуществлять мониторинг исчезающих животных, а также предотвращать случаи браконьерства", — заключает Берк.
Команда исследователей представила проект на этой неделе на Европейской неделе астрономии и космических наук (EWASS) в Ливерпуле.
Ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о новом сайте, который позволит анонимно сообщать о преступлениях в дикой природе.
