Спутниковая революция: наблюдение за слонами из космоса — теперь реальность
Спутниковый мониторинг животных — это пример прогресса космических технологий. Используя снимки высокого разрешения и специальное программное обучение, исследователи из отдела охраны дикой природы Оксфордского университета изучали популяцию слонов.
За последнее столетие численность этих величественных африканских животных резко сократилась из-за ликвидации естественной среды обитания, браконьерства и мести людей за разорение имущества домохозяйств. В связи с этим точный мониторинг места нахождения и числа слонов крайне важен для их сохранения.
Преимущества нового метода мониторинга слонов
В настоящее время животных обычно подсчитывают с пилотируемых самолетов. При этом аэрофотосъемка – это занятие не из дешевых. К тому же у данного метода много недостатков. Например, подсчет может быть затруднен из-за плохой видимости, усталости наблюдателей и даже предвзятого отношения.
Дистанционное отслеживание слонов способно устранить многие из этих проблем. За один пролет спутника можно отсканировать свыше 5000 кв. км земной поверхности, причем это происходит за считанные минуты. Такой разовый охват позволяет исключить ошибки, связанные со случайным двойным подсчетом.
Поскольку спутники движутся по орбите постоянно, частота таких наблюдений будет достаточно большой. Прежде недоступные территории теперь также доступны для изучения, как и остальные. А для изучения приграничных районов не требуется получение специальных разрешений. Также в этом случае отсутствуют угрозы для жизни и здоровья людей.
Как исследователям помогает автоматизация обнаружения
Для обработки большого количества снимков с целью обнаружения и подсчета слонов используется специальная, разработанная командой ученых, программа. Она позволяет многократно ускорить процесс и снизить риск возникновения ошибок. Все это повышает шансы на точный результат, который так важен для сохранения и охраны этих диких животных.
Источник
Достижение ученых: исследователям из отдела охраны дикой природы Оксфордского университета удалось обнаружить вымирающий вид слонов на снимках из космоса при помощи искусственного интеллекта
В настоящее время технологии позволяют различать на снимках из космоса даже самые мелкие объекты — отдельных животных или, например, деревья с возможностью определить вид. Ученые из Оксфордского университета обработали снимки при помощи искусственного интеллекта и неожиданно для себя обнаружили слонов. Оказалось, что это редкий вымирающий вид, увидеть который с Земли не удавалось уже многие годы.
Сокращение популяции слонов
За 100 последних лет численность африканских слонов (Loxodonta africana) уменьшилась в несколько раз из-за браконьерства, а также действий местных жителей. Слоны наносили вред их посевам, уничтожая урожай, за что часто расплачивались жизнью. Также вид вымирает из-за утраты привычной среды обитания. Вот почему так важно постоянно мониторить их численность, но сделать это до сих пор было непросто.
В настоящее время слонов отслеживают, чаще всего, с самолетов. В саванне это обычная практика, но, к сожалению, не слишком эффективная. Исследователи сталкиваются с множеством проблем, начиная от плохой видимости и заканчивая невозможностью попасть в отдельные далекие районы. Ведь самолет нужно поднять и посадить, а это возможно не везде. К тому же такой способ очень затратен и сложен с точки зрения логистики.
Новейшие технологии
Ученые из Оксфордского университета (факультет зоологии и инженерный факультет) поставили перед собой амбициозную задачу эту проблему решить. Им помогла процедура дистанционного зондирования и обработки спутниковых снимков. Был проведен глубокий анализ каждого из них с помощью искусственного интеллекта для изучения проблемы контроля популяций.
Спутниковый мониторинг — метод новый, но уже получивший признание во многих странах. Здесь не требуется присутствие человека на земле, что хорошо для животных, ведь нет риска вмешательства в их жизнь. Также это ограждает и людей от опасности во время сбора данных о популяции, например, тех же слонов. Становятся доступными самые отдаленные районы, куда нельзя добраться даже на самолете.
Огромная работа во имя науки
Главной проблемой использования мониторинга со спутника является огромное количество изображений, которые нереально отсмотреть вручную. Однако искусственный интеллект может делать это за считанные минуты. Кроме того, компьютер практически не ошибается, что было доказано учеными много раз. Система распознала слонов на фото и сама вычислила, что это редкий исчезающий вид. Людям на это потребовались бы месяцы, а то и годы.
Чтобы разработать такой метод, был создан набор обучающих данных для нескольких сотен южноафриканских слонов. Именно его позже внесли в сверточную нейронную сеть. Ученые говорят, что дистанционное зондирование поможет сохранить редкий вид слонов от вымирания. Ведь теперь за ними следить станет гораздо проще.
Источник
Вымирающих слонов нашли на снимках из космоса с помощью глубокого обучения
Используя спутниковые снимки с самым высоким разрешением и глубокое обучение, ученым из Исследовательского отдела охраны дикой природы Оксфордского университета удалось обнаружить слонов на снимках из космоса.
За последнее столетие популяция африканских слонов (Loxodonta africana) резко сократилась из-за браконьерства, убийств местным населением в ответ на порчу урожая и фрагментации среды обитания. Для их сохранения необходимо знать, где они находятся и сколько их: точный мониторинг жизненно важен.
В настоящее время наиболее распространенным методом обследования популяций слонов в саванне является подсчет с воздуха с пилотируемых самолетов. Наблюдатели, участвующие в аэрофотосъемке, могут столкнуться с проблемами из-за плохой видимости, а сама аэрофотосъемка может быть дорогостоящей и сложной с точки зрения логистики.
Команда из Оксфордского университета (WildCRU: факультет зоологии и исследовательская группа по машинному обучению: инженерный факультет) в сотрудничестве с доктором Ольгой Исуповой, Университет Бата, и доктором Тиеджун Ван, Университет Твенте, поставили перед собой задачу решить эти проблемы.
Помогло дистанционное зондирование с помощью спутниковых снимков и автоматизация обнаружения слонов с помощью глубокого обучения. Новый метод решает различные существующие проблемы контроля популяций. Спутники могут собирать изображения площадью более 5 000 км² за один проход за считанные минуты, что исключает риск двойного подсчета.
Спутниковый мониторинг — это ненавязчивый метод, не требующий присутствия на земле, что исключает риск вмешательства в жизнь популяций или угрозу безопасности человека во время сбора данных. Ранее недоступные районы становятся доступными, а приграничные районы, часто имеющие решающее значение для природоохранного планирования, могут быть обследованы без отнимающих много времени требований наземных разрешений.
Одна из проблем использования спутникового мониторинга — обработка огромного количества созданных изображений. Однако автоматизация обнаружения сокращает процесс обработки с нескольких месяцев до секунд. Кроме того, машины менее подвержены ошибкам.
Чтобы разработать этот новый метод, команда создала индивидуальный набор обучающих данных для более чем 1 000 слонов в Южной Африке, который был введен в сверточную нейронную сеть (CNN).
Исследователи уверены, спутниковое дистанционное зондирование и технологии глубокого обучения помогут сохранить этих величественных млекопитающих.
Источник
Ученые начали подсчет африканских слонов с помощью спутниковых снимков
Исследователи из Великобритании использовали спутниковые изображения с очень высоким разрешением для обнаружения и подсчета африканских слонов в неоднородных ландшафтах. Ученые считают, что их метод наблюдений можно использовать для борьбы с браконьерами.
Ученые из Великобритании подсчитали африканских слонов с помощью снимков из космоса. Исследование опубликовано в журнале ZSL.
«Спутники позволяют проводить крупномасштабные съемки в короткие периоды времени с возможностью повторных съемок с интервалом в 24 часа. Спутниковые изображения с очень высоким разрешением успешно используются для обнаружения и подсчета ряда видов диких животных на открытых, однородных ландшафтах и морских ландшафтах, где животные контрастируют с окружающей их средой», – отметили в работе.
По словам ученых, до последнего времени ни одно исследование не обнаруживало слонов с использованием спутниковых изображений.
Компьютер анализирует снимки со спутника, который находится на расстоянии 600 км над поверхностью Земли. За один день можно исследовать до 5 тыс. км² ландшафта. Подсчет ведется с помощью алгоритма, обученного распознавать слонов на неоднородном фоне – открытых пастбищах, лесах, на территориях со смешанным покрытием.
Авторы исследования считают, что их метод наблюдений можно использовать для борьбы с браконьерами. В дальнейшем ученые планируют следить из космоса за более мелкими животными.
Источник
Искусственный интеллект начал следить за слонами из космоса
Ученые отмечают, что технологии должны служить не только людям, но и животным. И, возможно, новые методы будут способны остановить вымирание многих видов
Популяция саванных слонов (Loxodonta africana) резко сократилась за последнее столетие из-за браконьерства и убийств, которые происходят, когда животные заходят на сельскохозяйственные угодья человека. Чтобы сохранить их, необходимо знать, где животные находятся и сколько их.
Однако существующие методы подвержены ошибкам. Неточные подсчеты приводят к неправильному распределению природоохранных ресурсов и плохому пониманию демографических тенденций.
Команда из университета Оксфорда решила объединить спутниковые данные и искусственный интеллект (ИИ), чтобы решить существующие проблемы мониторинга. Преимущество спутниковых снимков заключается в том, что они показывают площади до 5000 квадратных километров за раз, а также этот метод не требует наземного присутствия, что исключает риск для человека во время сбора данных. А ранее труднопроходимые районы становятся доступными.
Однако главной проблемой работы со спутниковыми данными является обработка огромного количества полученных изображений. Именно поэтому ученые решили подключить ИИ к работе. Загрузив в компьютер старые снимки слонов, ученые вручную посчитали всех животных, «объяснив», как это делать нейросети. После этого они провели ряд тестов, которые показали, что работа ИИ практически равносильна усилиям человека.
Единственный минус данного метода заключается в том, что спутниковые снимки достаточно дорогие. Однако ученые надеются на помощь властей и благотворительных организаций.
Источник