Drones tellen wilde dieren in Afrika

Snel en precies: onderzoekers gebruiken drones om in een natuurreservaat in Namibië de dieren te tellen. Kernonderdeel daarbij is een beeldherkenningssoftware die de luchtopnamen van de drones analyseert.

De uitdaging is aanzienlijk. Sommige Afrikaanse nationale parken beslaan een oppervlakte die half zo groot is als Zwitserland, aldus een mededeling van het Zwitserse Nationale Fonds (SNF). Het tellen van antilopen, neushoorns en gnoes is daardoor tijdrovend en kan slechts zelden worden uitgevoerd.

Met drones kunnen grote gebieden echter tegen lage kosten worden overvlogen. Daarbij worden meer dan 150 foto's per vierkante kilometer gemaakt, die vervolgens als basis voor de telling kunnen dienen.

Kunstmatige intelligentie analyseert beeldmateriaal

“Door een deel van het telproces te automatiseren, willen we het verzamelen van nauwkeurigere en actuelere gegevens vergemakkelijken”, wordt Devis Tuia in de mededeling geciteerd. Hij startte het project Savmap in 2014 aan de ETH Lausanne. Tegenwoordig is Tuia, voormalig subsidiehoogleraar aan de Universiteit Zürich, hoogleraar aan de Universiteit Wageningen in Nederland.

Om het fotomateriaal te analyseren zetten Tuia en zijn collega's kunstmatige intelligentie (AI) in die op machine learning is gebaseerd. Dat betekent dat de AI daarvoor getraind moet worden.

In dit geval gaat het er bijvoorbeeld om dieren te onderscheiden van struiken en rotsen. Met het algoritme dat door doctoraatsstudent Benjamin Kellenberger is ontwikkeld, kunnen de meeste foto's zonder dieren meteen worden verwijderd. Bij de overige foto's markeert het programma objecten die dieren zouden kunnen zijn, zo melden de onderzoekers in het vakblad “Remote Sensing of Environment”.

“Deze eerste fase, het opschonen van het beeldmateriaal, is de langste en meest vervelende”, stelt Tuia in de mededeling. Volgens de onderzoeker kan dit werk echter alleen door AI worden overgenomen als er geen enkel dier over het hoofd wordt gezien. Daarom moet de software een vrij grote tolerantie hebben, ook al leidt dat tot meer fout-positieve resultaten.

Dronetelling is goedkoper en nauwkeuriger

Wanneer de AI de luchtopnamen van de drones heeft opgeschoond, neemt een mens de eindcontrole over. Deze halfautomatische methode is ontwikkeld in samenwerking met de biologen van het reservaat Kuzikus in Namibië. De onderzoekers daar gebruiken sinds 2014 drones van het Zwitserse bedrijf Sensefly om over het reservaat te vliegen.

Aanvankelijk was hij sceptisch, zo wordt Friedrich Reinhard, directeur van het reservaat, geciteerd. «De drones maken zoveel beelden dat ik dacht dat die nauwelijks bruikbaar zouden zijn.»

Maar dankzij de opschoning door de AI kan één enkele persoon in ongeveer een week een volledige telling van de Wilde dieren in het ongeveer 100 vierkante kilometer grote reservaat uitvoeren. Dat is goedkoper dan een telling per helikopter en bovendien nauwkeuriger. Meer over Milieu en natuurbescherming.