Drony liczą dzikie zwierzęta w Afryce

Szybko i precyzyjnie: naukowcy używają dronów do liczenia zwierząt w rezerwacie przyrody w Namibii. Sercem systemu jest oprogramowanie do rozpoznawania obrazów, które analizuje zdjęcia lotnicze wykonane przez drony.

Wyzwanie jest ogromne. Niektóre afrykańskie parki narodowe rozciągają się na obszarach o powierzchni równej połowie Szwajcarii, jak czytamy w komunikacie Szwajcarskiego Funduszu Narodowego (SNF). Liczenie antylop, nosorożców i gnu jest zatem pracochłonne i można je przeprowadzać tylko rzadko.

Drony pozwalają jednak przelecieć nad dużymi obszarami przy niewielkich kosztach. Wykonuje się przy tym ponad 150 zdjęć na kilometr kwadratowy, które mogą następnie posłużyć za podstawę liczenia.

Sztuczna inteligencja analizuje materiał zdjęciowy

„Automatyzując część procesu liczenia, chcemy ułatwić zbieranie dokładniejszych i bardziej aktualnych danych", cytuje komunikat Devisa Tuię, który w 2014 roku zainicjował projekt o nazwie Savmap na ETH w Lozannie. Obecnie Tuia, były profesor wspierany funduszem naukowym na Uniwersytecie w Zurychu, jest profesorem na Uniwersytecie w Wageningen w Holandii.

Do analizy materiału zdjęciowego Tuia i jego współpracownicy wykorzystują sztuczną inteligencję (SI) opartą na uczeniu maszynowym. Oznacza to, że SI musi zostać odpowiednio wytrenowana.

W tym przypadku chodzi między innymi o odróżnianie zwierząt od krzewów i skał. Dzięki algorytmowi opracowanemu przez doktoranta Benjamina Kellenbergera większość zdjęć bez zwierząt można od razu wyeliminować. Na pozostałych zdjęciach program oznacza obiekty, które mogą być zwierzętami, jak informują naukowcy w czasopiśmie specjalistycznym „Remote Sensing of Environment".

„Ten pierwszy etap oczyszczania materiału zdjęciowego jest najdłuższy i najbardziej żmudny", zauważa Tuia w komunikacie. Zdaniem badacza pracę tę może jednak przejąć SI tylko wtedy, gdy żadne zwierzę nie zostanie przeoczone. Dlatego oprogramowanie musi mieć dość dużą tolerancję, nawet jeśli oznacza to więcej wyników fałszywie pozytywnych.

Liczenie za pomocą dronów jest tańsze i dokładniejsze

Gdy SI oczyści zdjęcia lotnicze z dronów, końcową kontrolę przejmuje człowiek. Tę półautomatyczną metodę opracowano we współpracy z biologami z rezerwatu Kuzikus w Namibii. Tamtejsi badacze od 2014 roku korzystają z dronów szwajcarskiej firmy Sensefly do przelotów nad rezerwatem.

Na początku był sceptyczny, cytowany jest Friedrich Reinhard, dyrektor rezerwatu. „Drony wykonują tak wiele zdjęć, że wydawało mi się, iż trudno będzie je w ogóle wykorzystać."

Jednak dzięki oczyszczaniu materiału przez SI jedna osoba jest w stanie w około tydzień przeprowadzić pełne liczenie Dzikie zwierzęta w liczącym około 100 kilometrów kwadratowych rezerwacie. Jest to tańsze niż liczenie z helikoptera, a przy tym dokładniejsze. Więcej o środowisko i ochronę przyrody.