Программный комплекс, предложенный красноярскими учеными, позволит точнее вести подсчет диких животных и птиц и получать больше данных об их поведении.
На сегодня в Красноярском крае насчитывается более 100 особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Для мониторинга фауны используются два основных способа: традиционный (маршрутное наблюдение) и с помощью фоторегистраторов. Подсчет следов, нарушений растительности, мониторинг других характеристик экологических систем требует высокой квалификации специалистов, кроме того, на это уходит много времени, особенно на большой территории.
Как рассказали авторы разработки, фотоловушки в этом смысле более совершенны: дают более полную и точную информацию. Даже с небольшого их количества на территории Красноярского края можно получить тысячи снимков в год, из которых информативными окажется лишь небольшая часть. Включение камеры при обнаружении движения приводит к появлению большого количества дополнительной информации, когда одно событие отражается в серии до 50 снимков.
Чтобы обработать эти данные вручную, уходит много времени, к тому же часто возникают ошибки. Поэтому перед учеными встала задача разработки программы, которая позволила бы перевести анализ и систематизацию снимков в автоматический режим.
«Фотоловушки используются во всем мире и дают отличные результаты для экологического мониторинга, — комментирует один из авторов проекта, канд. техн. наук Валерий Ничепорчук. — Однако лев в саванне на фоне заходящего солнца при обработке и анализе снимков — это совсем не то же самое, что бурый медведь на фоне темного елового леса. Условия нашей местности представляют особую трудность для обработки снимков, поэтому необходима специальная программа, которая бы сумела учитывать сезонные и погодные условия тайги при распознавании животных, позволяла бы отбирать и систематизировать информативные снимки и быстро обрабатывать большой массив данных».
Для создания специального алгоритма обработки снимков, сделанных в условиях дикой природы, потребовалось тесное взаимодействие зоологов и математиков: одни предоставляют информацию о видах и особенностях поведения животных, другие программируют систему для распознавания изображений и анализа данных экологического мониторинга. Такое взаимодействие стало возможно благодаря финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, Правительства Красноярского края и Красноярского краевого фонда науки.
В итоге вместо большого количества снимков для ручной обработки исследователи получат с фотоловушек таблицу со структурированной информацией о том, какое животное, в каких условиях и в каком состоянии приходило на водопой или солонцы. Это позволит отследить динамику популяции, выявить факторы, которые влияют на численность животных. Полученные данные будут пополнять базу данных для составления отчетов круглогодичного мониторинга диких животных на площадях ООПТ, а главное, эти данные помогут более эффективно планировать мероприятия по охране животных, ведь сохранение биоразнообразия и поддержка экосистем — это главный результат проекта.
«Региональный конкурс проектов фундаментальных научных исследований, в рамках которого поддержан проект, связанный с мониторингом диких животных, дает ученым возможность решать глобальные задачи современного мира, — комментирует исполнительный директор Красноярского краевого фонда науки Ирина Пантелеева. — Работа с большими данными является одной из самых актуальных в современных научных исследованиях, а задача грамотного использования больших данных для изучения и сохранения животного мира позволила объединить в рамках одного гранта усилия многих ученых».
Еще одна задача проекта — адаптация разработанных методов анализа больших данных для мониторинга диких животных на других территориях с другими сезонными и погодными условиями. Разработкой уже заинтересовались ученые Урала и Дальнего Востока. В Красноярском крае разработку планируется использовать в национальном парке «Красноярские Столбы», природном парке «Ергаки» и других территориях.
