STATUE: Elefanten in Wäldern vom Weltraum aus gesehen. Grüne Rechtecke zeigen Elefanten, die vom Algorithmus erkannt wurden, rote Rechtecke zeigen Elefanten, die von Menschen verifiziert wurden. Vision See
Bildnachweis: Satellitenbild (c) 2020 Maxar Technologies
Zum ersten Mal haben Wissenschaftler erfolgreich Satellitenkameras eingesetzt und gelernt, Tiere in komplexen geografischen Landschaften zu zählen, um Naturschützern dabei zu helfen, einen wichtigen Schritt vorwärts bei der Überwachung der Populationen gefährdeter Arten zu machen.
Für diese Studie verwendete der Satellit Worldview 3 hochauflösende Bilder, um afrikanische Elefanten einzufangen, die durch Wälder und Wiesen wandern. Das automatisierte System erkannte Tiere mit der gleichen Genauigkeit, die Menschen erreichen können.
Der Algorithmus, der den Erkennungsprozess ermöglichte, wurde von Dr. Olga Isupova, einer Informatikerin an der Universität von Bath in Großbritannien, entwickelt. Das Projekt war eine Zusammenarbeit mit der British University of Oxford und der University of Twente in den Niederlanden.
DR. Laut Isupova ermöglicht die neue Vermessungstechnik das Scannen großer Landstriche in wenigen Minuten und bietet eine dringend benötigte Alternative zu menschlichen Beobachtern, die einzelne Tiere aus niedrig fliegenden Flugzeugen zählen. Während eines Rennens über Land kann ein Satellit alle paar Minuten mehr als 5.000 km² Bilder sammeln, wodurch das Risiko einer Doppelzählung ausgeschlossen wird. Bei Bedarf (z. B. bei Wolkendecke) kann der Vorgang am nächsten Tag bei der nächsten Umdrehung der Erde des Satelliten wiederholt werden.
Die Population afrikanischer Elefanten hat im letzten Jahrhundert einen Sturzflug erlebt, hauptsächlich infolge von Wilderei und Fragmentierung des Lebensraums. Mit nur 40.000-50.000 wild lebenden Elefanten wird die Art als gefährdet eingestuft.
„Eine genaue Überwachung ist unerlässlich, wenn wir die Art retten wollen“, sagte Dr. Isupova. „Wir müssen wissen, wo die Tiere sind und wie viele es gibt.“
Die Satellitenüberwachung eliminiert das Risiko, Tiere während der Datenerfassung zu stören, und stellt sicher, dass während des Zählvorgangs keine Personen verletzt werden. Es macht es auch einfacher, Tiere zu zählen, die sich von Land zu Land bewegen, da Satelliten den Planeten ohne Rücksicht auf Grenzkontrollen oder Konflikte umkreisen können.
Diese Studie war nicht die erste, die Satellitenbilder und Algorithmen zur Verfolgung von Arten verwendete, sondern die erste, die zuverlässig Tiere verfolgte, die sich durch eine heterogene Landschaft bewegten – dh einen Hintergrund mit offenem Grasland, Wäldern und teilweiser Bedeckung.
„Diese Art von Arbeit wurde schon früher mit Walen durchgeführt, aber natürlich ist der Ozean ganz blau, so dass das Zählen viel weniger schwierig ist“, sagte Dr. Isupova. „Wie Sie sich vorstellen können, macht es eine heterogene Landschaft sehr schwierig, Tiere zu identifizieren.“
Die Forscher glauben, dass ihre Arbeit das Potenzial der Technologie demonstriert, Naturschützer in ihrer Notlage zum Schutz der biologischen Vielfalt zu unterstützen und das Fortschreiten des sechsten Massensterbens – des anhaltenden Aussterbens durch menschliche Aktivitäten – zu verlangsamen.
„Wir müssen neue hochmoderne Systeme finden, mit denen Forscher die Daten sammeln können, die sie zur Rettung gefährdeter Arten benötigen“, sagte Dr. Isupova.
Afrikanische Elefanten wurden aus einem bestimmten Grund für diese Studie ausgewählt – sie sind das größte Landtier und daher am leichtesten zu erkennen. DR. Isupova hofft jedoch, dass es bald möglich sein wird, viel kleinere Arten aus dem Weltraum zu entdecken.
„Die Auflösung von Satellitenbildern nimmt alle paar Jahre zu, und mit jeder Zunahme können wir kleinere Dinge detaillierter sehen“, sagte sie und fügte hinzu: „Andere Forscher haben es geschafft, schwarze Albatrosnester aus Schnee zu erkennen. Schwarz und Weiß. hat es einfacher gemacht, aber das ändert nichts an der Tatsache, dass ein Albatrosnest ein elftes so groß wie ein Elefant ist. „
###
Das Papier mit sehr hochauflösenden Satellitenbildern und gründlichem Lernen zum Erkennen und Zählen afrikanischer Elefanten in heterogenen Landschaften wird in der Zeitschrift für Zoologie.
Die an diesem Projekt beteiligten Forscher waren Dr. Olga Isupova von der Universität Bath, Isla Duporge, Dr. Steven Reece und Professor David W. Macdonald von der University of Oxford sowie Dr. Tiejun Wang von der Universität Twente.
Haftungsausschluss: AAAS und EurekAlert! sind nicht verantwortlich für die Richtigkeit von Pressemitteilungen, die auf EurekAlert veröffentlicht werden! durch beitragende Institutionen oder zur Nutzung von Informationen über das EurekAlert-System.
