Estudos de caso

Utilização de drones de mapeamento para monitorização e conservação da vida selvagem

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Share | 09/19/2019

O rastreio e a monitorização são componentes vitais da proteção e conservação das espécies ameaçadas de extinção. Mas será que os métodos tradicionais de rastreio e monitorização são demasiado invasivos e prejudiciais? E que papel podem desempenhar os drones cartográficos profissionais para ajudar a mitigar estas preocupações?

A WildTrack, uma organização sem fins lucrativos dedicada à monitorização não invasiva da vida selvagem, tem uma solução única para a monitorização da vida selvagem que combina a sua sofisticada técnica de identificação de pegadas (FIT) com os drones de asa fixa eBee.

Tecnologia WildTrack e FIT

Co-fundado e gerido pelo Dr. Sky Alibhai e pela Dra. Zoe Jewell, principais associados de investigação na Divisão JMP do software SAS e professores adjuntos na Universidade de Duke, o software WildTrack ajuda a monitorizar e a proteger espécies ameaçadas de extinção utilizando métodos não invasivos.

senseFly, WildTracks e Duke University  A equipa de campo de Beaufort era composta por membros da senseFly (agora AgEagle), WildTrack e do Laboratório Marinho da Universidade de Duke. Da esquerda para a direita: Adam Zylka, Zoe Jewell, Tiger Jewell-Alibhai, Fleming Talton, Sky Alibhai e Julian Dale.

“Anossa investigação revelou que a monitorização invasiva pode prejudicar espécies ameaçadas”, afirmou o Dr. Jewell. “Decidimos explorar a utilização de abordagens não invasivas (hands-off) que não perturbem, prejudiquem ou alterem o comportamento natural dos animais que monitorizamos.”

Como funciona:

  1. Uma imagem digital da pegada de um animal é captada com uma câmara normal, um telemóvel, etc.
  2. A imagem é passada pelo software FIT da WildTrack. O software extrai dados-chave (distâncias, ângulos e áreas) da pegada para caraterizar o indivíduo que a fez.
  3. O FIT integra-se diretamente no software estatístico JMP e, utilizando um modelo estatístico personalizado, ajuda a equipa a recolher dados valiosos de cada pegada animal que encontra. Pode mesmo determinar, com um elevado grau de precisão, que espécie, indivíduo, sexo ou classe etária deixou essa impressão.

“Saber onde estão as espécies e quantas são é fundamental para todas as iniciativas de conservação da vida selvagem”, disse o Dr. Jewell. “No entanto, muitas vezes temos pouca ideia de onde vivem muitas espécies, ou quantas ainda existem, o que torna difícil protegê-las.”

Utilizar drones para capturar pegadas de animais

Embora a necessidade de desenvolver software capaz de analisar com precisão as pegadas tenha sido o foco da WildTrack, tem havido uma necessidade crescente de uma recolha de dados mais rápida, que até agora tem dependido de longas horas de trabalho no terreno.

Isto levou a WildTrack a verificar se a utilização de drones de mapeamento, como o eBee X, poderia proporcionar um método mais rápido e eficiente de recolha de dados assistida por UAV.

senseFly eBee X  O eBee X foi utilizado para cartografar uma área ao largo da costa de Beaufort, Carolina do Norte, onde se situa o Laboratório Marinho da Universidade de Duke.

“Até agora, tínhamos de percorrer quilómetros nas condições mais adversas – desde o deserto escaldante da Namíbia até à neve mais profunda do nordeste da China – para localizar pegadas de chita ou de tigre de Amur”, disse o Dr. Alibhai. “Estamos agora a trabalhar com a empresa para explorar a forma como podemos acelerar este processo utilizando o seu drone de asa fixa eBee X.”

Software de planeamento de voo senseFly eMotion  Uma estação terrestre (portátil) é utilizada para o planeamento da missão utilizando o software de planeamento de voo eMotion.

Trabalhando com a empresa e os seus parceiros no Duke Marine Laboratory, a WildTrack realizou testes com drones e câmaras de drones ao longo da costa da Carolina do Norte.

Lançamento do drone de cartografia eBee X Um lançamento bem sucedido do drone de asa fixa eBee X em Beaufort, Carolina do Norte.

Os testes preliminares foram bem sucedidos e as imagens captadas com a câmara fotogramétrica Aeria X identificaram com êxito os rastos de pegadas humanas na areia.

Imagem de shoal nadir captada com um drone e uma câmara de drone da senseFly Uma imagem nadir de um cardume ao longo da costa da Carolina do Norte, captada com a câmara fotogramétrica Aeria X.

Em termos de resolução, o drone alcançou distâncias de amostragem no solo (GSDs) de um e dois centímetros.

Nuvem de pontos 3D da área da missão ao longo da costa da Carolina do Norte.

Com o conjunto de dados de dois centímetros, foi criado no Pix4D um ortomosaico de todo o conjunto de imagens captadas pelo drone, que foi depois utilizado para percorrer sem problemas uma única imagem da área da missão.

Malha Pix4D de imagens do eBee X tiradas na costa da Carolina  Um ortomosaico Pix4D da zona cartografada com um eBee X.

Isto permitiu a fácil identificação de áreas de interesse – áreas onde foram encontrados rastos humanos, de cães e até de cavalos.

Imagem de drone de alta resolução obtida com a câmara de mapeamento senseFly eBee X e Aeria X  Imagem nadir de alta resolução de pegadas na areia, captada com um drone de mapeamento eBee X e uma câmara de fotogrametria Aeria X.

A partir daí, a equipa utilizou os pontos de referência identificados no conjunto de dados de dois centímetros e visualizou-os no conjunto de dados de um centímetro de maior resolução para obter uma visão mais clara dos rastos.

imagem de drone de alta resolução obtida com o senseFly eBee X Utilizando drones e câmaras avançadas de drones, os investigadores podem captar imagens de alta resolução de pegadas na areia.

Estes resultados foram depois utilizados para estabelecer a viabilidade dos drones e das câmaras da empresa para um futuro projeto de monitorização de rinocerontes negros na Namíbia. As imagens captadas pelo drone serão utilizadas para os seguintes fins

  • Cartografia do terreno nas zonas de proteção dos rinocerontes (custódias) para produzir mapas de proteção dos rinocerontes para a luta contra a caça furtiva, a otimização dos recursos e a gestão dos rinocerontes
  • Imagens de alta resolução de objectos de interesse (provas subterrâneas crípticas) no solo, sendo os principais objectos de interesse os rastos de pegadas, bem como outros sinais de atividade animal e humana, como armadilhas, rastos humanos, marcas de pneus, etc.
  • Análise anti-caça furtiva, especificamente capacidade de infravermelhos para detetar actividades ilegais de caçadores furtivos e rinocerontes à noite
  • Análise multiespectral para uma melhor deteção de indícios de solo críptico e cartografia da vegetação/avaliação da seca

A Namíbia é um dos três últimos redutos de rinocerontes negros no mundo, detendo cerca de 30% da população global. Devido ao facto de a espécie ter sido impiedosamente morta pelo seu chifre, utilizado na medicina tradicional do Extremo Oriente, pensa-se que a população mundial total seja de apenas 5.000 indivíduos.

“A biodiversidade está a desaparecer a um ritmo 1000 vezes superior ao de fundo, mas nós dependemos totalmente da biodiversidade para a nossa própria sobrevivência”, afirmou o Dr. Jewell. “Ameaçamos a nossa própria existência quando não protegemos as outras espécies que habitam este planeta.”

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