喀麦隆的Dja Faunal保护区是非洲最大的未被干扰的地区之一。大象在树林中践踏,猴子互相呼唤,昆虫嗡嗡作响,几乎没有人为干预。缺乏道路和茂密的森林保护了那里的生物多样性,但是同样的偏远使得气候变化对该地区的影响鲜为人知。研究人员没有试图一次建立几个星期的营地,而是转向他们希望可以细致而无限期地收集数据的工具。
“通常,当您离开这些地方时,科学就停止了,”前火箭科学家,洛杉矶非营利组织FieldKit的联合创始人Shah Selbe说。FieldKit构建用于收集保护数据的开源工具。 “如果我们可以创建使监视变得更容易的低成本工具,我们就可以开始获取更多数据。”
大数据已将行业从金融业转变为药物开发业。但是,由于在野外收集数据非常困难且成本很高,因此保护主义者对深度数据集的访问方式不同。
为了提供帮助,初创企业正在开发用于监视环境的开源技术,从记录林木声音的设备到收集天气状况数据的设备。希望开源技术将使其便宜到足以收集数据。反过来,这些数据可以使人们对如何集中精力保存濒临灭绝的物种和应对气候变化的影响有更深入的了解。
开源运动倡导共享设计信息,以便任何人都可以检查和改进所构建的工具。通常,技术背后的群体是非营利组织,通常导致硬件和软件比商业同行便宜。研究人员可以修改这些工具,而不必担心违反用户协议或保修。借助更具适应性的工具,项目的范围可能从了解单个物种到极地地区一样大的生态系统。
FieldKit制造了一种防水设备,其大小相当于咖啡桌的大小,使用户可以收集有关水温,天气状况,pH值等数据。这款售价150美元的设备于本月推出,其中包括一块计算机芯片,可以容纳各种环境传感器和附加组件,每个组件的价格在50至205美元之间。 FieldKit还提供了两种预建模型,一种用于水质,另一种用于天气条件。一个即将建立的空气质量模型即将推出。价格包括少量保证金,以支持FieldKit的母公司非营利组织Conservify,该公司目前依靠赠款来为其运营提供资金。
Selbe先生说,这些装置的建造目的是要承受从热带雨林到冻冻的苔原的环境,并一次收集数周甚至数月的数据。他希望许多用户将成为非营利组织或大学的全职研究人员,但他说,出售预制工具包对于将潜在受众扩展给没有技术背景的学生和个人很重要。
他说:“您可以立即使用FieldKit,下载应用程序,并在五分钟内进行监视。”
FieldKit的网站托管在设备上收集的数据。 Selbe先生说,他希望大多数研究人员将他们的数据放到平台上,甚至使没有FieldKits的研究人员和发烧友也能使用它。 Selbe先生说,可以通过伪装位置信息来保护濒临灭绝的物种或敏感位置。
许多保护技术都建立在为更广泛用途而设计的开源工具之上,例如Raspberry Pi的简单单板计算机芯片和Google的机器学习平台Tensorflow。非营利组织Arribada Initiative的联合创始人Alasdair Davies说,这些进步对于资金短缺的环境研究界至关重要。该组织是非营利性组织,与需要技术专业知识的合作伙伴共同开发开源技术。
戴维斯说:“我们正在商业领域中掀起一股浪潮,并将其重新用于保护环境。”
在现场使用更多设备意味着需要更多数据,但是对所有研究人员和小型团队来说,分析所有数据可能证明是不可能的。公民科学家自愿标记,转录或以其他方式组织有关数十个不同项目的数据,包括标记在纽约森林中被照相机捕获的野生生物,以及记录美国海军的旧气象记录。一些研究甚至需要志愿者,例如Arribada的Carnivore Bytes项目,该项目旨在通过收集有关人们宠物的数据来更多地了解野狗。
一月份的食肉兽字节节将记录设备夹在项圈上,送给了数百只狗主人。志愿者使用应用程序记录他们的狗何时喘气,玩耍或进食。最终,这些数据旨在帮助训练算法克服野狗噪声,从而洞悉气候变化如何影响其生活。例如,野狗发出较少的进食声音可能表明猎物稀缺,饥饿成为一个问题。
这些来自英国“新森林”的清晨声音被记录在AudioMoth(一种声音记录设备)上。
总部位于英国的Open Acoustic Devices出售名为AudioMoths的录音设备,售价为60美元,而商用版本的售价为数百或数千美元。根据联合创始人安迪·希尔(Andy Hill)的说法,自2018年推出以来,AudioMoth已售出约20,000件。他说,这项销售以及偶尔与AudioMoth项目一起开发定制软件的工作,使Hill先生和另一位创始人可以专职从事这项技术。
AudioMoths已被用来录制数千小时的声音。在一个项目中,研究人员正在记录海洋哺乳动物的声音,以解码海豚,海牛和鲸鱼用来交流的不同声音。希尔先生估计,项目平均使用了10到100个AudioMoths,这极大地改善了数据的质量和数量。
他说:“如果没有开源技术,您将只能使用一种设备进行单一物种研究。” “在保护方面,这还没有真正吸引我们。”
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生态学家和《国家地理》杂志探险家赖迪亚·吉布森(Lydia Gibson)表示,开源技术还允许更多的人从事环境研究。
她说,保护自然不仅仅是技术。它还涉及使用工具的人员以及是否积极参与的地方社区。吉布森女士说,保护工作已经取得了更好的进展,包括更多的声音和尊重当地的专业知识,而且,随着新的闪亮工具被添加到研究工具包中,这些进步也不会丢失。
她说:“对技术的关注需要包括对其使用方式的全面了解。” “技术本身不是解决方案。”
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