GPS-слежение за животными
Отслеживание животных по GPS — это процесс, при котором биологи , научные исследователи или природоохранные организации могут удаленно наблюдать относительно мелкомасштабные перемещения или миграционные модели диких животных, находящихся на свободном выгуле, используя систему глобального позиционирования (GPS) и дополнительные датчики окружающей среды или автоматический поиск данных. такие технологии, как Argos спутниковая связь , мобильная телефония для передачи данных или GPRS , а также ряд аналитических программных инструментов. [1]
Устройство GPS-слежения обычно записывает и сохраняет данные о местоположении через заранее определенный интервал или по прерыванию датчика окружающей среды. Эти данные могут храниться до восстановления устройства или передаваться в центральное хранилище данных или на компьютер, подключенный к Интернету, с помощью встроенного сотового ( GPRS ), радио или спутникового модема. Затем местоположение животного можно нанести на карту или диаграмму практически в реальном времени или, при более позднем анализе пути, с помощью пакета ГИС или специального программного обеспечения.
Устройства GPS-слежения также могут быть прикреплены к домашним животным , например , домашним животным , племенному скоту и рабочим собакам . Некоторые владельцы используют эти ошейники для геозонирования своих питомцев. [2]
GPS-отслеживание дикой природы может налагать дополнительные ограничения на размер и вес и может не позволять подзарядку или замену батарей или коррекцию крепления после развертывания. Помимо возможности углубленного изучения поведения и миграции животных, треки с высоким разрешением , доступные от системы с поддержкой GPS, потенциально могут обеспечить более жесткий контроль над инфекционными заболеваниями, передаваемыми животными, такими как H5N1 штамм птичьего гриппа . [3]
Вложение
[ редактировать ]Крепление к воротнику
[ редактировать ]
Прикрепление ошейника является основным методом, когда субъект имеет подходящее телосложение и поведение. Следящие ошейники обычно используются на шее животного (при условии, что окружность головы больше, чем шея). [4] но также и на конечности, возможно, вокруг лодыжки. К животным, подходящим для крепления на шее, относятся приматы, крупные кошки, некоторые медведи и т. д. Крепление конечностей хорошо работает у таких животных, как киви , у которых ступня намного больше лодыжки. [ нужна ссылка ]
Крепление ремня безопасности
[ редактировать ]Приспособления для шлейки можно использовать, когда крепление ошейника не подходит, например, для животных, у которых диаметр шеи может превышать диаметр головы. Примерами этого типа животных могут быть свиньи, тасманские дьяволы и т. д. [ нужна ссылка ] Крупных птиц с длинной шеей, таких как серый гусь, также может потребоваться снабдить шлейкой, чтобы субъект не мог снять метку. [5]
Прямое вложение
[ редактировать ]Прямое крепление используется для животных, которым нельзя использовать ошейник, например птиц, рептилий и морских млекопитающих .
В случае с птицами устройство GPS должно быть очень легким, чтобы не мешать птице летать или плавать. Устройство обычно крепится с помощью клея или, в случае кратковременного использования, с помощью скотча. [6] птице. Устройство естественным образом упадет, когда птица впоследствии линяет.
В случае рептилий, таких как крокодилы и черепахи животного , приклеивание устройства к коже или панцирю с помощью эпоксидной смолы (или аналогичного материала) является наиболее распространенным методом и сводит к минимуму дискомфорт. [7]
При использовании на морских млекопитающих, таких как фоциды или отарииды , устройство приклеивается к шерсти и отваливается во время ежегодной линьки . Устройства, используемые с черепахами или морскими животными, должны противостоять коррозионному воздействию морской воды и быть водонепроницаемыми при давлении до 200 бар. [ нужна ссылка ]
Другие способы прикрепления
[ редактировать ]Другие приложения включают отслеживание носорогов , для чего в роге животного можно просверлить отверстие и имплантировать устройство. [ нужна ссылка ] По сравнению с другими методами, имплантированные передатчики могут иметь меньшую дальность действия, поскольку большая масса тела животного может поглощать некоторую передаваемую мощность. [ нужна ссылка ]
Существуют также имплантаты GPS для крупных змей, например, предлагаемые Telemetry Solutions .
Программное обеспечение
[ редактировать ]Встроенный
[ редактировать ]Планирование рабочего цикла . GPS-устройства обычно записывают данные о точном местонахождении животного и сохраняют показания через заранее установленные интервалы, известные как рабочие циклы. Установив интервал между показаниями, исследователь может определить срок службы устройства — постоянные показания быстрее разряжают аккумулятор. Напротив, более длительные интервалы между показаниями могут привести к более низкому разрешению при более длительном развертывании. [8]
Таймеры освобождения. Некоторые устройства можно запрограммировать на выдачу в установленное время/дату, вместо того, чтобы требовать повторного захвата и извлечения вручную. Некоторые из них также могут быть оснащены маломощным радиоприемником, позволяющим дистанционно управлять автоматическим выпуском. [ нужна ссылка ]
Аналитический
[ редактировать ]Данные о местоположении, предоставляемые устройствами GPS, можно отображать с помощью пакетов географической информационной системы (ГИС), таких как с открытым исходным кодом GRASS , или наносить на график и готовить для отображения во Всемирной паутине с помощью таких пакетов, как Generic Mapping Tools (GMT) , FollowDem (разработанный Национальный парк Экринс для отслеживания козерогов) или Maptool .
Статистическое программное обеспечение, такое как R, можно использовать для отображения и анализа данных, а также выявить поведенческие модели или тенденции.
Получение данных
[ редактировать ]Аргос
[ редактировать ]Устройства GPS-слежения были подключены к терминалу-передатчику платформы Argos (PTT), что позволяет им передавать данные через систему Argos, научную спутниковую систему, которая используется с 1978 года. Пользователи могут загружать свои данные непосредственно из Argos через telnet и обрабатывать их. необработанные данные для извлечения переданной информации. [9]
В случае сбоя спутниковой восходящей линии связи из-за повреждения антенны можно локально перехватить передачу с недостаточной мощностью с помощью приемника спутниковой восходящей линии связи. [10]
GSM
[ редактировать ]Данные о местоположении GPS могут передаваться через GSM сеть мобильного/сотового телефона с использованием SMS- сообщений или интернет-протоколов через сеанс GPRS . [11] EPASTO . GPS предназначен для отслеживания и обнаружения коров
УВЧ/УКВ
[ редактировать ]Данные GPS могут передаваться посредством радиосигналов ближнего действия и декодироваться с помощью специального приемника. [ нужна ссылка ]
Осложнения
[ редактировать ]Воздействие на животных
[ редактировать ]Считалось, что GPS-ошейники, используемые на животных, влияют на их поведение. Эту теорию проверили на слонах, обитавших в зоопарке США. Они изучили, как слоны вели себя с ошейниками и без них одновременно в обоих сценариях, и не увидели никаких изменений в поведении. [12]
Было проведено исследование на макаках-ревунах, чтобы выяснить, влияют ли ошейники с GPS-шариками и цепями на поведение обезьян. Исследование включало наблюдение за группой самок ревунов с ошейником и без него. Не было существенной разницы в поведении обезьян с ошейником и без него, но когда исследование закончилось, выяснилось, что у обезьян были травмы. Ошейники повредили шеи обезьян; у одной были небольшие царапины и небольшая опухоль, а у четырех других обезьян были глубокие порезы на воротнике. У двух обезьян с рваными ранами ткани над воротником зажили. [13]
Технология отслеживания и время автономной работы
[ редактировать ]Необходимо разработать ошейники для отслеживания животных с возможностью подключения к Интернету, рассчитанные на несколько лет жизни, чтобы не мешать животным. Устройства спутникового слежения развернуты в очень отдаленных районах. Чтобы сохранить заряд батареи, устройство включается только при необходимости. GSM или сотовая технология широко распространены там, где доступна связь, однако GSM также очень требовательна к заряду батареи. Устройства, такие как Airtag от Apple, либо имеют большую батарею, либо включаются только тогда, когда это необходимо, и, возможно, их необходимо постоянно заряжать. [14]
Sigfox или LoRa — это новые технологии, обеспечивающие подключение к Интернету вещей. Эти технологии начинают развертываться в отдаленных районах из-за простоты их развертывания и невероятно большого радиуса действия. Преимущества этих технологий для ошейника для отслеживания животных заключаются в том, что размер устройства можно свести к минимуму, а срок службы батареи значительно увеличивается. Sigfox уже покрыл большую часть национального парка Крюгера в Южной Африке, что позволяет рейнджерам лучше отслеживать более мелкие формы дикой природы. [15]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Шофилд, Гейл и др., «Новое GPS-отслеживание морских черепах как инструмент управления природоохранной деятельностью», Журнал экспериментальной морской биологии и экологии 347 (2007) 58–68.
- ^ Ференбахер, Кэти (24 августа 2004 г.). «Global Pet Finder: GPS-ошейник для домашних животных» . Engadget . Архивировано из оригинала 25 октября 2008 года . Проверено 17 марта 2009 г.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ «Релиз Геологической службы США: Спутники помогают ученым отслеживать перелетных птиц: GPS — новейший инструмент в борьбе с птичьим гриппом (06.09.2006, 9:38:16)» . Архивировано из оригинала 12 февраля 2008 г. Проверено 28 января 2008 г.
- ^ НОВОСТИ BBC | Технология | Снежный барс оснащен GPS-меткой
- ^ CSL - Проект Goose. Архивировано 2 июля 2007 г. в Wayback Machine.
- ^ П.Г. Райан, С.Л. Петерсен, Г. Петерс и Д. Гремийе, «GPS-слежение за морским хищником: влияние точности, разрешения и частоты выборки на следы кормления африканских пингвинов» в журнале «Морская биология», Международный журнал о жизни в океанах и прибрежных водах, том 145, номер 2, август 2004 г., стр. 215–223.
- ^ Годли, Б.Дж. и др., «Движения после гнездования и закономерности погружения морских черепах в Средиземном море, оцененные с помощью спутникового слежения», Журнал экспериментальной морской биологии и экологии 287 (2003), стр. 121.
- ^ П.Г. Райан, С.Л. Петерсен, Г. Петерс и Д. Гремийе, «GPS-слежение за морским хищником: влияние точности, разрешения и частоты выборки на следы кормления африканских пингвинов» в журнале «Морская биология», Международный журнал о жизни в океанах и прибрежных водах, том 145, номер 2, август 2004 г., стр. 215–223.
- ^ FANCY, SG, LF PANK, DC DOUGLAS, CH CURBY, GW GARNER, SC AMSTR И WL REGELIN. 1988. Спутниковая телеметрия: новый инструмент для исследования дикой природы и управления ею. НАС. Служба рыболовства и дикой природы, ресурсная публикация 172. 54 стр.
- ^ «Дневник снежного барса» . Новости Би-би-си . 07.02.2007 . Проверено 4 марта 2021 г.
- ^ Макконнелл и др., (2004) «Позвонить домой - новая система телеметрии мобильных телефонов GSM для сбора данных повторной маркировки», Marine Mammal Science 20 (2), стр. 274–283
- ^ Хорбак, Кристина Мари; Миллер, Лэнс Джозеф; Эндрюс, Джеффри; Кучай II, Стэнли Абрахам; Андерсон, Мэтью (15 декабря 2012 г.). «Влияние GPS-ошейников на поведение африканского слона (Loxodonta africana) в сафари-парке зоопарка Сан-Диего». Прикладная наука о поведении животных . 142 (1–2): 76–81. дои : 10.1016/j.applanim.2012.09.010 .
- ^ Хопкинс, Мэрайя Э.; Милтон, Кэтрин (01 апреля 2016 г.). «Неблагоприятное воздействие радиоошейников с шариковыми цепями на самок плащевых ревунов (Alouatta palliata) в Панаме». Международный журнал приматологии . 37 (2): 213–224. дои : 10.1007/s10764-016-9896-y . ISSN 0164-0291 . S2CID 15539286 .
- ^ Брукс, Джеймс. «Используйте AirTags, чтобы ваши домашние животные не потерялись» . Элаго .
- ^ «Технология слежения» . TechThrive . Проверено 19 июля 2019 г.