Отслеживание животных с помощью GPS - это процесс, с помощью которого биологи , научные исследователи или природоохранные агентства могут удаленно наблюдать относительно мелкомасштабные перемещения или схемы миграции диких животных, находящихся на свободном выгуле, с помощью системы глобального позиционирования (GPS) и дополнительных датчиков окружающей среды или технологий автоматического поиска данных. такие как спутниковая связь Argos , мобильная телефония для передачи данных или GPRS, а также ряд аналитических программных инструментов. [1]
Устройство слежения GPS обычно записывает и сохраняет данные о местоположении с заранее заданным интервалом или при прерывании датчика окружающей среды. Эти данные могут храниться в ожидании восстановления устройства или ретранслироваться в центральное хранилище данных или подключенный к Интернету компьютер с использованием встроенного сотового ( GPRS ), радио или спутникового модема. Затем местоположение животного может быть нанесено на карту или диаграмму почти в реальном времени или, при последующем анализе следа, с помощью пакета ГИС или специального программного обеспечения.
Устройства слежения GPS также могут быть прикреплены к домашним животным , таким как домашние животные , племенной скот и рабочие собаки . Некоторые владельцы используют эти ошейники для геозоны своих питомцев. [2]
GPS-слежение за дикой природой может накладывать дополнительные ограничения на размер и вес и может не допускать подзарядку или замену батарей после развертывания или корректировку крепления. Помимо возможности углубленного изучения поведения и миграции животных, треки с высоким разрешением, доступные из системы с поддержкой GPS, потенциально могут обеспечить более жесткий контроль за переносимыми животными инфекционными заболеваниями, такими как штамм птичьего гриппа H5N1 . [3]
Приложение [ править ]
Ошейник [ править ]
Ошейник - это основная техника прикрепления, при которой субъект имеет подходящий тип тела и поведение. Следящие ошейники обычно используются на шее животного (при условии, что окружность головы больше, чем у шеи) [4], но также и на конечности, например вокруг лодыжки. Подходящие животные для прикрепления шеи могут включать приматов, крупных кошек, некоторых медведей и т. Д. Прикрепление конечностей хорошо работает у таких животных, как киви , у которых ступня намного больше лодыжки. [ необходима цитата ]
Крепление ремня [ править ]
Крепления к шлейке могут использоваться в ситуациях, когда ошейник не подходит, например, у животных, у которых диаметр шеи может превышать диаметр головы. Примеры этого типа животных могут включать свиней, тасманских дьяволов и т. Д. [ Цитата необходима ] Крупных, длинношеих птиц, таких как серый гусь, также может потребоваться шлейка, чтобы субъект не снял бирку. [5]
Прямое прикрепление [ править ]
Прямое крепление используется на животных, которым нельзя использовать ошейник, например, на птицах, рептилиях и морских млекопитающих .
В случае птиц блок GPS должен быть очень легким, чтобы не мешать птице летать или плавать. Устройство обычно прикрепляется к птице путем приклеивания или, в случае непродолжительного развертывания, ленты [6] . При следующей линьке устройство естественным образом упадет.
В случае рептилий, таких как крокодилы и черепахи , приклеивание устройства к коже или панцирю животного с помощью эпоксидной смолы (или аналогичного материала) является наиболее распространенным методом и сводит к минимуму дискомфорт. [7]
При использовании на морских млекопитающих, таких как фоки или отариды , устройство будет приклеено к меху и отпадет во время ежегодной линьки . Агрегаты, используемые с черепахами или морскими животными, должны противостоять коррозионному воздействию морской воды и быть водонепроницаемыми до давления до 200 бар. [ необходима цитата ]
Другие способы прикрепления [ править ]
Другие приложения включают отслеживание носорогов , для чего можно просверлить отверстие в роге животного и имплантировать устройство. [ необходима цитата ] По сравнению с другими методами, имплантированные передатчики могут страдать от уменьшенного диапазона, поскольку большая масса тела животного может поглощать некоторую передаваемую мощность. [ необходима цитата ]
Существуют также имплантаты GPS для больших змей, например, предлагаемые Telemetry Solutions .
Программное обеспечение [ править ]
Встроенный [ править ]
Планирование рабочего цикла - устройства GPS обычно записывают данные о точном местоположении животного и сохраняют показания с заранее установленными интервалами, известными как рабочие циклы. Устанавливая интервал между показаниями, исследователь может определить срок службы устройства - очень частые показания расходуют заряд батареи быстрее, тогда как более длительные интервалы между показаниями могут обеспечить меньшее разрешение, но при более длительном использовании. [8]
Таймеры высвобождения - некоторые устройства могут быть запрограммированы на отключение в установленное время / дату, вместо того, чтобы требовать повторного захвата и извлечения вручную. Некоторые из них также могут быть оснащены маломощным радиоприемником, позволяющим дистанционным сигналом запускать автоматическую разблокировку. [ необходима цитата ]
Аналитический [ править ]
Данные о местоположении, предоставляемые устройствами GPS, могут быть отображены с использованием пакетов географической информационной системы (ГИС), таких как GRASS с открытым исходным кодом, или построены и подготовлены для отображения во всемирной сети с использованием таких пакетов, как Generic Mapping Tools (GMT) , FollowDem (разработано Национальный парк Экринс для отслеживания горных козлов) или Maptool .
Статистическое программное обеспечение, такое как R, может использоваться для отображения и изучения данных и может выявить поведенческие модели или тенденции.
Получение данных [ править ]
Аргос [ править ]
Устройства слежения GPS были связаны с передающим терминалом 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 необработанные данные для извлечения передаваемой информации. [9]
В случае отказа спутниковой восходящей линии связи из-за повреждения антенны может оказаться возможным перехватить передачу с недостаточной мощностью локально, используя спутниковый приемник восходящей линии связи. [10]
GSM [ править ]
Данные о местоположении GPS могут передаваться через сеть мобильного / сотового телефона GSM с использованием SMS- сообщений или интернет-протоколов в рамках сеанса GPRS . [11] EPASTO GPS предназначен следовать и найти корову.
UHF / VHF [ править ]
Данные GPS могут передаваться с помощью радиосигналов ближнего действия и декодироваться с помощью специального приемника. [ необходима цитата ]
Осложнения [ править ]
Воздействие на животных [ править ]
Считалось, что ошейники с GPS влияют на их поведение. Эта теория была проверена на слонах, которые жили в зоопарке США. Они изучили, как слоны ведут себя с ошейниками и без них, в течение одинакового времени для обоих сценариев и не увидели никаких изменений в поведении. [12]Было проведено исследование на обезьянах-ревунах в плащах, чтобы выяснить, влияют ли ошейники GPS Ball and Chain на поведение обезьян. Исследование включало наблюдение за группой самок обезьян-ревунов с ошейником и без ошейника. Не было большой разницы в поведении с ошейником и без ошейника, но когда исследование было закончено, было обнаружено, что у обезьян были травмы. Ошейники повредили шеи обезьян; у одной были небольшие царапины и припухлость, а у четырех других обезьян были глубокие порезы на воротнике. У двух обезьян с порезами зажила ткань воротника. [13]
Технология отслеживания и время автономной работы [ править ]
Необходимо разработать ошейники для слежения за животными с подключением к Интернету, рассчитанные на несколько лет жизни, чтобы не мешать животным. Устройства спутникового слежения развернуты в очень удаленных районах. В целях экономии заряда аккумулятора устройство включается только тогда, когда это необходимо. GSM или сотовая технология широко используются там, где есть возможность подключения, однако GSM также потребляет много энергии от аккумулятора. Устройства либо имеют большую батарею, либо включаются только при необходимости. Sigfox или LoRa - это новые технологии, обеспечивающие подключение к Интернету вещей. Эти технологии начинают развертываться в удаленных районах из-за их простоты развертывания и невероятно большой дальности.Преимущества этих технологий для ошейника для слежения за животными заключаются в том, что можно минимизировать размер формы устройства и значительно продлить срок службы батареи. Sigfox уже покрыл большую часть национального парка Крюгера в Южной Африке, что позволило рейнджерам лучше отслеживать небольшие формы дикой природы.[14]
См. Также [ править ]
- Автоматическая система отчетов о пакетах
- Электронная пометка
- Наблюдение
- Телематика
- Телеметрия
Ссылки [ править ]
- ^ Скофилд, Гейл и др., "Новое GPS-слежение за морскими черепахами как инструмент управления сохранением", Журнал экспериментальной морской биологии и экологии 347 (2007) 58–68
- ^ Ференбахер, Кэти (2004-08-24). «Global Pet Finder: GPS ошейник для домашних животных» . Engadget . Архивировано 25 октября 2008 года . Проверено 17 марта 2009 .CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
- ^ Релиз USGS: спутники помогают ученым отслеживать перелетных птиц: GPS - новейший инструмент в борьбе с птичьим гриппом (6 сентября 2006 г., 9:38:16)
- ^ НОВОСТИ BBC | Технологии | Снежный барс с GPS-меткой
- ^ CSL - гусь проекта архивации 2007-07-02 в Wayback Machine
- ^ П.Г. Райан, С.Л. Петерсен, Г. Петерс и Д. Гремийе, «GPS-слежение за морским хищником: влияние точности, разрешения и частоты дискретизации на следы кормления африканских пингвинов» в Морской биологии, Международный журнал о жизни в океанах и прибрежных районах Waters, Volume 145, Number 2, август 2004 г., стр. 215-223
- ^ Годли, Б.Дж. и др., "Пост-гнездовые перемещения и модели погружения морских черепах-логгерхедов 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 дискретизации на следы кормления африканских пингвинов» в Морской биологии, Международный журнал о жизни в океанах и прибрежных районах Waters, Volume 145, Number 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 рыбных ресурсов и дикой природы, публикация ресурсов 172. 54 стр.
- ^ «Дневник снежного барса» . BBC News . 2007-02-07 . Проверено 4 марта 2021 .
- ^ Макконнеллдр (2004). «Позвонив Главная - Новый мобильный телефон GSM телеметрическая система для сбора фотоидентификации данных», морских млекопитающих Science 20 (2), pp.274-283
- ^ Horback, Кристина Мари; Миллер, Лэнс Джозеф; Эндрюс, Джеффри; Кучай II, Стэнли Абрахам; Андерсон, Мэтью (15 декабря 2012 г.). «Влияние ошейников GPS на поведение африканского слона (Loxodonta africana) в сафари-парке зоопарка Сан-Диего». Прикладная наука о поведении животных . 142 (1–2): 76–81. DOI : 10.1016 / j.applanim.2012.09.010 .
- ^ Хопкинс, Мэрайя Э .; Милтон, Кэтрин (2016-04-01). «Неблагоприятные эффекты радиоошейников с шариковой цепочкой на рывков женского пола (Alouatta palliata) в Панаме». Международный журнал приматологии . 37 (2): 213–224. DOI : 10.1007 / s10764-016-9896-у . ISSN 0164-0291 .
- ^ «Технология слежения» . TechThrive . Проверено 19 июля 2019 .
