Drony nebo bezpilotní letadla (UAV) jsou ve skutečnosti nedostatečně využívanou technologií v péči o divokou zvěř, a to navzdory široké škále potenciálních aplikací. Drony jsou však novým nástrojem, který poskytuje bezpečnější, levnější a tišší alternativu k tradičním metodám studia mořské megafauny v přirozeném prostředí.
Mají četné výhody při sledování divoké zvěře a ochraně přírody, protože jsou levnější než pilotovaná letadla. Lze je provozovat na místě i v nižších výškách a zvuku a jejich použití je nezávislé na denním světle.
Naštěstí se v současnosti drony testují po celém světě na počítání divokých sobů v otevřených horských biotopech a kopytníků v borových a bukových lesích v zemích jako Polsko. Jak se technologie vyvíjí a trh roste, drony se stávají dostupnými pro správce divokých zvířat, vlastníky pozemků a další zúčastněné strany zapojené do péče o divokou zvěř.
Drony s příslušnými senzory mohou řešit technologické výzvy, kterým čelí konvenční techniky. Tato technologie dokáže obcházet překážky při letu, poskytuje prostor pro výškové nastavení a stále více se stává slibným konzervačním nástrojem v ekologickém monitoringu. Tato technologie má potenciál pro rychlejší nasazení než satelity nebo pilotovaná letadla. Je také užitečný pro volně žijící druhy, které jsou citlivé na techniky pozemního průzkumu. Data založená na UAV poskytují užitečné poznatky pro včasné reakce managementu a mohou výrazně doplnit konvenční techniky používané ve výzkumech založených na volně žijících zvířatech, ekologickém monitorování, ochraně a postupech řízení.
Užitečnost neurčují samotné drony, ale spíše kamery namontované na dronech. Pro sledování homoetermních zvířat mohou být termální infračervené kamery (TIR), které registrují teplo vyzařované z těla, úspěšnější než optické kamery (RGB), které zaznamenávají světlo odražené tělem, zvláště pokud je druh těžko opticky rozlišitelný od okolí. .
Úspěch detekce pomocí TIR závisí na výšce letu, úhlu kamery, teplotě a vlhkosti okolí a atmosféry, teplotě kůže/srstí zvířete a jeho chování a výběru prostředí.
Pro průzkumy vegetace jsou multispektrální kamery, které kromě RGB měří blízko infračervené NIR, užitečné pro odhad např. normalizovaného rozdílového vegetačního indexu NDVI pro zachycení informací o živé zelené vegetační biomase dané rostliny nebo vegetačního pozemku.
Při mapování zemědělské vegetace se obrázky musí obvykle překrývat kolem 70 %, aby se vytvořily kvalitní mapy. Změny světelných podmínek během sběru dat mohou způsobit vážné chyby v mapách vegetace, které jsou často vnímány jako pruhy na mapě, a je třeba je vzít v úvahu při zpracování dat.
Drony zahrnují různé typy a velikosti vybavení, od pouhých několika set gramů až po tisíce kilogramů. Vojenské využití bezpilotních letounů je již dlouhou dobu hnací silou technického rozvoje. Přesto, zejména během posledních desetiletí, začali uživatelé ze zemědělství, meteorologie a přírodních zdrojů stále více využívat UAV.
Nejvhodnějšími typy pro ochranu přírody a sledování zvěře jsou vícerotorové drony a drony s pevnými křídly. Vícerotorové drony nabízejí možnost vertikálního vzletu a přistání s dobrou přesností dat díky schopnosti přesně ovládat polohu a orientaci kamery. Omezená rychlost a letový čas omezují jejich použití při plošném monitorování. Drony s pevnými křídly mají delší dobu letu díky efektivnímu využití energie a obvykle se s nimi létá výše než s vícerotorovými drony, aby pokryly větší plochy za stejnou dobu letu. Nevýhodou je jejich neschopnost viset bez pohybu na jednom místě, potřeba přistávací dráhy nebo katapultu při startu a specifické přistávací zařízení, jako je padák. Oba typy lze naprogramovat tak, aby sledovaly konkrétní předem určené letové trasy.
Nedávný vývoj v oblasti dronů, umělé inteligence a miniaturizovaných termovizních systémů jej učinil flexibilnějším, dostupnějším a přesnějším pro letecké sledování kopytníků. Odhaduje se, že průzkum 100 ha velkého území založený na UAV je ~10krát méně časově náročný než analogické průzkumy založené na tradičních terénních návštěvách. Přezkoumáním různých studií vědci dospěli k závěru, že drony počítají volně žijící zvířata přesněji a přesněji než lidé.
Sčítání zvířat z leteckých průzkumů je však ve většině případů stále prováděno ručně, je vidět potřeba automatizace zpracování dat. Automatizace by také mohla pomoci spolehlivě využívat různé monitorovací systémy, protože v dnešní době může ruční počítání výrazně snížit výsledky hustoty obyvatelstva. V Austrálii byli makropodi (klokani) počítáni jak ve vrtulnících, tak v dronech s optickými kamerami, a v důsledku toho nabízí dron mnohem nižší hustotu makropodů než vrtulník (3,2 vs. 53,8 zvířat km2 v tomto pořadí). Analýza mezery ve výzkumu afrického moru prasat provedená Evropským úřadem pro bezpečnost potravin (EFSA, 2019) identifikovala drony (zejména ty, které jsou vybaveny termokamerami) jako důležitý zdroj dat.
UAV se stávají stále oblíbenějšími nástroji pro výzkum divoké zvěře; v několika přehledových studiích byly zjištěny mezery a problémy ve výzkumu. Výzkumníci zhodnotili aplikace dronů pro ochranu v chráněných oblastech, zdůraznili potenciální výzvy, které mohou pomoci vést budoucí výzkum v této oblasti, poskytli stručnou klasifikaci platforem podle charakteristik a aplikací a celkový přehled senzorů a zařízení spojených s drony.
Shromáždili také doporučení týkající se strategií pozorování pro sledování zvířat pomocí UAV vybavených termokamerami. Pro termické průzkumy se doporučuje časné ráno kvůli maximálnímu kontrastu mezi cílovým objektem a pozadím.
Hlavními výzvami metody založené na tepelných datech UAV jsou však potíže s identifikací druhů kvůli relativně nízkému rozlišení termokamer, předpisům omezujícím provoz dronů na vizuální linii a vysoké závislosti na počasí.
Výzvy spojené s drony při monitorování divoké zvěře
Existuje mnoho problémů spojených s aplikací dronů v různých typech stanovišť pro savce jako jednotlivce, jednotlivé druhy nebo skupiny mnoha druhů současně.
1. Právní a etické požadavky
Nedávný vznik technologie dronů a jejich civilní využití podnítil právní a etické regulační orgány v mnoha zemích. Požadavky na povolení, včetně vizuální přímky viditelnosti (VLOS), snižují efektivní využití UAV v ekologických a konzervačních výzkumných pracích. Existují právní a etické aspekty upravující jeho použití v závislosti na pěti klíčových aspektech:typ, velikost, zamýšlené použití, geografické umístění související s omezenými oblastmi, dodržování zvláštního právního nebo správního postupu, lidské soukromí atd. V souladu s tím získávání povolení k létání dronům ve většině zemí trvá mnoho času kvůli značným omezením.
2. Technické výzvy
Aplikace malých dronů nevyžaduje sofistikované dovednosti. Přesto jsou nezbytné technické dovednosti nezbytné k zajištění bezpečného provozu dronu a zpracování obrazu pro generování dat při plnění předem stanovených cílů ekologického monitorování. To zahrnuje vhodné plánování a provádění letových misí. Mezi další technické problémy spojené s drony patří omezení výkonu a aspekty nízké doby letu, které mohou ovlivnit jejich výkon.
3. Povětrnostní podmínky
Dalšími velkými výzvami jsou různé povětrnostní podmínky, které mají různé úrovně dopadu na letový výkon dronu. Například oblačnost, opar, mlha a glazura způsobují mírný dopad, zatímco vítr a turbulence, teplota, déšť, vlhkost, sníh a sluneční bouře způsobují nepříznivé dopady. Závažné dopady na výkon dronů mají hlavně hurikány, osvětlení, haly a tornáda.