За лососями проследят с воздуха (инфографика)
Ученые рассказали, как будет развиваться использование информационных технологий рамках проведения рыбохозяйственных исследований.
В 2021 г. специалисты дальневосточных филиалов ВНИРО провели серию экспериментальных работ с использованием беспилотных летательных аппаратов на лососевых водоемах в различных регионах Дальнего Востока. Ученые собрали первичную информацию о распределении лососевых на водоемах Камчатки, Чукотки, Хабаровского края и Магаданской области и определили места для проведения систематических съемок производителей лососей.
В планах ученых - расширить полигоны применения беспилотных летальных аппаратов и внедрить алгоритмы автоматической обработки данных.
Интерес ученых очевиден – с помощью беспилотников собрать информацию, а именно: выявить масштаб подходов лососевых, заполняемость нерестилищ, количество нерестических бугров и т.д. Использование средств фото-и видеосъемки с воздуха позволяет получить данные из труднодоступных районов, что в свою очередь будет учтено при оценке состояния запасов лососевых. Но по сравнению с традиционными авиаучетными работами, от которых пока не планируется отказываться, применение беспилотников обладает рядом преимуществ.
В первую очередь речь идет об уменьшении сроков сбора и обработки материалов.
По словам заместителя директора ВНИРО-руководителя Тихоокеанского филиала Алексея Байталюка, одна из главных целей внедрения технологий искусственного интеллекта – увеличение оперативности процесса получения итоговой оценки, на которую будут опираться при принятии решений региональные комиссии по анадромным рыбам. «В идеале после завершения «обучения» искусственного интеллекта весь процесс от фиксации до включения в расчеты будет занимать всего несколько часов, - отметил Алексей Байталюк. - В разгар путины трудно переоценить важность свежих актуальных сведений по учету лососей. В 2021 г. часть решений комиссии по анадромным видам Хабаровского края уже принималась на основе такого системного алгоритма».
Второй момент связан с упрощением методов авиасъемки. БПЛА с длительным автономным режимом может существенно снизить затраты на исследования и охватить больший регион. При этом качество получаемого материала не только не пострадает, но и наоборот улучшится. Опытные специалисты с большим опытом авиаучетов достаточно легко определяют количество и виды лососей при обследовании рек с воздуха, но работа искусственного интеллекта исключает субъективные факторы при расчетах.
В результате проведенных в 2021 г. работ отснят массив данных, включающий в себя информацию о нерестовой миграции и нересте приблизительно 60-70 млн. особей в виде образов отдельных представителей разных видов тихоокеанских лососей, а также их скоплений различной плотности, нерестовых бугров и погибших отнерестовавшихся лососей (снёнки). Специалисты смогли оценить возможности работы дронов и определили наиболее перспективные полигоны для обследования в 2022 г.
Ученые подчеркивают, что информация о масштабе нереста наиболее важна для определения численности возврата для горбуши конкретного года, поскольку это короткоцикловый вид, у которого, как правило, различается численность четных и нечетных поколений. Для других видов численность пропуска также учитывается в качестве составной величины оценки возврата, но для самого массового вида горбуши она имеет наибольшее значение, и соответственно, уже с этого этапа начинает формироваться представление о путине через два года.
Сама обработка данных – автоматический расчет численности лососей по отснятым материалам, является технически сложным алгоритмом, требующим серьезной совместной работы инженеров и биологов на этапе ее создания. Важно понимать, что водоемы различаются своей геоморфологией, элементарно прозрачность воды и береговая растительность могут влиять на расчеты искусственного интеллекта. Это, разумеется, будет по максимуму учтено при формировании программного обеспечения, но универсального алгоритма, способного предугадать все условия, ожидать нельзя. Поэтому отказываться от других видов исследований на данном этапе нецелесообразно.
«Идеальных подходов к исследованиям лососевых или других промысловых ресурсов не существует, – отмечает главный научный сотрудник ТИНРО профессор Вячеслав Шунтов. – Осенние съемки откочевывающий молоди дают нам полноценную информацию об объемах ската, на чем базируется прогноз подходов. Весенние съемки позволяют нам определить, как перезимовал лосось, а рыбакам – принять оперативные решения, где и сколько развернуть неводов. В комплексе с береговыми учетами они дают нам приблизительную картину о состоянии лососевых ресурсов, о глобальных процессах, происходящих в нектонном сообществе и экосистемах».
Использование беспилотников для рыбохозяйственных исследований не будет сведено только к изучению лососей. Работы уже проводились по нерестовой сельди, апробированы воздушные съемки при исследовании макрофитов – для поиска естественных плантаций водорослей. Кроме того, есть и другие перспективные направления, касающиеся использования автономных аппаратов со специальным программным обеспечением – для экологического мониторинга аквакультуры и океанографических исследований. В 2022 и 2023 гг. отраслевая наука намерена приступить к реализации этих проектов на Дальнем Востоке.
Инфографика: vniro.ru
