使用新技术保护野生动物和野生空间

编者按:这是一个由拉里·m·西尔弗伯格他是北卡罗来纳州立大学机械和航空航天工程教授，也是纳米比亚野生动物空中观测项目主任。在我们正在进行研究问题系列，北卡罗来纳州的研究人员解决科学，技术，工程和数学的价值。

如果目前的趋势继续下去，再过几十年，世界上雄伟的犀牛、大象、长颈鹿和其他大型非洲野生动物物种将会灭绝。致力于野生动物保护的非洲公园缺乏资源来保护这些动物免受从偷猎中获利的犯罪集团的侵害。我与人共同创立了纳米比亚野生动物空中观测站(WAO)项目，以试验一种解决这一问题的新方法:利用新兴的空中技术，这不仅可能保护这些动物免于灭绝，还可能改变非洲旅游业。

相关技术可以帮助防止偷猎者，但它们也可以帮助非洲公园开展其他野生动物管理工作。

例如，公园护林员已经开始使用空中技术来评估对河床的侵蚀破坏，监控有控制的烧伤，精确统计公园动物数量，并调查土地。然而，这项技术也可能对旅游业产生长期影响。

想象一下，你正在舒适的客厅里看电视转播的足球比赛——就像世界上成千上万的人一样。在过去，你必须到足球场去看比赛。那么这和野生动物旅游有什么关系呢?我们的目标也是利用WAOs将非洲的野生动物图片带给世界，而不是仅仅把世界其他地区的游客带到非洲。合同安排可以将非洲野生动物带到一个庞大的客户基础上，这具有良好的商业意义——就像电视转播体育赛事一样。总有一天，这些安排可以为非洲公园及其周边社区提供保护这些珍贵物种所需的资金。简而言之，纳米比亚WAO项目是一个宏大的实验。

纳米比亚是非洲野生动物保护的领导者。它是几乎所有濒临灭绝的大型动物的家园;它既安全又美丽;而且——对我们的学生有利的是——它是英语的。该项目的核心是大学生、北卡罗莱纳州立大学和三个纳米比亚合作伙伴:Naankuse，一个私人野生动物保护区;的纳米比亚环境和旅游部，负责管理国家公园;和纳米比亚科技大学．纳米比亚WAO项目的大部分基础工作是由8至12名本科生组成的实地小组完成的，主要是工程和野生动物专业的学生，他们在纳米比亚度过一个秋季学期，作为海外学习经历的一部分。每个实地小组，在一对训练有素的研究生的现场指导下，从事技术目标和野生动物任务。

例如，在2017年秋季，我们的试点年，一个由10名本科生组成的实地小组研究了野生动物对无人机的反应。(参见上面的视频。)不同类型的无人机在不同的高度飞行，以确定如何最好地飞越动物而不打扰它们。这些信息将告知我们如何部署WAO系统。

2017年，学生和老师们度过了美好的时光，我们现在向来自欧洲和其他国家的学生和老师开放这个项目。这将增强文化体验，并加快跨WAO系统的技术发展。在未来几年，这些团队将评估垂直起降无人机等技术，这些技术飞行时间更长、更安静，同时与自动驾驶兼容。他们将测试能够有效地使飞行器系统停留在空中的自动电池交换站，以及能够更好地识别物体的传感套件。他们将测试能更有效地将数据传输到云中的无线网络，并将开发自动修补和路径规划算法，以生成野生空间的电影质量视频图像。

在一名指导教师的指导下，每个团队将在专注于一个研究任务的同时，使用不同的技术进行实验，例如动物行为反应的空中研究，评估无人机动物库存方法，以及评估无人机现场单元在监视中的有效性。

整个课程围绕着学生解决全球问题的愿望展开。然而，这也给了他们解决实际问题的实际经验，帮助他们在学业上取得进步，并且在不产生重大成本的情况下做了所有这些事情。留学经历包括与本科课程相匹配的工程和野生动物课程，以避免延长毕业时间，留学费用与校内学期相当(学费+住宿+伙食费)。此外，学生与教师的比例约为5:1，为学生提供了专注的日常指导。这个项目也吸引了现场的研究生导师。他们接受高级培训，从事有助于他们研究生学位的研究项目(实地单位的技术目标或研究任务)，并获得支付他们费用的助学金。

简而言之，纳米比亚WAO项目体现了整个研究界的最佳方面，特别是北卡罗来纳州立大学研究界的最佳方面，以及我们学生的力量。它展示了全球合作伙伴如何团结起来，帮助解决一个重要的、现实世界的问题。

如果你是一名有兴趣参与纳米比亚WAO项目的学生，请通过lmsilver@ncsu.edu联系Larry M. Silverberg博士。