Озброїмо захист довкілля: мобільні додатки, що змінюють збір даних

Сергій Савченко

Вступ

Всюдисущні мобільні застосунки знайшли широке застосування в дослідженнях і моніторингу, організованих на засадах громадянської науки (citizen science). Не стала в цьому виключенням сфера природохоронної діяльності. У сукупності, зазначені нижче фактори роблять мобільні застосунки потужним інструментом для захисту довкілля, підвищуючи ефективність, точність й інклюзивність збору даних:

1. Збір даних у реальному часі: Мобільні застосунки дозволяють миттєво збирати дані, надаючи інформацію з місця в реальному часі. Це вкрай важливо для моніторингу та оперативного реагування.
2. Геотегування: Мобільні пристрої можуть фіксувати та записувати географічне розташування даних для точного відображення екологічні проблеми. Ця функція є цінною для створення точної візуалізації.
3. Інтеграція фото та відео. З допомогою мобільних пристроїв можна знімати зображення та відео з місця, надаючи візуальне підтвердження для зібраних даних. Це може бути корисним для оцінки екологічної шкоди.
4. Збір даних в автономному режимі: Мобільні застосунки дозволяють збирати дані у режимі офлайн, забезпечуючи безперервний збір даних у віддалених районах або місцях з обмеженим підключенням до інтернету.
5. Інтеграція датчиків: Мобільні пристрої, як правило, оснащені різними датчиками. До того ж, до мобільного застосунку можна можна підключати інші зовнішні датчики. Це значно розширює інформативність зібраної інформації.
6. Залучення користувачів: Мобільні застосунки створюють можливість залучення широкого кола учасників до заходів із захисту довкілля. Ці застосунки забезпечують зручний інтерфейс, що заохочує громадян брати участь у зборі даних, сприяючи утворенню громадянських мереж та ініціатив.
7. Стандартизація і ефективне керування даними: Мобільні застосунки застосовують стандартизовані форми збору даних, зменшуючи кількість помилок і забезпечуючи послідовність зібраної інформації. Це життєво важливо для створення надійних баз даних для аналізу та прийняття рішень. Як наслідок, зібрану інформацію можна легко організовувати, зберігати та отримувати, що полегшує екологічним організаціям аналіз та ефективне використання зібраних даних.
8. Економічно ефективне рішення: Збір даних за участі спільноти учасників з мобільними застосунками усуває потребу в традиційних паперових методах, зменшуючи витрати, пов’язані з друком, транспортуванням і ручним введенням даних. З іншого боку, такі рішення у багатьох випадках можуть успішно конкурувати з високовартісними комерційними системами моніторингу за довкіллям.

Можливі рішення

Сам по собі мобільний застосунок не здатний забезпечити зазначеного переліку переваг. Рішенням є використання комплексу програмного забезпечення, що встановлює технологічний ланцюг обміну даних типу “мобільний телефон — сервер — оператор”, дозволяє працювати різними наборами даних та здійснювати попередню підготовку наборів даних необхідних під час виконання досліджень — меж ділянок дослідження, фіксації старих пошкоджень території, та ін., з нанесенням на картографічну основу.

Програмного забезпечення для збору польових даних, що надає клієнтським застосункам на Android або iOS такі функції, як фотографія та відео, геолокація, передача даних до серверних застосунків, звітування, запити, картографування та публікація в Інтернеті, в принципі не бракує, зокрема: Fulcrum, ArcGIS Collector, iFormBuilder, KoBoToolbox, Survey123, OpenDataKit, Magpi, EpiCollect+, SMART Conservation, Mappt, CommCare, OSMAnd, FieldWorks, OpenMapKit, FieldDataIO.

Тобто, зробити вибір — це не проста задача. Тут додатковими критеріями для вибору може слугувати таке:

• відкрите програмне забезпечення (некомерційне);
• наявність технічної документації і спільноти з підтримки використання цього програмного забезпечення;
• відносна простота встановлення, використання і обслуговування.

Цим критеріям відповідає програмний пакет застосунків SMART for Conservations та подібний до нього мобільний застосунок QField. Ці застосунки мають ряд відмінностей та спільних особливостей, про які йтимиться нижче.

SMART

SMART — це цілісна платформа для управління природоохоронними територіями, що включає мобільні, настільні та хмарні компоненти з широким спектром застосувань у природоохоронній практиці. Ця платформа дозволяє природоохоронцям легко збирати, візуалізувати, зберігати, аналізувати інформацію, звітувати та діяти на основі широкого спектру даних, важливих для захисту дикої природи та покращення загального природоохоронного впливу. Успішність SMART ґрунтується на підході “знизу-вгору”, що спирається безпосередньо на потреби, визначені співробітниками, які працюють на місцях.

Платформа SMART складається з набору програмного забезпечення та аналітичних інструментів, призначених для допомоги природоохоронцям в управлінні та захисті дикої природи, Рис 1.

У польових умовах фахівці можуть використовувати додаток SMART Mobile на своїх смартфонах, щоб записувати дані про те, з чим вони стикаються, і відстежувати, куди прямують їхні “патрулі”.

Інформація про тварин, незаконну діяльність та вжиті природоохоронні заходи реєструється, а потім надходить до центральної бази даних, яка називається SMART Desktop. Обмін даними на сервері здійснюється з допомогою плагіну SMART Connect для програмного пакету SMART.

Особливості SMART Connect

SMART Connect дозволяє користувачам SMART зберігати та керувати даними у базі даних, підключеній до Інтернету, а також:

• Збирати та обмінюватися польовими даними в режимі реального часу; керувати та реагувати на оповіщення в режимі реального часу, щоб забезпечити більш ефективне та швидке оперативне реагування;
• Централізовано керувати розгортанням SMART на декількох об’єктах;
• Підвищувати швидкість передачі даних;
• Покращити аналіз, візуалізацію та вплив SMART-даних на прийняття рішень шляхом інтеграції з іншими системами.

Дані можна швидко аналізувати, візуалізувати, наносити на карту і діяти відповідно до них, щоб керівники парків могли швидко реагувати на загрози.

Приклади використання SMART

Використання для Моніторингу правоохоронними органами

SMART дозволяє збирати, зберігати, передавати та оцінювати дані дослідження (“патрулювання”), результати патрулювання та рівні загроз. У разі створення та підтримки інформаційного потоку між рейнджерами та менеджерами з охорони природи, SMART може суттєво покращити захист диких тварин та їхнього біотопу.

Моніторинг біорізноманіття

Інструменти SMART дозволяють користувачам збирати, управляти та картографувати дані, отримані в результаті систематичних досліджень видів тварин та рослин та їхніх біотопів. Цю інформацію можна проаналізувати, щоб зрозуміти зміни у просторі та часі, а також зрозуміти фактори, що відповідають за ці зміни. Завдяки плагіну Survey, SMART впорядковує збір екологічних даних за допомогою настроюваної моделі даних, яку можна використовувати для різних поширених методів польових досліджень.

Завдяки плагіну Survey можливо:

• Організовувати, картографувати та узагальнювати екологічні дані та легко експортувати їх для зовнішнього аналізу
• Збирати екологічні та патрульні дані з ваших об’єктів для створення цілісної стратегії управління природоохоронними територіями

Громадянська наука

SMART Collect, версія SMART Mobile, полегшує “децентралізований” збір даних, наприклад, для проектів громадянської науки та звітності громад. Збирачі даних можуть завантажити SMART на свої персональні пристрої (наприклад, через App або Play Store), щоб допомогти в ряді випадків використання, наприклад:

• Рибалки повідомляють про незаконний вилов риби;
• Здійснення громадянської науки на природоохоронних територіях та навколо них;
• Відстеження малих рибальських човнів;
• Повідомлення про злочини проти дикої природи тощо.

QField

QField — це мобільний застосунок з відкритим кодом (Android/iPhone), яка дозволяє редагувати проекти QGIS на мобільному пристрої. Його створено з допомогою механізму візуалізації QGIS, тому ваш проект QGIS (включаючи символіку) виглядатиме точно так само в QField.

Програма дозволяє ефективно збирати електронні дані в польових умовах і може використовуватися для картографування біотопів, а також для збору інформації про видове різноманіття.

QField дозволяє користувачам отримувати дані про біотоп та видове різноманіття в електронному вигляді.

Функціональні можливості QField на мобільному пристрої (телефоні або планшеті Android) включають запис даних точок, ліній і багатокутників, а також редагування даних у полі.

QFieldCloud дозволяє синхронізувати та об’єднувати зібрані дані.

Порівняння SMART Collection та QFfield

Табл. 1. Порівняння застосунків SMART та QField

Smart Collection — це, зазвичай, частина геоінформаційної системи (ГІС), яка допомагає збирати, організовувати та аналізувати геопросторові дані. Він часто використовується для ведення бази даних з географічною інформацією, такою як картографічні дані, інформація про об’єкти на мапі та атрибутивна інформація, пов’язана з цими об’єктами. Smart Collection може включати в себе інструменти для аналізу цих даних і створення різних видів карт та надає можливість створити як хмарний так і власний локальний сервер, тоді як QField дає можливість працювати лише з хмарним сервером.

З іншого боку QField, це мобільний застосунок для збору геопросторових даних на майданчику. Він надає можливість використовувати сучасні мобільні пристрої (такі як смартфони і планшети) для збору даних на місцях, де це потрібно. QField дозволяє завантажувати картографічні дані з Smart Collection або інших джерел і використовувати їх для запису і оновлення інформації на майданчику. Він також може працювати офлайн, що робить його корисним для місць з обмеженим доступом до Інтернету.

Отже, Smart Collection і QField мають взаємозв’язані застосування: Smart Collection допомагає створювати та управляти базами даних з геопросторовою інформацією, а QField використовує ці дані для збору інформації на майданчику з використанням мобільних пристроїв.

Мобільні додатки можуть бути корисними для збору різноманітних даних у реальному часі в різних галузях науки та досліджень. Вибір мобільного застосунку для роботи з даними залежить від специфіки, мети запланованого використання додатків та технічних особливостей застосунку.