在惠普Vertica分析平臺(tái)的幫助下，國際保育組織正利用圖像處理數(shù)據(jù)監(jiān)控世界各地?zé)釒值纳锒鄻有浴?/p>
一年多以前，國際保育組織(CI)正全力應(yīng)付一個(gè)龐大的大數(shù)據(jù)問題。
非營利環(huán)保組織的使命是保護(hù)自然及其生物多樣性，但監(jiān)測(cè)和分析物種的健康——尤其是在熱帶森林中有地球上一半的動(dòng)植物——是一個(gè)費(fèi)體力和勞動(dòng)密集的過程。
在跨越四大洲的16個(gè)地方，CI已建立1000個(gè)相機(jī)陷阱網(wǎng)絡(luò)——當(dāng)動(dòng)物通過其視點(diǎn)區(qū)域，裝配有運(yùn)動(dòng)傳感器的攝像頭就會(huì)被觸發(fā)。每2000多公里設(shè)置一個(gè)站點(diǎn)，攝像頭捕捉經(jīng)過的動(dòng)物的圖像，并試圖綜合和了解氣候變化和土地利用對(duì)熱帶陸地哺乳動(dòng)物和鳥類的多樣性的影響。
檢查星球的生命體征
“你和我去看醫(yī)生，我們檢查生命體征——提問，血壓，” 首席科學(xué)家CI桑迪·安德爾曼如此說道，“我們需要那些各種各樣的地球生命體征，這就是我們?cè)趪H保護(hù)組織與TEAM[熱帶生態(tài)，評(píng)估和監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)]和其他項(xiàng)目真正想做的。”
“我們所做的是制作相機(jī)陷阱，所以聽起來有點(diǎn)像偷拍，”她補(bǔ)充道，“在整個(gè)森林里制作這種陷阱，如此我們就能夠發(fā)現(xiàn)動(dòng)物種類和動(dòng)物行為。”
由于相機(jī)陷阱位于地球上一些更偏遠(yuǎn)的地方，那些地方?jīng)]有基礎(chǔ)設(shè)施。團(tuán)隊(duì)必須手動(dòng)收集陷阱中的數(shù)據(jù)并上傳，最關(guān)鍵的是CI科學(xué)家運(yùn)行一系列的腳本和模型，以確定出現(xiàn)在圖像中的不同品種。然后，他們?nèi)诤蠚夂驕y(cè)量(降水，溫度，濕度，太陽輻射等)，關(guān)于數(shù)目的數(shù)據(jù)(生長(zhǎng)，存活，森林砍伐等等)和來自公開渠道的土地利用數(shù)據(jù)，去創(chuàng)造一個(gè)該區(qū)域的動(dòng)物種群健康典范，并且看它們是如何隨時(shí)間而變化的。
“世界上的一切都是相互關(guān)聯(lián)的，” CI的熱帶生態(tài)評(píng)估和監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)代理執(zhí)行主任豪爾赫·阿烏馬達(dá)說道，“自然不會(huì)存活于國家之間，而是作為一個(gè)整體而存在。如果我們維持這個(gè)世界，并且以一種聰明的方式，我們需要能夠評(píng)估自己應(yīng)該如何改進(jìn)并迅速作出反應(yīng)。 “
但這個(gè)過程并不簡(jiǎn)單。大約一年前，TEAM每年的能收集到一百萬張圖像數(shù)據(jù)。現(xiàn)在的數(shù)據(jù)已經(jīng)超過200萬。他們?cè)贑I辦公室用電腦碾碎這些數(shù)據(jù)，然后手動(dòng)分布許多工作。分析這些數(shù)據(jù)的進(jìn)程可能需要數(shù)周，數(shù)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間。
“如果我們想運(yùn)行我們的指標(biāo)之一的迭代，就得花費(fèi)幾周時(shí)間，”阿烏馬達(dá)說，“我們清楚我們必須根據(jù)代碼和問題的數(shù)據(jù)科學(xué)來做，但我們沒有足夠的規(guī)模來快速實(shí)現(xiàn)。”
阿烏馬達(dá)指出，時(shí)間至關(guān)重要。熱帶森林CI監(jiān)控器的所在地被認(rèn)為是地球上所有動(dòng)植物一半的所在地，能產(chǎn)生地球上40%的氧氣。但根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署稱，46萬公頃的熱帶森林 ——約18000平方英里——正在逐年消失。
當(dāng)陷阱數(shù)據(jù)仍然必須手動(dòng)收集時(shí)，惠普幫助CI進(jìn)行快于原來9倍的數(shù)據(jù)分析，并且能做到更準(zhǔn)確地引導(dǎo)。惠普企業(yè)服務(wù)軟件工程師建立了野生動(dòng)物圖片指數(shù)(WPI)分析系統(tǒng)，一個(gè)可視化人性化的項(xiàng)目?jī)x表盤和分析工具，可近實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)觀察。
WPI的分析系統(tǒng)使用Vertica和R分析軟件，運(yùn)用物種存在-消失數(shù)據(jù)(通過處理原始相機(jī)捕獲數(shù)據(jù))和“協(xié)變量”(氣候，林緣和人類存在的數(shù)據(jù))去估計(jì)某一區(qū)域的物種種類。
“說真的，在環(huán)境科學(xué)，我們沒有駕馭大數(shù)據(jù)的能力，”阿烏馬達(dá)說，“我們需要一個(gè)系統(tǒng)，可以無縫集成到有用的信息上。這就是我們與惠普的合作變得非常重要的原因所在。”
數(shù)據(jù)可以改變世界
“我們已經(jīng)學(xué)到了很多東西[在過去的25年]，”阿烏馬達(dá)補(bǔ)充道，“作為一個(gè)非營利性的環(huán)保組織，如果我們真的想嘗試改變世界，很多傳統(tǒng)的做法是與政府共事，并努力通過各種干預(yù)措施影響改變。但是如果你想以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式去做，你真的需要收集大量的數(shù)據(jù)。對(duì)我們來說與有此專長(zhǎng)的機(jī)構(gòu)合作伙伴非常重要，現(xiàn)在在非營利世界不同組織這種情況正在出現(xiàn)。“
到目前為止，CI的TEAM和惠普地球洞察分析出的數(shù)據(jù)不太令人樂觀。 275個(gè)TEAM監(jiān)視器，其中的60個(gè)(22%)檢測(cè)到現(xiàn)存物種要么是顯著降低要么與基線水平相比有所降低。例如，西方大猩猩——在剛果共和國極度瀕危的物種，從2009年的基準(zhǔn)線來看似乎已經(jīng)下降了10%。
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