Специалисты компании «СКАНЭКС» и Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН в ходе совместных исследований разработали методику использования спутниковых снимков сверхвысокого пространственного разрешения для оценки численности сайгака.
Сайгаков посчитали из космоса
Учет численности является важным аспектом мониторинга состояния популяций животных. Популяция сайгака, обитающего в Северо-Западном Прикаспии (восточные районы Республики Калмыкия и юго-западные районы Астраханской области), находится в критическом состоянии. В 2009-2010 гг. ее численность, согласно экспертным оценкам, не превышала 5 тысяч особей, а в 2012-2013 гг., по предварительным данным Центрохотконтроля, — 3 тысяч.
В разные годы подсчет сайгаков проводился с использованием авиации, автотранспорта и беспилотных летающих аппаратов, однако все эти методы имеют свои ограничения и минусы. В частности, они являются сильным стресс-фактором для редких животных (Red List IUCN, высшая категория угрозы). Альтернативным подходом к оценке численности сайгака стало использование спутниковых снимков высокого разрешения.
В разработке методики были использованы данные с КА EROS B, Pleiades 1A/1B и GeoEye-1. Анализ снимков, сделанных в зимний период, показал, что их дешифрирование позволяет идентифицировать сайгаков и единовременно выявить распределение их скоплений на большой территории.
— При дешифрировании животных следует использовать весь набор дешифровочных признаков: цвет животных в различных спектральных диапазонах, размеры и пропорции тела, поведенческие закономерности: от характерных поз индивидуальных животных, до конфигурации стад. Комбинируя те параметры, которые четче и ярче выражены на снимке (в зависимости от условий съемки), а также их сочетание, можно подобрать оптимальный для конкретного исследуемого снимка набор признаков, позволяющий безошибочно идентифицировать сайгаков, — уточняет автор методики Анна Ячменникова, исследователь департамента инновационных технологий компании «СКАНЭКС», научный сотрудник ИПЭЭ РАН.
— Использование космических снимков высокого разрешения открывает новые возможности для изучения природных группировок сайгака, их распределения и динамики структуры этого распределения, характера активности стада, а если отдельные животные будут помечены спутниковыми радиопередатчиками, то и для мониторинга отдельных скоплений. По спутниковым снимкам могут быть выявлены такие лимитирующие для сайгака факторы, как количество и распределение скота в степи, состояние сухостепной растительности и степень ее деградации на различных участках ареала этого редкого и ценного животного, — пояснил Дмитрий Добрынин, руководитель департамента инновационных технологий компании «СКАНЭКС».
Работа была проведена при поддержке Международного Альянса по сохранению Сайгака (Saiga Conservation Alliance) и Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США (U.S. Fish & Wildlife Service). Полученные результаты могут быть использованы для разработки методик учета численности и оценки состояния местообитаний других видов стадных животных (северных оленей, антилоп-дзеренов) по высокодетальным спутниковым снимкам.
Статья по итогам работы опубликована в Докладах Академии Наук 2014, том 459, номер 6, стр. 769-773.
Рис. 1. Снимок со спутника Pl?iades-1 вольеры питомника «Яшкульский» с сайгаками. (а) – сайгаки в вольере; (б) – увеличенный фрагмент снимка; (в) – способ взятия промеров животных и их тени |
Рис. 2. Снимок степи со спутника EROS B (табл. 1, № 4). Животные в стадах различаются по цвету: на снимке (а) все животные белые, что позволяет определить их как сайгаки, на снимке (б) – животные разного цвета, что позволяет определить их как «не сайгаки» | Рис. 3. Расстояния между животными в скоплении сайгаков (а) и в отаре овец (б), характеризующие структуру скоплений этих животных. При обработке снимка животные маркируются цветными точками |
Рис. 4. Сайгак. Фото: Анна Ячменникова |