在惠普Vertica分析平臺(tái)的幫助下，國(guó)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(guó)際保育組織(CI)正全力應(yīng)付一個(gè)龐大的大數(shù)據(jù)問(wèn)題。

非營(yíng)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(guò)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(guò)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(guò)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(niǎo)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(wèn)，血壓，” 首席科學(xué)家CI桑迪·安德?tīng)柭绱苏f(shuō)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?guó)際保護(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(tīng)起來(lái)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(yáng)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(lái)自公開(kāi)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(shuō)道，“自然不會(huì)存活于國(guó)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(guò)程并不簡(jiǎn)單。大約一年前，TEAM每年的能收集到一百萬(wàn)張圖像數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在的數(shù)據(jù)已經(jīng)超過(guò)200萬(wàn)。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(shuō)，“我們清楚我們必須根據(jù)代碼和問(wèn)題的數(shù)據(jù)科學(xué)來(lái)做，但我們沒(méi)有足夠的規(guī)模來(lái)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(guó)環(huán)境規(guī)劃署稱，46萬(wàn)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(lái)9倍的數(shù)據(jù)分析，并且能做到更準(zhǔn)確地引導(dǎo)?；萜掌髽I(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(pán)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(guò)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(shuō)真的，在環(huán)境科學(xué)，我們沒(méi)有駕馭大數(shù)據(jù)的能力，”阿烏馬達(dá)說(shuō)，“我們需要一個(gè)系統(tǒng)，可以無(wú)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(guò)去的25年]，”阿烏馬達(dá)補(bǔ)充道，“作為一個(gè)非營(yíng)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(guò)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(lái)說(shuō)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(yíng)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(lè)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(guó)極度瀕危的物種，從2009年的基準(zhǔn)線來(lái)看似乎已經(jīng)下降了10%。