Радиотелеметрия дикой природы - Wildlife radio telemetry

Сотрудник U.S. Fish & Wildlife использует радиотелеметрию для отслеживания горных львов.

С момента своего создания в 1960-х годах радиотелеметрия дикой природы стал ценным инструментом для отслеживания движения и поведение животных. Этот метод использует передачу радиосигналы найти передатчик, прикрепленный к интересующему животному. Он часто используется для получения данных о местонахождении предпочитаемого животного среда обитания, домашний диапазон, и понять динамика населения.[1] Различные типы радиотелеметрия методы включают очень высокая частота (VHF) передатчики, спутниковая система навигации (GPS) отслеживание и спутниковое слежение.[2] Последние достижения в области технологий улучшили методы радиотелеметрии за счет повышения эффективности сбора данных. Однако исследования, включающие радиотелеметрию, должны быть пересмотрены, чтобы определить, действительно ли требуются новые методы, такие как ошейники, передающие местоположение оператору через спутники, для достижения целей исследования.[3]

Передатчики

Оператор прикрепляет передатчик к животному, излучающий уникальные электромагнитные радиосигналы, что позволяет определить местонахождение животного. Передатчики доступны в различных формах и состоят из антенны, источника питания и электроники, необходимой для генерации сигнала. Передатчики выбираются на основе поведения, размера и истории жизни конкретного изучаемого вида. Чтобы уменьшить влияние передатчика на поведение и качество жизни животного, передатчики обычно весят не более пяти процентов от веса тела животного.[3] К сожалению, чем меньше размер передатчика, тем он слабее и короче. Передатчики часто предназначены для падения с животного по завершении исследования из-за маловероятности повторного отлова помеченных животных.[1] Крупным животным нужны передатчики в виде ошейников, которые оставляют животному место для роста, не падая. Передатчики ушных бирок обычно прикрепляются к уху крупных животных, у которых размер шеи меняется. Легкие клейкие передатчики приклеиваются к спине небольших животных, например летучих мышей. Ожерелья - это передатчики, которые надеваются на шею горных птиц. Подкожные передатчики применяются к водным животным, что позволяет им свободно перемещаться под водой. У некоторых видов рыб, которые перестали питаться, передатчики вставляются в полость тела животных, чтобы минимизировать стресс от мечения.[4]. Штыревые антенны - это всенаправленная конструкция передатчика, которая выдает больше сигнала на большом расстоянии. Конструкция петлевой антенны, предназначенная для мелких птиц, включает в себя передатчик, обернутый вокруг тела. [3]

Приемники

Оператор использует антенну, прикрепленную к приемнику, который запрограммирован на частоту передатчика, чтобы улавливать электромагнитные сигналы, испускаемые передатчиком, прикрепленным к целевому животному.[1] Приемные антенны могут быть ручными или установленными на объекте, и они доступны в различных формах и функциях. Эти антенны также настроены на правильную частоту передатчика. Приемник издает тональный сигнал с нарастающей громкостью или имеет индикатор уровня визуального сигнала, который пульсирует, когда оператор приближается к передатчику.[3] Всенаправленные антенны не имеют дополнительных элементов и используются для определения наличия или отсутствия сигнала, а не его точного местоположения. К элементам добавляются сегменты антенны для увеличения дальности обнаружения приемника. Антенны Adcock состоят из двух элементов и используются для определения направления сигнала. Рамочные антенны имеют небольшие размеры и полезны для обнаружения низкочастотных передатчиков. Антенна Yagi состоит из 3 или 4 элементов и представляет собой мощную направленную антенну, обычно используемую для определения местоположения передатчика. Антенны также могут быть прикреплены к вышкам. Это позволяет расположить антенну выше, избегая помех от зданий и деревьев. Антенны на лодках, самолетах и ​​транспортных средствах позволяют оператору использовать большую площадь во время отслеживания.[3]

Отслеживание животных

Методы прямого отслеживания и триангуляции позволяют оператору определить местонахождение помеченного животного. Прямое или УКВ-слежение предполагает использование направленной антенны для отслеживания сигнала от передатчика до точного местоположения помеченного животного.[2] Оператор поворачивает антенну до тех пор, пока не будет обнаружен самый громкий сигнал. Оператор следует сигналу, часто проверяя направление сигнала, пока не достигнет помеченного животного. Триангуляция часто используется, когда животное находится на частной или недоступной территории, поскольку она позволяет оператору удаленно определять местонахождение помеченного животного. Оператор получает три или более азимута или пеленгов из точек вокруг сигнала и вычисляет пересечение азимутов, чтобы оценить местоположение переданного животного.[1] Для отслеживания глобального позиционирования используется приемник, который принимает сигналы со спутников для определения местоположения переданного животного с течением времени. Передатчик GPS прикреплен к животному и записывает местоположение животного на устройстве, оценивая время, необходимое радиосигналам, по крайней мере, от трех спутников, чтобы добраться до передатчика GPS. Данные собираются путем повторного отлова животного для удаления передатчика GPS или удаленной загрузки данных с передатчика. Эти устройства часто тяжелее и недолговечнее, чем те, которые используются для слежения на УКВ. Отслеживание глобального позиционирования полезно для мигрирующих животных, поскольку их местоположение можно точно определить независимо от расстояния, на котором они находятся от оператора.[2]Спутниковое отслеживание похоже на GPS слежение и позволяет отслеживать перемещение животных по всему миру. Эта форма отслеживания полезна для удаленных или недоступных областей. Многие из этих систем реализуют платформенные терминальные передатчики (PTT), которые отправляют электромагнитные сигналы на оборудование Argos, установленное на спутниках. Приемники Argos оценивают расстояние до передатчика, чтобы определить его местоположение. Эти данные получает ретрансляционная система сбора данных Argos. Для передатчиков PTT требуются батареи большего размера, поэтому они тяжелее передатчиков VHF. Спутниковое слежение позволяет более точно определять местонахождение крупных животных, которые больше подвержены воздействию неба, например птиц или животных, обитающих в прериях, открытых пустынях или саваннах.[2]

Приложения

Радиотелеметрия дикой природы расширила исследовательские возможности, доступные для изучения популяций животных. Его можно применять во многих областях управления и исследований, чтобы определить использование среды обитания меченых животных, например, предпочтения в отношении мест обитания и кормления.[5] Радиотелеметрия использовалась для изучения расстояния до дома и передвижения населения. Конкретные маршруты миграции и характер расселения можно отслеживать с помощью радио. Выживаемость часто отслеживается с помощью радиотелеметрии по возрасту и возрасту. уровень смертности.[1]

Важно, чтобы в будущих исследованиях сообщалось о любых негативных последствиях прикрепления радиопередатчиков к животным для улучшения методов и снижения вреда для людей. [6]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Сильви, Нова Дж. (2012). Руководство по методам использования дикой природы. Vol. 1. Балтимор, Мэриленд: Джонс Хопкинс UP.
  2. ^ а б c d Фарв, Рей. «Демонстрация спутниковой / GPS-телеметрии для наблюдения за мелкомасштабными перемещениями куриц малых степей». Технологии и развитие в Лесной службе Министерства сельского хозяйства США. Лесная служба США. Получено 3 апреля 2016.
  3. ^ а б c d е Подразделение Министерства окружающей среды, земель и парков по инвентаризации ресурсов для Комитета по инвентаризации ресурсов Целевой группы наземных экосистем (1998). «Радиотелеметрия дикой природы». Сер. 2.0. Виктория, Британская Колумбия: Комитет по инвентаризации ресурсов. Архивировано из оригинал 17 сентября 2016 г.. Получено 3 апреля 2016.
  4. ^ Смит, Джозеф М .; Mather, Martha E .; Франк, Холли Дж .; Muth, Роберт М .; Финн, Джон Т .; Маккормик, Стивен Д. (2009). «Оценка техники введения радиометки в желудок для анадромной речной сельди». Североамериканский журнал управления рыболовством. 29 (2): 367–377. Дои:10.1577 / M08-111.1.
  5. ^ Trivelpiece, Уэйн З .; Bengtson, John L .; Trivelpiece, Susan G .; Фолькман, Николас Дж. (1986-01-01). «Кормление пингвинов горечавки и антарктических пингвинов, определяемое новыми методами радиотелеметрии». Аук. 103 (4): 777–781. Дои:10.1093 / auk / 103.4.777. JSTOR  4087187.
  6. ^ van Vliet, H.E.J .; Stutchbury, B.J.M. (2018). «Оперившиеся с радиометками молодые саванны воробьи Passerculus sandwichensis рискуют запутаться в растительности». Ибис. 160 (4): 919–922. Дои:10.1111 / ibi.12615.