Drone theo dõi động vật hoang dã: Ứng dụng và lợi ích thực tiễn

Trong bối cảnh đa dạng sinh học toàn cầu đang đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng, việc thu thập dữ liệu chính xác về quần thể và hành vi động vật là vô cùng cấp thiết. Các phương pháp theo dõi truyền thống thường tốn kém, tiềm ẩn rủi ro và hạn chế về phạm vi, gây khó khăn cho các nhà bảo tồn. Tuy nhiên, sự xuất hiện của drone theo dõi động vật hoang dã (hay còn gọi là thiết bị bay không người lái - UAV) đã mở ra một kỷ nguyên mới, mang lại hiệu quả và an toàn vượt trội. 

Bài viết này AGS Tech sẽ đi sâu vào các ứng dụng, lợi ích và công nghệ tiên tiến đằng sau việc sử dụng drone bảo tồn trong nỗ lực gìn giữ sự sống hoang dã.

1. Các ứng dụng chính của drone trong theo dõi động vật hoang dã

1.1. Đếm và giám sát quần thể động vật

Đếm và giám sát quần thể động vật

Việc sử dụng drone để đếm và giám sát quần thể động vật đã trở thành một phương pháp phổ biến, thay thế cho các phương pháp truyền thống tốn kém và mất thời gian. Drone được trang bị camera độ phân giải cao có thể chụp ảnh và quay video từ trên không, cho phép các nhà nghiên cứu dễ dàng đếm số lượng cá thể trong một khu vực rộng lớn.

• Sử dụng hình ảnh độ phân giải cao: Drone có thể chụp ảnh với độ phân giải cực cao, cho phép nhận dạng và đếm từng cá thể một cách chính xác.
• Giám sát sự thay đổi của quần thể theo thời gian: Bằng cách thực hiện các chuyến bay định kỳ, các nhà nghiên cứu có thể theo dõi sự tăng giảm của quần thể động vật, từ đó đánh giá hiệu quả của các biện pháp bảo tồn. Ví dụ, một nghiên cứu của Đại học Stony Brook năm 2018 đã chỉ ra rằng drone có thể đếm chính xác 98% số lượng chim cánh cụt so với phương pháp thủ công, giúp tiết kiệm thời gian và công sức đáng kể. 
• Phát hiện các cá thể mới sinh hoặc bị mất tích: Drone có thể giúp xác định các cá thể mới sinh trong quần thể hoặc phát hiện những cá thể bị mất tích, cung cấp thông tin quan trọng cho việc quản lý và bảo tồn.

1.2. Theo dõi hành vi và di cư

Theo dõi hành vi và di cư

Drone không chỉ giúp đếm số lượng động vật mà còn có thể được sử dụng để theo dõi hành vi và di cư của chúng. Việc quan sát từ trên cao giúp các nhà nghiên cứu thu thập dữ liệu về các hoạt động thường ngày của động vật mà không gây xáo trộn môi trường sống của chúng.

• Ghi lại các kiểu di chuyển, hành vi kiếm ăn, giao phối: Drone có thể ghi lại các hoạt động tự nhiên của động vật, cung cấp thông tin quý giá về cách chúng tương tác với môi trường xung quanh.
• Theo dõi các tuyến đường di cư: Bằng cách gắn thiết bị định vị GPS lên drone, các nhà nghiên cứu có thể theo dõi các tuyến đường di cư của các loài chim, cá voi hoặc động vật trên cạn, từ đó xác định các khu vực quan trọng cần được bảo vệ.

1.3. Chống săn trộm và bảo vệ môi trường sống

Chống săn trộm và bảo vệ môi trường sống

Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của drone là chống săn trộm và bảo vệ môi trường sống. Drone có thể được sử dụng để tuần tra các khu vực rộng lớn, khó tiếp cận, giúp phát hiện các hoạt động săn trộm trái phép và bảo vệ các loài động vật quý hiếm.

• Tuần tra các khu vực rộng lớn: Drone có thể bay qua các khu vực rừng rậm hoặc núi cao, nơi con người khó có thể tiếp cận, giúp phát hiện sớm các hoạt động bất hợp pháp.
• Sử dụng camera nhiệt để phát hiện con người và phương tiện: Camera nhiệt có thể phát hiện sự khác biệt về nhiệt độ, cho phép drone phát hiện con người và phương tiện vào ban đêm hoặc trong điều kiện thời tiết xấu.
• Giám sát các hoạt động phá rừng, khai thác trái phép: Drone có thể giúp giám sát các hoạt động phá rừng, khai thác khoáng sản trái phép, từ đó bảo vệ môi trường sống của động vật hoang dã.

1.4. Lập bản đồ môi trường sống và đánh giá tác động

Lập bản đồ môi trường sống và đánh giá tác động

Drone cũng có thể được sử dụng để lập bản đồ môi trường sống và đánh giá tác động của các hoạt động của con người hoặc biến đổi khí hậu.

• Tạo bản đồ 3D chi tiết: Drone có thể chụp ảnh từ nhiều góc độ khác nhau, sau đó sử dụng phần mềm chuyên dụng để tạo ra bản đồ 3D chi tiết về địa hình, thảm thực vật và nguồn nước.
• Đánh giá mức độ suy thoái môi trường sống: Bằng cách so sánh các bản đồ được chụp ở các thời điểm khác nhau, các nhà nghiên cứu có thể đánh giá mức độ suy thoái môi trường sống do biến đổi khí hậu, cháy rừng hoặc hoạt động của con người.
• Hỗ trợ quy hoạch các khu bảo tồn: Bản đồ chi tiết về môi trường sống giúp các nhà hoạch định chính sách đưa ra các quyết định sáng suốt về việc quy hoạch các khu bảo tồn và hành lang sinh thái.

1.5. Cứu hộ động vật bị thương hoặc mắc kẹt

Cứu hộ động vật bị thương hoặc mắc kẹt

Trong các tình huống khẩn cấp, drone có thể được sử dụng để cứu hộ động vật bị thương hoặc mắc kẹt.

• Nhanh chóng xác định vị trí động vật bị thương: Drone có thể bay đến các khu vực hiểm trở, nơi con người khó có thể tiếp cận, giúp xác định vị trí của động vật bị thương hoặc mắc kẹt.
• Vận chuyển vật tư y tế nhỏ hoặc thiết bị định vị: Drone có thể được sử dụng để vận chuyển vật tư y tế nhỏ hoặc thiết bị định vị đến động vật, giúp tăng cơ hội sống sót cho chúng.

Xem thêm: Những Ứng Dụng Của Drone Trong Cứu Hộ, Cứu Nạn

2. Lợi ích vượt trội khi sử dụng drone trong bảo tồn

Sự ra đời của drone đã mang đến một cuộc cách mạng trong lĩnh vực bảo tồn động vật hoang dã. So với các phương pháp truyền thống, drone sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội, giúp các nhà khoa học và nhà bảo tồn làm việc hiệu quả hơn, an toàn hơn và tiết kiệm chi phí hơn.

2.1. Tăng cường an toàn và giảm rủi ro cho con người

Tăng cường an toàn và giảm rủi ro cho con người

Một trong những lợi ích lớn nhất của việc sử dụng drone là tăng cường an toàn và giảm rủi ro cho con người.

• Loại bỏ nhu cầu tiếp cận các khu vực nguy hiểm: Drone có thể bay vào các khu vực nguy hiểm, địa hình hiểm trở hoặc gần động vật hoang dã nguy hiểm, giúp loại bỏ nhu cầu con người phải trực tiếp tiếp cận những nơi này.
• Giảm thiểu tai nạn và thương tích: Việc sử dụng drone giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn và thương tích cho nhân viên bảo tồn, đặc biệt là trong các hoạt động tuần tra, giám sát.

2.2. Nâng cao độ chính xác và phạm vi thu thập dữ liệu

Nâng cao độ chính xác và phạm vi thu thập dữ liệu

Drone không chỉ an toàn hơn mà còn nâng cao độ chính xác và phạm vi thu thập dữ liệu.

• Thu thập dữ liệu nhất quán, khách quan: Drone có thể thu thập dữ liệu một cách nhất quán và khách quan trên diện rộng hơn so với phương pháp thủ công, giảm thiểu sai sót do yếu tố con người.
• Hình ảnh và video chất lượng cao: Drone được trang bị camera chất lượng cao, cung cấp hình ảnh và video chi tiết, giúp các nhà nghiên cứu phân tích và đánh giá tình hình một cách chính xác.
• Khả năng tiếp cận các khu vực khó tiếp cận: Drone có thể bay vào các khu vực mà con người không thể đến được, mở ra những cơ hội mới cho việc nghiên cứu và bảo tồn.

2.3. Tiết kiệm chi phí và thời gian hoạt động

Tiết kiệm chi phí và thời gian hoạt động

So với các phương pháp truyền thống như sử dụng máy bay trực thăng hoặc máy bay có người lái, drone tiết kiệm chi phí và thời gian hoạt động đáng kể.

• Chi phí vận hành thấp hơn: Chi phí mua, bảo trì và vận hành drone thấp hơn nhiều so với máy bay trực thăng hoặc máy bay có người lái.
• Hoàn thành nhiệm vụ nhanh chóng: Drone có thể hoàn thành các nhiệm vụ giám sát trong thời gian ngắn hơn. Ví dụ, một drone có thể khảo sát 100km² trong 4 giờ, trong khi phương pháp truyền thống có thể mất 3 ngày.
• Giảm chi phí nhân sự và hậu cần: Việc sử dụng drone giúp giảm chi phí nhân sự và hậu cần, vì không cần nhiều người tham gia vào quá trình thu thập dữ liệu.

2.4. Giảm thiểu xáo trộn môi trường tự nhiên

Giảm thiểu xáo trộn môi trường tự nhiên

Một ưu điểm quan trọng khác của drone là khả năng giảm thiểu xáo trộn môi trường tự nhiên.

• Hoạt động yên tĩnh: Drone hoạt động yên tĩnh hơn và ít gây chú ý hơn so với các phương tiện bay khác, giảm thiểu tiếng ồn và tác động đến môi trường.
• Giảm thiểu căng thẳng cho động vật: Drone giúp giảm thiểu căng thẳng và xáo trộn đối với động vật, đặc biệt là các loài nhạy cảm, cho phép quan sát hành vi tự nhiên của chúng mà không bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của con người.

Xem thêm: Các Ứng Dụng Drone Trong Nghiên Cứu Khoa Học Và Giáo Dục

3. Công nghệ drone và cảm biến chuyên dụng

Để đạt được hiệu quả tối ưu trong việc giám sát động vật hoang dã, drone cần được trang bị các công nghệ và cảm biến chuyên dụng.

3.1. Các loại drone phổ biến cho theo dõi động vật

Các loại drone phổ biến cho theo dõi động vật

Trong lĩnh vực drone theo dõi động vật hoang dã, có ba loại thiết bị bay không người lái chính được sử dụng tùy theo mục đích và phạm vi hoạt động:

• Multirotor (quadcopter, hexacopter): Đây là loại drone phổ biến nhất, phù hợp cho các nhiệm vụ bay thấp, đòi hỏi sự ổn định cao và dễ điều khiển. Chúng lý tưởng cho việc giám sát chi tiết các khu vực nhỏ, chụp ảnh hoặc quay video cận cảnh. Khả năng cất cánh và hạ cánh thẳng đứng giúp chúng hoạt động linh hoạt trong nhiều địa hình.
• Fixed-wing (cánh cố định): Loại drone này phù hợp cho các nhiệm vụ bay xa và bao phủ diện tích lớn. Với thời gian bay dài hơn, chúng lý tưởng cho việc lập bản đồ môi trường sống hoặc tuần tra các khu vực rộng lớn như công viên quốc gia, rừng rậm.
• Hybrid (lai): Đây là sự kết hợp ưu điểm của cả hai loại trên, cho phép drone cất hạ cánh thẳng đứng như multirotor nhưng lại có khả năng bay xa và thời gian bay dài như fixed-wing. Loại này mang lại sự linh hoạt tối đa cho các nhiệm vụ giám sát động vật hoang dã phức tạp.

3.2. Cảm biến nhiệt và hồng ngoại

Cảm biến nhiệt và hồng ngoại

Cảm biến nhiệt drone và hồng ngoại là công nghệ không thể thiếu trong việc theo dõi động vật hoang dã, đặc biệt là vào ban đêm hoặc trong môi trường có cây cối rậm rạp. Chúng phát hiện động vật dựa trên nhiệt độ cơ thể của chúng, cho phép các nhà bảo tồn "nhìn xuyên" qua bóng tối hoặc tán lá dày. 

Ví dụ, cảm biến FLIR Vue Pro R có thể phát hiện động vật có vú lớn từ độ cao 50m với độ chính xác lên tới 95%. Công nghệ này cũng cực kỳ hữu ích trong chống săn trộm bằng drone bằng cách phát hiện những kẻ săn trộm ẩn nấp trong bóng tối.

3.3. Camera quang học độ phân giải cao và zoom

Camera quang học độ phân giải cao và zoom

Để thu thập hình ảnh và video sắc nét, cho phép nhận dạng loài và cá thể, drone được trang bị camera quang học drone độ phân giải cao. Khả năng zoom quang học mạnh mẽ giúp quan sát chi tiết từ khoảng cách an toàn, tránh làm xáo trộn động vật. 

Chẳng hạn, camera DJI Zenmuse H20T cung cấp zoom quang học 23x, cho phép nhận diện các đặc điểm nhỏ của động vật từ xa, giúp các nhà nghiên cứu thu thập dữ liệu mà không cần tiếp cận quá gần.

3.4. Công nghệ AI và học máy trong phân tích dữ liệu

Công nghệ AI và học máy trong phân tích dữ liệu

Sự kết hợp giữa drone và AI trong phân tích dữ liệu drone đã cách mạng hóa công tác giám sát động vật hoang dã. Các thuật toán trí tuệ nhân tạo có thể tự động phát hiện và đếm động vật từ hàng ngàn hình ảnh và video thu được, giảm đáng kể thời gian và công sức phân tích dữ liệu thủ công. 

Hơn nữa, AI còn có khả năng phân tích hành vi động vật, nhận diện các mẫu hình và thậm chí dự đoán các mối đe dọa tiềm tàng, giúp các nhà bảo tồn đưa ra quyết định nhanh chóng và hiệu quả hơn.

4. Thách thức và hạn chế khi triển khai drone

Mặc dù mang lại nhiều lợi ích, việc triển khai drone trong bảo tồn động vật hoang dã cũng đối mặt với không ít thách thức và hạn chế. Việc hiểu rõ những vấn đề này là rất quan trọng để có thể sử dụng drone một cách hiệu quả và bền vững.

4.1. Thời lượng pin và phạm vi hoạt động

Thời lượng pin và phạm vi hoạt động

Một trong những hạn chế lớn nhất của drone là thời lượng pin và phạm vi hoạt động.

• Thời gian bay hạn chế: Hầu hết drone thương mại có thời gian bay từ 20-45 phút, điều này hạn chế phạm vi giám sát và thu thập dữ liệu.
• Yêu cầu pin dự phòng hoặc trạm sạc: Để khắc phục vấn đề này, cần chuẩn bị nhiều pin dự phòng hoặc thiết lập các trạm sạc tại hiện trường, điều này có thể gây tốn kém và phức tạp.

4.2. Quy định pháp lý và vấn đề riêng tư

Quy định pháp lý và vấn đề riêng tư

Quy định pháp lý và vấn đề riêng tư cũng là những thách thức đáng kể khi sử dụng drone.

• Quy định khác nhau: Các quy định về bay drone khác nhau tùy theo quốc gia và khu vực, có thể hạn chế hoạt động hoặc yêu cầu các giấy phép phức tạp.
• Lo ngại về quyền riêng tư: Việc sử dụng drone có thể gây ra lo ngại về quyền riêng tư khi bay qua các khu vực dân cư hoặc tài sản cá nhân. Cần tuân thủ các quy định về bảo vệ dữ liệu và đảm bảo rằng việc sử dụng drone không xâm phạm quyền riêng tư của người khác.

4.3. Chi phí đầu tư ban đầu và bảo trì

Chi phí đầu tư ban đầu và bảo trì

Chi phí đầu tư ban đầu và bảo trì cũng là một rào cản đối với nhiều tổ chức bảo tồn.

• Chi phí cao cho drone chuyên dụng: Drone chuyên dụng và cảm biến cao cấp có chi phí đầu tư ban đầu lớn. Ví dụ, một hệ thống drone chống săn trộm có thể lên tới 50.000 USD.
• Chi phí bảo trì và sửa chữa: Chi phí bảo trì, sửa chữa và thay thế linh kiện cũng cần được tính đến, đặc biệt là trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.

4.4. Khả năng gây xáo trộn cho một số loài nhạy cảm

Khả năng gây xáo trộn cho một số loài nhạy cảm

Mặc dù ít gây xáo trộn hơn so với các phương tiện khác, drone vẫn có khả năng gây xáo trộn cho một số loài nhạy cảm.

• Tiếng ồn và hình ảnh: Một số loài động vật rất nhạy cảm có thể bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn hoặc hình ảnh của drone.
• Nghiên cứu kỹ lưỡng: Cần nghiên cứu kỹ lưỡng và thử nghiệm để đảm bảo rằng việc sử dụng drone không gây hại cho các loài động vật nhạy cảm.

4.5. Yêu cầu kỹ năng vận hành và phân tích dữ liệu

Yêu cầu kỹ năng vận hành và phân tích dữ liệu

Để vận hành drone một cách an toàn và hiệu quả, cần có kỹ năng vận hành và phân tích dữ liệu chuyên nghiệp.

• Phi công drone được đào tạo: Cần có phi công drone được đào tạo chuyên nghiệp để vận hành drone một cách an toàn và tuân thủ các quy định.
• Kỹ năng phân tích dữ liệu: Kỹ năng phân tích dữ liệu từ drone (hình ảnh, video, bản đồ) cũng đòi hỏi chuyên môn để có thể đưa ra các quyết định chính xác và hiệu quả.

Drone đã chứng minh là một công cụ mạnh mẽ và không thể thiếu trong công tác bảo tồn động vật hoang dã hiện đại. Từ giám sát quần thể động vật, chống săn trộm, đến lập bản đồ môi trường sống, thiết bị bay không người lái mang lại hiệu quả và độ an toàn vượt trội.

Tại AGS Tech, chúng tôi tự hào là đơn vị tiên phong trong việc cung cấp các giải pháp công nghệ bảo tồn bằng drone, góp phần vào nỗ lực chung để bảo vệ đa dạng sinh học của hành tinh. Mặc dù còn tồn tại những thách thức về công nghệ và quy định, tiềm năng của drone theo dõi động vật hoang dã trong việc gìn giữ thế giới tự nhiên phong phú của chúng ta là rất lớn.

Hãy cùng chúng tôi ủng hộ và phát triển hơn nữa các ứng dụng công nghệ drone này. Để tìm hiểu sâu hơn về các giải pháp giám sát động vật hoang dã và cách UAV có thể hỗ trợ công tác bảo tồn của bạn, đừng ngần ngại liên hệ với AGS Tech hoặc tham khảo thêm các bài viết chuyên sâu của chúng tôi về ứng dụng drone trong tự nhiên.

Thông tin liên hệ:

• Địa chỉ trụ sở chính: 14 Trần Hưng Đạo, Hoàn Kiếm, Hà Nội, Việt Nam.
• Đường dây nóng: 07 9988 5588
• Trang web:  https://agstech.vn/
• Facebook:  https://www.facebook.com/AGSTechViệt Nam
• Email: contact@agstech.vn