Conteo individual de aves desde satélite

Estado de las poblaciones, conservación, amenazas, ...
fdokykcu
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Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por fdokykcu » Jue, 04 May 2017, 10:33

Uso de imágenes de satélite de súper-alta resolución para conteos de albatros amenazados
( P.T. Fretwell, P. Scofield, R.A. Philips 2017. Using super-high resolution satellite imagery to census threatened albatrosses. Ibis)

Copio el resumen en inglés, el acceso a la publicación completa es de pago.

This study is the first to utilize 30-cm resolution imagery from the WorldView-3 (WV-3) satellite to count wildlife directly. We test the accuracy of the satellite method for directly counting individuals at a well-studied colony of Wandering Albatross Diomedea exulans at South Georgia, and then apply it to the closely related Northern Royal Albatross Diomedea sanfordi, which is near-endemic to the Chatham Islands and of unknown recent population status due to the remoteness and limited accessibility of the colonies. At South Georgia, satellite-based counts were comparable to ground-based counts of Wandering Albatross nests, with a slight over-estimation due to the presence of non-breeding birds. In the Chatham Islands, satellite-based counts of Northern Royal Albatross in the 2015/2016 season were similar to ground-based counts undertaken on the Forty-Fours islands in 2009/2010, but much lower than ground-based counts undertaken on The Sisters islands in 2009/2010, which is of major conservation concern for this endangered albatross species. We conclude that the ground-breaking resolution of the newly available WV-3 satellite will provide a step change in our ability to count albatrosses and other large birds directly from space without disturbance, at potentially lower cost and with minimal logistical effort.
Un saludo desde Cuenca,
Fernando

pvaldes
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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por pvaldes » Jue, 04 May 2017, 11:53

Muy chulo. Sería interesante ver el código del programa que han escrito para eso

fdokykcu
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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por fdokykcu » Jue, 04 May 2017, 18:27

pvaldes escribió:Muy chulo. Sería interesante ver el código del programa que han escrito para eso
Pues mira, esta mañana no dejaba, pero ahora sí que permite acceder al texto completo, igual aquí tienes la información que buscabas. Este es el enlace

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1 ... 12482/full
Un saludo desde Cuenca,
Fernando

pvaldes
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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por pvaldes » Jue, 04 May 2017, 21:35

mmmsip, lo que imaginaba. Cuanto más lejos el pájaro más fácil aplicar el método. Básicamente cuenta puntos blancos.

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PaulaRZS
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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por PaulaRZS » Dom, 07 May 2017, 12:31

Qué interesante :)
El avance del software es genial!

pvaldes
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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por pvaldes » Dom, 07 May 2017, 18:13

No es un problema terriblemente complicado. Haces una copia de la ímagen. Buscas un punto blanco rodeado de una zona oscura, lo reemplazas por otra cosa, sumas 1 a una variable contador y empiezas de nuevo hasta que no quedan puntos en la imagen en cuyo momento imprimes $contador en pantalla. Sospecho que podría hacerse en muy pocas líneas de código en realidad.

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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por fdokykcu » Dom, 07 May 2017, 20:11

Lo que es tremendo es el avance en la resolución de las imágenes de satélite, y eso que hablamos de las migajas del uso militar
Un saludo desde Cuenca,
Fernando

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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por fernando » Lun, 08 May 2017, 07:04

Desde luego es un método interesante, sobre todo en zonas de difícil acceso o lugares donde las aves están apelotonadas.
No se que resolución tendrán, pero hoy día hay resoluciones muy buenas.

Un saludo.
Fernando Aranguren

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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por Fer » Lun, 08 May 2017, 11:59

fernando escribió:Desde luego es un método interesante, sobre todo en zonas de difícil acceso o lugares donde las aves están apelotonadas.
No se que resolución tendrán, pero hoy día hay resoluciones muy buenas.

Un saludo.
La idea es esa, probar el metodo en zonas donde se puede confirmar con conteos terrestres (en Bird Island hay ornitologos-biologos los 365 dias del año y en las chatham no hay tanta informacion, aunque vive gente en ellas...).
Los militares suelen colaborar bastante en muchas investigaciones marinas-oceanograficas, sobre todo los gringos, tanto directamente (por ejemplo http://www.navymarinespeciesmonitoring.us/) como indirectamente dando soporte logistico (la fuerza aerea) o incluso financiero, pero con el tema de sus satelites la cosa nunca ha llegado a cuajar (hasta donde yo se, todos los ejemplos que conozco recientes se basan en satelites de uso comercial, via DigitalGlobe). Imagino que tienen urgencias mayores con sus satelites :roll: ...
Ademas de la resolucion, el metodo tiene dos inconvenientes, uno es el precio, y otro la calidad de las imagenes debido al clima. Dependiendo de cuantas imagenes se necesiten, contratas una tirada maxima (por ejemplo, hasta 3), asi que si la primera te sale media isla nublada, tienes una segunda y/o una tercera, y aunque todas tengan cobertura, quizas puedas armar una imagen completa (todo esto cuesta pasta...). El precio de la imagen es algo que logicamente si se va abaratanto, pero el clima aunque lo modifiquemos, no podemos controlarlo ni predecirlo tan bien a baja escala temporal (mas bien el tiempo). En cualquier caso, por ejemplo si quieres contar bicharracos en Bovet es infinitamente mas barato usar el satelite que hacer conteos terrestres, seria perfectamente viable desde el punto de vista financiero, el problema esta en el limite fijado en la resolucion.

Por eso mismo aun esta un pelin limitado el metodo, por ejemplo, en bird island solo podria utilizarse para las ovejas del cabo (los albatros viajero), que son una pequeña proporcion de la poblacion de aves marinas nidificantes. Con esa resolucion olvidate de los ojerosos y cabecigrises, que son mas del 90%. Pero todo se andara,

Por cierto, nada de software, los conteos se hacen a mano (cito del articulo: "As albatrosses were clearly evident as white dots in the satellite imagery, these were counted by eye on screen directly from the WorldView-3 image, in separate polygons of 200 × 200 m"). Existen algunas aproximaciones a conteos, pero mas que entrenar un software, se basan en submuestrear la imagen planar y ajustar diferentes distribuciones bivariadas, pero todavia queda que avanzar algo (los avances en este campo surgen del conteo de celulas en macrofotografias de portas, a falta de citometros xD )

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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por borjam » Lun, 08 May 2017, 13:09

Fer escribió: Los militares suelen colaborar bastante en muchas investigaciones marinas-oceanograficas, sobre todo los gringos, tanto directamente (por ejemplo http://www.navymarinespeciesmonitoring.us/) como indirectamente dando soporte logistico (la fuerza aerea) o incluso financiero, pero con el tema de sus satelites la cosa nunca ha llegado a cuajar (hasta donde yo se, todos los ejemplos que conozco recientes se basan en satelites de uso comercial, via DigitalGlobe). Imagino que tienen urgencias mayores con sus satelites :roll: ...
Supongo que es más bien un problema de seguridad. En ese "mundillo" las capacidades de cada cacharro son alto secreto y una colaboración desinteresada podría proporcionar información sobre las prestaciones de sus equipos. Si no me equivoco la paranoia llega al punto de evitar a toda costa maniobrar con barcos y aviones al límite de su capacidad. De ese modo un potencial enemigo no puede saber cosas como cuál es su radio de giro, a qué velocidad son capaces de ejecutarlo, qué aceleración máxima pueden proporcionar, etc.

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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por pvaldes » Lun, 08 May 2017, 13:50

Pues contar a mano en fotografías a estas alturas es malgastar estrepitósamente el tiempo de una persona especializada a la que ha llevado una década entrenarse. Así nos va con todo, el tiempo de los expertos vale nada. Son jóvenes y tienen mucho. En un par de horas se puede escribir un programa que te ahorre semanas de trabajo (y me sobra tiempo).

No creo que fuera imposible adaptar el programa a otras especies. Es sólo que no han pensado en ello.

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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por Fer » Lun, 08 May 2017, 14:36

pvaldes escribió:Pues contar a mano en fotografías a estas alturas es malgastar estrepitósamente el tiempo de una persona especializada a la que ha llevado una década entrenarse. Así nos va con todo, el tiempo de los expertos vale nada. Son jóvenes y tienen mucho. En un par de horas se puede escribir un programa que te ahorre semanas de trabajo (y me sobra tiempo).

No creo que fuera imposible adaptar el programa a otras especies. Es sólo que no han pensado en ello.
No, claro que no han pensado en ello... menudo concepto que tienes de esta gente que anda por el mundo "contando pajaritos", y buscando soluciones a los pobremas reales a los que se enfrentan, que no han pensado en ello y tu si, los pobres. Tu en cambio ves una foto con un punto blanco "et voila", en cinco minutos todo arreglado. Quien denigra a los cientificos?

Si en un par de horas tienes el programa para contar los albatros en una semana tienes el manuscrito listo. Es una oportunidad de oro. por cierto, el "algoritmo" que propones no funcionaria.Partimos de la base de que los albatros no son un punto blanco rodeado de puntos oscuros. En la imagen del articulo el albatros como minimo son 4 pixeles, osea, cuatro puntos, no uno. Ese punto blanco son el realidad 4 puntos, y ninguno es blanco, ni estan rodeados de puntos oscuros, ademas de que es mas que probable que parte del ave este en los pixeles adyacentes. En ese pajaro en concreto, en los cuatro puntos habria como minimo dos colores distinguibles con mi agudeza visual, bastante malucha debido a las horas que paso delante de pantallas. Como decides que gama de colores son validos y cual no?
Por otro lado, trabajar con una imagen en bruto buscando y sustituyendo puntos, eso si que lleva tiempo, una locura, ademas, como establecerias el algoritmo de busqueda? Los algoritmos de busqueda de objetos con distribucion desconocida son mas lentos que el caballo del malo.... La unica manera automatizada y razonable seria con los valores numericos de los pixeles y con matrices de diferencias... y ya estamos hablando de tiempos de procesado que superan con creces el tiempo necesario para contarlos visualmente, obviando el tiempo de escritura y testado del programa, y todo para acabar viendo que es una mierda.

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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por borjam » Lun, 08 May 2017, 14:37

pvaldes escribió:Pues contar a mano en fotografías a estas alturas es malgastar estrepitósamente el tiempo de una persona especializada a la que ha llevado una década entrenarse. Así nos va con todo, el tiempo de los expertos vale nada. Son jóvenes y tienen mucho. En un par de horas se puede escribir un programa que te ahorre semanas de trabajo (y me sobra tiempo).

No creo que fuera imposible adaptar el programa a otras especies. Es sólo que no han pensado en ello.
Supongo que el problema es el color. Cuanto menos contraste bisho-terreno más complicado es detectarlos. Hay que tener en cuenta que cada ave se verá como unos pocos pixels.

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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por Fer » Lun, 08 May 2017, 14:45

borjam escribió:
Fer escribió: Los militares suelen colaborar bastante en muchas investigaciones marinas-oceanograficas, sobre todo los gringos, tanto directamente (por ejemplo http://www.navymarinespeciesmonitoring.us/) como indirectamente dando soporte logistico (la fuerza aerea) o incluso financiero, pero con el tema de sus satelites la cosa nunca ha llegado a cuajar (hasta donde yo se, todos los ejemplos que conozco recientes se basan en satelites de uso comercial, via DigitalGlobe). Imagino que tienen urgencias mayores con sus satelites :roll: ...
Supongo que es más bien un problema de seguridad. En ese "mundillo" las capacidades de cada cacharro son alto secreto y una colaboración desinteresada podría proporcionar información sobre las prestaciones de sus equipos. Si no me equivoco la paranoia llega al punto de evitar a toda costa maniobrar con barcos y aviones al límite de su capacidad. De ese modo un potencial enemigo no puede saber cosas como cuál es su radio de giro, a qué velocidad son capaces de ejecutarlo, qué aceleración máxima pueden proporcionar, etc.
No necesariamente. el que ellos puedan tener una gran resolucion no significa que te tuvieran que dar dicha resolucion. En estos casos el problema por un lado es que queremos las fotos en un intervalo determinado, concreto, y con unas condiciones, y no siempre es posible. Si yo les digo que quiero que su satelite le saque una foto a una colonia de pinguinos tal dia o tal semana, es muy probable que me digan que no me flipe. Pero si les digo que tengo que estar tal semana en tal colonia de pinguinos para poner unas tags, es probable que me digan: "ok, pero te vamos a dejar en tal sitio un mes antes y te vamos a recoger 2 meses despues.
Vamos, que en el primer caso les estas pidiendo a ellos que se amolden a tu esquema de trabajo, y en el segundo eres tu quien se amolda al suyo. No es que sea sencillo, pero es mas viable.

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Re: Conteo individual de aves desde satélite

Mensaje por Fer » Lun, 08 May 2017, 14:46

borjam escribió:
pvaldes escribió:Pues contar a mano en fotografías a estas alturas es malgastar estrepitósamente el tiempo de una persona especializada a la que ha llevado una década entrenarse. Así nos va con todo, el tiempo de los expertos vale nada. Son jóvenes y tienen mucho. En un par de horas se puede escribir un programa que te ahorre semanas de trabajo (y me sobra tiempo).

No creo que fuera imposible adaptar el programa a otras especies. Es sólo que no han pensado en ello.
Supongo que el problema es el color. Cuanto menos contraste bisho-terreno más complicado es detectarlos. Hay que tener en cuenta que cada ave se verá como unos pocos pixels.
Necesitas un fondo muy homogeneo para hacer eso, justo como las escarpadas islas subantarticas :roll: ;)

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