坐收百里之外的生態資料-生態感測系統的建置與應用
Wednesday,16 November 2016 林業試驗所
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傳統生態研究多仰賴人工觀察與記錄,但常礙於時間與人力的限制,可能因而錯失取得某些資料的時機。林業試驗所近年發展感測網絡系統,進行野外生態資料的自動收集,並利用系統自動運算與研究人員的初步分析,讓一般民眾也可以在「生態感測展示平台」(http://iesn.tfri.gov.tw)上瞭解所監測的動植物現況,而收集的資料,包含蛙類聲景、菱形奴草、荷花池大景及植物開花等,均以開放資料(open data)方式提供超過40萬筆的聲音與影像資料。

林業試驗所自2004年起投入生態資訊學及無線感測技術的研究,先於六龜研究中心所轄之扇平森林生態科學園區,克服林地的高低落差與樹冠層阻擋問題,成功佈建園區的無線網絡,並於不同型態的蛙類棲地設置自動錄音設備,以全天候24小時定時取樣,錄製蛙類聲景,另配合生態環境因子,更可對蛙類生態習性有更深入的研究。研究團隊將此一經驗與技術應用至南投蓮華池研究中心,不僅於試驗林地中陸續設置了6個蛙類聲景觀測點,且利用網路攝影機進行國寶級稀有植物「菱形奴草」的生態觀察,除了可全天候定時記錄這種全寄生植物的繁殖物候影像以供研究之外,更讓民眾可於網路上查看即時影像。

隨著觀測點的擴增及感測影音資料檔的龐大空間需求,傳統的資料倉儲系統已無法承受與日俱增的資料量。林業試驗所團隊近年逐步更新倉儲環境規格,採用了Hadoop巨量資料倉儲系統,提升生態感測系統的效率與穩定性,不僅讓研究人員不用出門也可以收取大量生態資料,降低野外人力與時間成本,更可隨時監看資料收集狀況,及早進行問題排除,藉以累積長期的環境變遷研究資料。該所表示,藉由完善的感測網絡的建構,收集各項環境與生態之聲音、影像、氣候、水文等資料,除可完整地對於森林生態系進行監測外,所獲得的長期資料更可提供研究人員進行整合性研究,也可以結合研究機關及其周邊教育單位力量,進行生態感測科學教育的推廣應用及社會大眾的自然教育之用。

林業試驗所將這些生態感測資料應用在生態教育上,除已出版的第一本生態感測繪本「誰得到好處?—森林大宅院的秘密」,辦理數場次的自然探索課程外,利用植物物候調查紀錄,出版了「繽紛花現—臺北植物園開花紀實」推廣摺頁,而臺北植物園荷花池連續性的大景照片,也受創作人關注,成為南門町323「時間樣本」特展的主題之一。近期林業試驗所也將出版「大自然中的神奇寶貝」學習卡,提供國小中高年級生態教學使用。在「生態感測展示平台」(http://iesn.tfri.gov.tw/)上您可以發現更多的生態感測資料,邀請大家一起來探索與創新應用!
 

新聞聯絡人:林業試驗所技術服務組 助理研究員 鄭美如
聯絡電話:02-23039978轉3887
E-mail:beer@tfri.gov.tw

圖1 線上即可看見台灣國寶級的菱形奴草生長狀況
圖1 線上即可看見台灣國寶級的菱形奴草生長狀況

圖2「繽紛花現—台北植物園開花紀實」推廣摺頁可撕下當書籤使用
圖2「繽紛花現—台北植物園開花紀實」推廣摺頁可撕下當書籤使用

圖3 南門町323「時間樣本」特展:將生態感測系統所收集的荷花池大景序列照片變成藝術展品
圖3 南門町323「時間樣本」特展:將生態感測系統所收集的荷花池大景序列照片變成藝術展品

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