연구원, 환경 보호 활동가, 도시 계획 설계자를 위한 야생 동물 이동 데이터 애니메이션

Ohio State University의 토목, 환경, 측지 공학과의 Gil Bohrer 교수는 수년간 동물 이동 데이터를 분석하는 도구를 개발해 왔습니다. 여기에는 원격 감지 데이터와 동물 이동 경로를 연결하는 환경 데이터 자동 추적 주석(Env-DATA)이 포함됩니다. 그와 그의 팀은 동물의 움직임을 보여주는 시각화 자료를 만들었습니다.

그는 "모두가 항상 시각화 자료를 좋아했어요"라고 말합니다.

2011년 Env-DATA가 출시된 이후, 동물 데이터를 보유한 연구자들이 종종 그에게 분석 도구와 애니메이션을 만드는 데 도움을 요청했습니다. 그래서 NASA Ecological Forecasting Program이 Bohrer, 개발자 Justine Missik, 사용자 홍보 전문가 Sarah Davidson에게 동물의 움직임을 추적하는 사용자 커뮤니티에 데이터 분석 결과를 제공할 기회를 주었을 때, Bohrer는 준비가 되어 있었습니다.

Bohrer는 최종 사용자 연합을 조직하고 다음을 출시했습니다. Room to Roam: Yellowstone to Yukon Wildlife Movements (Room2Roam). 이 이니셔티브의 목표는 해당 지역의 동물 이동 데이터에 대한 포괄적인 보관소를 구축하고, 야생동물과 자원 관리 분야의 연구와 실용적 애플리케이션을 위한 귀중한 자료를 제공하는 것입니다. Room2Roam은 해당 데이터를 바탕으로 야생 동물 관리를 개선하고, 보호구역의 효과를 평가하고, 야생 동물의 대규모 이동과 움직임을 평가하고, Y2Y(옐로스톤에서 유콘)까지 야생 동물 이동 통로에서 보존 전략의 우선순위를 정하는 도구를 구축할 수 있습니다.

Room2Roam의 동물 추적 데이터는 Movebank에 저장되어 있습니다. Movebank는 동물에 부착된 센서에서 수집한 동물 이동 데이터를 호스팅하고 접근하는 글로벌 플랫폼입니다. 2008년 Max Planck Institute of Animal Behavior, North Carolina Museum of Natural Sciences, University of Konstanz가 공동으로 시작한 Movebank 사이트는 현재 전 세계 60억 개 이상의 위치 정보를 보유하고 있습니다. 4,300명 이상의 참여자가 데이터를 제공합니다.

자금 지원을 받은 프로젝트는 주로 연구 논문과 같은 학문적 성과에 초점을 맞춰 왔습니다. Movebank의 데이터 큐레이터이자 Room2Roam의 코디네이터인 Davidson에 따르면, Room2Room은 실무자의 요구를 우선시한다고 합니다.

이 새로운 접근 방식을 통해 Room2Roam은 최종 사용자를 직접 참여시킬 수 있게 되었습니다. 첫 번째 사용자 회의에서 Bohrer와 Room2Roam 프로젝트 리더는 야생 동물 통로에서 일하는 기관과 보호 단체의 대표자 약 40명을 만나 해당 지역의 도구를 개발하기 위한 피드백을 수집했습니다. 가장 많은 요청이 있었던 것 중 하나는? 시각화였습니다.

Bohrer는 MATLAB^®을 사용하여 작업에 대한 시각화를 만듭니다. 그는 Room2Roam 프로젝트에 대한 자금 지원과 협업을 위해 MathWorks 접근했는데, MATLAB 이 과제를 해낼 수 있을 것이라는 걸 알고 있었기 때문입니다. 그는 "우리는 방대한 양의 동물 이동 데이터와 원격 감지 데이터를 처리하기 위해 MATLAB 의 계산 능력이 필요했습니다."라고 말했습니다.

2년 후, Room2Roam은ECODATA-Animate를 출시했습니다. MATLAB으로 구축된 이 앱을 사용하면 연구자는 지리적 지도와 동적 환경 관찰 결과에 중첩된 동물의 움직임에 대한 맞춤형 애니메이션을 제작할 수 있습니다. 이 앱은 MATLAB 라이선스 없이 오프라인에서 실행되므로 연구자들은 인터넷에 접속할 수 없는 원격 위치에서도 노트북으로 실행할 수 있습니다.

Bohrer, Missik, Davidson은 MATLAB 앱 디자이너와 Mapping Toolbox™를 사용하여 ECODATA-Animate를 설계했습니다. 야생 동물 장면을 시각화하기 위해 앱은 지리, 동물 이동, 환경, 도로 및 이름과 같은 위치 세부 정보라는 네 가지 주요 데이터 유형을 사용합니다. 또한 여기에는 계획된 미래 개발 지도와 같은 GIS 형식의 사용자가 제공한 지도가 포함될 수도 있습니다. MATLAB은 이러한 여러 데이터 레이어를 하나의 통합된 지도로 결합합니다.

"그것은 큰 장점이었습니다."라고 Bohrer는 말합니다. "대부분의 다른 도구들은 그런 복잡한 작업을 하지 않습니다. MATLAB을 사용하면 매우 쉽게 처리할 수 있습니다."

ECODATA-Animate는 동물 연구자, 공원 관리 기관, 야생 동물 관리자, 토지 관리자, 동물의 이동 및 서식지를 모니터링하는 기타 이해관계자에게 이점을 제공합니다. 교통, 보건, 농업 등의 정부 기관 역시 동물 이동을 추적하는 데 큰 관심을 가지고 있습니다.

노스웨스트 준주에서 연구자들은 여러 종에 대한 애니메이션을 사용하여 다양한 야생 동물이 도로에 어떻게 반응하는지 보여주었습니다. 순록은 도망가기 때문에 개체 수가 분산될 가능성이 있고, 들소는 길을 따라가기 때문에 차량 충돌 위험이 커집니다.

Bohrer는 "도로는 두 종 모두에게 영향을 미치지만, 전혀 다른 방식으로 영향을 미칩니다."라고 말했습니다.

애니메이션은 다양한 이해관계자가 여러 종의 행동 패턴과 지속 가능성 요구 사항을 더 잘 이해하고 전달하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Davidson은 "1분짜리 영화를 통해 사람들이 야생 동물 육교 건설의 필요성을 느끼게 할 수 있다는 점이 중요합니다"라고 말합니다.

NASA 보조금을 받은 Roam2Roam 팀이 도구를 만든 뒤 또 다른 목표는 전 세계의 동물 데이터를 다루는 그룹과 연구자들에게 이러한 도구를 제공하는 것이었습니다. 아직 초기 단계이기는 하지만 Bohrer가 앱과 그 기반 코드를 GitHub^®와 MATLAB File Exchange에 공유한 이후 ECODATA-Animate의 영향력은 빠르게 확대되고 있습니다.

Davidson은 "우리는 이러한 도구를 개발하고 공유하기 위해 오픈 사이언스 접근 방식을 사용하고 있습니다."라고 설명했습니다. "이를 통해 응용 및 과학적 용도에 대한 정보 교환을 가속화할 수 있습니다."

많은 관심에 힘입어 Room2Roam 팀원들은 도구 사용에 대해 더 자세히 알고 싶어 하는 연구자와 실무자 커뮤니티를 대상으로 30회 이상의 프레젠테이션과 워크숍을 진행했습니다. 여기에는 Y2Y와 유사한 그룹인 Algonquin to Adirondacks (A2A) Collaborative의 일부가 포함됩니다. A2A는 미국 동부와 캐나다에 걸쳐 40,000제곱마일이 넘는 야생동물 이동 통로를 보호합니다.

Bohrer는 NASA의 관계자로부터 모든 곳에 대해 아무것도 관찰하지 않거나 아무데도 아닌 곳에 대해 모든 것을 관찰할 수 있다고 들었습니다. 다시 말해, 대부분의 연구자들은 아주 작은 지역에만 관찰을 국한시키는 반면, 위성과 같은 더 큰 규모로 관찰하는 경우는 지구 전체를 더 광범위하고 대략적으로 살펴봅니다. 두 가지 척도를 결합하면 세상에 대한 새로운 통찰력을 드러낼 수도 있습니다.

"우리는 어떻게든 전 세계의 모든 지점을 관찰할 수 있도록 해야 합니다."라고 Bohrer는 말합니다. "오픈 데이터 공유 없이는 이런 일이 불가능할 것입니다."