Automatický vestavný systém pro účely monitorování ptáků hnízdících v budkách

Ing. Petr Kubizňák

Disertační práce

Automatic Embedded System for Surveillance of Birds Nesting in Boxes

Anotace:

Tato dizertační práce shrnuje sedmiletý vývoj autonomního elektronického systému, určeného pro monitorování zvířat v hnízdních budkách. Tento systém, fungující jako fotopast vestavěná v dřevěné budce, je schopný nahrávat aktivity uvnitř budky na video s vysokým rozlišením, doplněné o řadu dalších údajů. Postupně byly vyvinuty tři verze systému. Model 1.0 bylo bateriové offline zařízení, navržené pro výzkum sýce rousného (Aegolius funereus) v jeho přirozeném prostředí. Model 2.0, cílící na monitorování pěvců hnízdících v urbanizované krajině, byl navržen jako zařízení internetu věcí s trvalým připojením k univerzitnímu serveru a napájením ze zásuvky. Model 3.0 byl navržen jako vylepšené řešení, určené pro oba režimy provozu. Aplikace několika desítek zařízení, sloužící jako důkaz proveditelnosti, odhalila enormní potenciál skrytý v kombinaci občanské vědy a internetu věcí, umožňující autonomní sběr bezprecedentního množství biologických dat pro vědecké a edukační účely. Vyhodnocení takového množství dat je výzvou pro budoucí výzkum a vývoj. Tato práce souvisí s odbornými články, publikovanými v impaktovaných žurnálech: Methods in Ecology and Evolution (IF 5.708), Folia Zoologica (0.592) a Ecosphere (2.746).

Abstract:

This dissertation thesis summarizes the development of an autonomous electronic system designated for monitoring of animals in artificial nest boxes. This system, functioning as a camera trap embedded in a wooden box, is capable of recording high-definition videos of activities inside the nest, enriched by a range of ancillary data. Three models of the system were gradually developed. Model 1.0 was a battery-powered, offline-operated system designed for research on Tengmalm's owl (Aegolius funereus) in the natural environment. Model 2.0, targeting on songbirds monitoring in an urban environment, was designed as an Internet of Things device with permanent connectivity to our server and powering from mains. Model 3.0 was designed as a superior solution intended for both use cases. Our proof-of-concept showed enormous potential in the combination of Citizen Science and the Internet of Things for autonomous collection of an unprecedented amount of biological data for research purposes and public education. Evaluation of such amount of data is challenging and remains open for future research and development. The thesis relates to the articles published in impacted journals: Methods in Ecology and Evolution (IF 5.708), Folia Zoologica (0.592) and Ecosphere (2.746).

Klíčová slova

Inteligentní ptačí budka, Fotopast, Pozorovací systém, Internet věcí, Občanská věda

Keywords

Smart nest box, Camera trap, Surveillance system, Internet of Things, Citizen Science

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 8. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Markéta Zárybnická, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta životního prostředí

Doktorský studijní program / obor:
Environmentální vědy / Aplikovaná a krajinná ekologie