Name: spotting cheetahs: identifying individuals by their footprints
Uploaded: 2016-05-01T14:00:00
Duration: 9 min 47 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Spotting Cheetahs: Identifying Individuals by Their Footprints at JoVE.com

The authors would like to acknowledge the support of the N/a'an ku s&#234; Foundation, Namibia; the JMP division (jmp.com) of SAS (sas.com) USA; Chester Zoo, U.K., Cheetah Conservation Botswana, Botswana; and Foundation SPOTS, Netherlands.

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इस पत्र की निगरानी के लिए एक नया लागत प्रभावी, समुदाय के अनुकूल दृष्टिकोण के रूप में पदचिह्न पहचान तकनीक के सैद्धांतिक आवेदन और इसकी क्षमता की रूपरेखा, और इसलिए चीता के संरक्षण में मदद। उपकरण के व्यापक आवेदन में अगले कदम की सीमा क्षेत्रों में चीता आबादी के साथ अधिक व्यापक क्षेत्र परीक्षण किया जाएगा। पदचिह्न पहचान तकनीक पिछले प्रयास कई महत्वपूर्ण मामलों में पैरों के निशान से व्यक्तियों की पहचान करने से अलग है; एक मानकीकृत और कठोर पदचिह्न संग्रह प्रोटोकॉल, एक सुव्यवस्थित ग्राफिक यूजर इंटरफेस सॉफ्टवेयर, विश्लेषण से पहले अभिविन्यास और छवियों का अनुकूलन, और वर्गीकरण के लिए एक नया सांख्यिकीय मॉडल। वहाँ कई महत्वपूर्ण प्रोटोकॉल की सफलता के लिए आवश्यक कदम उठाए हैं। सबसे पहले, रेत ट्रेल्स सही ढंग से तैयार किया जाना चाहिए और जानवर एक सामान्य आराम चलने गति से रेत के ऊपर का नेतृत्व किया। पैरों के निशान जब इमेजिंग, photographer सीधे प्रिंट के केंद्र के लिए भूमि के ऊपर होना चाहिए। अक्सर यह इस जांच करने के लिए एक पर्यवेक्षक के लिए उपयोगी है। अंत में, यह बहुत महत्वपूर्ण है कि फोटोग्राफर (या एक सहायक है, जो एक विशेषज्ञ पर नजर रखने हो सकता है) यात्रा की रेखा के साथ आगे या पीछे के पैरों के निशान के निशान को ट्रैक करने के लिए जमीन पर एक चीता पदचिह्न पहचान है, और कौशल है करने में सक्षम हो । ट्रैकिंग कौशल अज्ञात या मुक्त लेकर चीतों की निगरानी के लिए इस तकनीक के प्रभावी कार्यान्वयन के लिए आगे के लिए आवश्यक हैं। कौशल की कमी अपर्याप्त अच्छी तरह से परिभाषित पैरों के निशान या अलग जानवरों है कि एक साथ यात्रा कर सकते हैं के ट्रेल्स के बीच भ्रम की स्थिति का संग्रह करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं। यह बाद बिंदु चीतों, जहां युवा पुरुषों कभी कभी 3 या अधिक जानवरों है कि एक साथ ले जाने की गठबंधन फार्म के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। बहरहाल, यह चिंता का विषय है एक और सामाजिक प्रजातियों, सफेद राइनो, जहां एक साथ चलती अप करने के लिए 13 व्यक्तियों के समूह को सही ढंग से पहचान कर रहे थे के लिए संबोधित किया गया हैपदचिह्न पहचान तकनीक को आगे या पीछे ट्रेल्स की ट्रैकिंग का उपयोग करके fied (Alibhai एट अल। 2008) 17। जबकि वहाँ अब कुछ शेष विशेषज्ञ स्वदेशी ट्रैकर्स हैं, ठोस प्रयास उन लोगों के साथ संलग्न हैं और उनके समुदाय के युवा सदस्यों के लिए अपने कौशल हस्तांतरण करने के लिए किए जा रहे हैं। ऐसा ही एक पहल है, प्राचीन कौशल अकादमी, एन / a&#39;an नामीबिया में कू se फाउंडेशन द्वारा आयोजित किया जाएगा। इसी तरह, पर नजर रखने के प्रशिक्षण प्रमाण पत्र कार्यक्रमों का तेजी से विकास को सक्षम है वैज्ञानिकों और शौकिया प्रकृतिवादियों इन आवश्यक क्षेत्र तकनीक सीखने के लिए। पदचिह्न चित्र पर मील का पत्थर अंक का सही मार्गदर्शन स्थिति तकनीक की सटीकता के लिए केंद्रीय है। फिर, ऑपरेटरों पैर और जिसके परिणामस्वरूप पदचिह्न की बुनियादी शारीरिक रचना के साथ परिचित होना चाहिए। लेखकों वर्तमान में मैनुअल काम शामिल कम से कम करने स्वचालन विकसित करने, और स्टेन के बारे में किसी भी चिंताओं को हल करने में मदद करने के लिए प्रयास कर रहे हैंविभिन्न ऑपरेटरों भर dardization। इस बीच में, यह बस सिफारिश की है कि ऐतिहासिक स्थिति प्रत्येक क्षेत्र साइट पर एक ऑपरेटर की जिम्मेदारी हो। प्रयासों डेटा पर कब्जा और विश्लेषण में नागरिक वैज्ञानिकों, जो बेहद क्षेत्र के आवेदन बढ़ाना होगा संलग्न करने के लिए चल रहे हैं। इन वर्तमान सीमाओं के बावजूद, इस सॉफ्टवेयर प्रोटोकॉल सफलतापूर्वक काले और सफेद राइनो, तराई टपीर और अमूर बाघ सहित प्रजातियों में से एक श्रृंखला के लिए क्षेत्र में तैनात किया गया है। सब्सट्रेट उनके स्पष्ट छाप की अनुमति चाहिए - पैरों के निशान के साथ काम कर रहे एक स्पष्ट सीमा है। आंशिक प्रिंट या गरीब गुणवत्ता प्रिंट अपर्याप्त विस्तार 32 प्रदान करते हैं। हालांकि, चीता रेंज के बड़े क्षेत्रों पदचिह्न संग्रह के लिए आदर्श होते हैं, और छोटे अन्यथा अनुपयुक्त क्षेत्रों के लिए यह और भी कृत्रिम रेत ट्रेल्स रखने के पैरों के निशान इकट्ठा करने के लिए कर इस कमी को नाकाम करने के लिए संभव हो सकता है। ये पदचिह्न छाप पैड प्रभावी ढंग से सीए के साथ संयोजन में इस्तेमाल किया जा सकताmera-जाल, ज्ञात चीता अंकन पदों / पेड़ पर उदाहरण के लिए। ट्रैकिंग कौशल और स्थानीय ज्ञान बहुत लगाने और उपयुक्त सब्सट्रेट के क्षेत्रों की पहचान करने में सहायता कर सकते हैं। क्योंकि पदचिह्न पहचान तकनीक गैर इनवेसिव है, यह पारिस्थितिकी या जानवर के व्यवहार के लिए किसी भी अशांति का कारण नहीं है। कई अध्ययनों से कब्जा, स्थिरीकरण, से निपटने की क्षमता और वास्तविक खतरा दिखाया गया है, और इंस्ट्रूमेंटेशन की फिटिंग, लागत इस तरह के व्यवहार में किए गए, और अविश्वसनीय डेटा 33 इकट्ठा करने का जोखिम। एक तकनीक के रूप में पदचिह्न पहचान संरक्षण प्रबंधन में एक और फायदा है। पारंपरिक ट्रैकिंग कौशल, और लागत प्रभावशीलता के आधार पर यह संरक्षण की निगरानी की प्रक्रिया में पहले से हाशिए पर स्थानीय समुदायों संलग्न कर सकते हैं। स्टैंडर 34 और 35 Liebenberg स्वतंत्र रूप से संबोधित किया और संरक्षण की निगरानी के कौशल और इन समूहों को शामिल करने की मूल्य अनुप्रमाणित। चीता की निगरानी के लिए पदचिह्न पहचान तकनीक की क्षमता में भविष्य के घटनाक्रम चल रहे हैं, और उम्र वर्ग एल्गोरिदम और सब्सट्रेट नियंत्रण (समय से अधिक व्यक्तियों के पैर आकृति विज्ञान में परिवर्तन सहित) के निर्माण के साथ मुक्त लेकर चीतों सत्यापन के लिए क्षेत्र के परीक्षणों में शामिल हैं। लेखकों को भी कंप्यूटर दृष्टि में तकनीक है कि छवि विभाजन मील का पत्थर अंक अंकन में सटीकता और स्थिरता के अनुकूलन करने की अनुमति की जांच कर रहे हैं। चूंकि पैरों के निशान सबसे सर्वव्यापी पशु संकेत में से एक है, और अक्सर हैं बहुत आसान जानवरों की तुलना में खुद को खोजने के लिए, पदचिह्न पहचान का व्यापक अपनाने खेल बदलने संरक्षण की निगरानी में हो सकता है। दुनिया के मुख्य संरक्षित स्थलीय क्षेत्रों सालाना 36 प्रति एक अनुमान के अनुसार आठ अरब मनोरंजन दर्शक प्राप्त करते हैं। आगंतुकों के अधिकांश अब smartphones ले। एप्लिकेशन का उपयोग कर एक WildTrack के लिए विकसित किया जा रहा पदचिह्न डेटा के संग्रह सरल और जल्दी हो सकता है और ई संभवतः कर सकता हैffect अभूतपूर्व नमूने का आकार और स्थानिक पैमाने के एक डेटा सेट। एक लागत प्रभावी डेटा संग्रह प्रोटोकॉल के साथ, पदचिह्न पहचान तकनीक आसानी से किसी भी संरक्षण उपकरण बॉक्स में जाल के लिए adapts। एक छवि वर्गीकरण प्रणाली के रूप में, यह मजबूत मॉडल भी चिकित्सा, फोरेंसिक में आवेदन कर सकते हैं, और कानून प्रवर्तन क्षेत्रों (जैसे, अवैध शिकार विरोधी) है।

चीता (Acinonyx jubatus) अफ्रीका के सबसे लुप्तप्राय felid और संकटग्रस्त प्रजातियों 1 की आईयूसीएन लाल सूची से गिरावट आबादी की प्रवृत्ति के साथ कमजोर के रूप में सूचीबद्ध है। वैश्विक चीता आबादी शायद दुनिया की आबादी 4,6,7 के एक तिहाई से अधिक के साथ, 7-10,000 व्यक्तियों 1 और नामीबिया मुक्त लेकर चीता के सबसे बड़े गढ़ के रूप में मान्यता प्राप्त है के बीच होने का अनुमान है। दक्षिणी अफ्रीका के लिए जनसंख्या के अनुमानों 2007 में 1,800 के साथ अगले निकटतम रेंज राज्य बोत्सवाना के साथ 2,000 पर नामीबिया चीता आबादी रखा, दक्षिण अफ्रीका (550), जिम्बाब्वे (400), जाम्बिया (100), मोजाम्बिक के द्वारा पीछा (&lt;5)। कई राज्यों unassessed 7 थे। नामीबिया के अधिकारियों को एक स्पष्ट रूप से &quot;पारिस्थितिक तंत्र को सफलतापूर्वक के साथ साथ रह की एक सीमा के पार सुरक्षित, व्यवहार्य चीता आबादी, और से, नामीबिया के लोगों को महत्व दिया जाता है।&quot; की दृष्टि में कहा गया है हालांकि, पशुधनऔर खेल की खेती प्रमुख भूमि नामीबिया 8,9 और जमीन मालिकों में नियमित रूप से जाल का उपयोग करता है और पशुओं या मूल्यवान वन्य जीवों के शिकार को कम करने की कोशिश में उनके गुणों पर चीता को मार रहे हैं। 1,200 से अधिक चीतों 1991 से 2006 तक हटा दिया गया है, लेकिन सभी तरह के &#39;offtakes&#39; 10 दर्ज किया गया। इसके अलावा, वहाँ या नहीं, इस किसान-चीता संघर्ष करने के लिए एक प्रभावी समाधान है पर एक बहस चल रही है। , संघर्ष के कारण के रूप में माना जानवरों को मारने या translocation द्वारा को हटाने के इस तरह बेहतर पशुधन संरक्षण के रूप में 11 अन्य साधनों से संघर्ष के शमन की तुलना में कम प्रभावी हो सकता है। 12 महीनों के बाद translocation के लिए अस्तित्व का प्रकाशित दरें 18% से 11% 40 से 12 बताया गया है। नामीबिया में नंबर, पहचान और चीता के वितरण पर विश्वसनीय आंकड़े एकत्रित मानव-चीता संघर्ष स्थितियों को संबोधित करने के लिए महत्वपूर्ण है। वर्तमान चीता निगरानी तकनीक Nami से लक्षित प्रश्नावली से लेकरपर्यटकों और सरकार द्वारा अवसरवादी टिप्पणियों के हितधारकों से 4 पर्यावरण और पर्यटन के बियान मंत्रालय की रिपोर्ट 4, कैमरा-जाल 13, जीपीएस या वीएचएफ कॉलर 10,14, किसान साक्षात्कार सर्वेक्षण के 8, और यहां तक कि मौके पैटर्न 15 का उपयोग करने के लिए। हालांकि, एक आम बेंचमार्क या सर्वेक्षण प्रयास की मात्रा का ठहराव के बिना इन तकनीकों की प्रभावकारिता की तुलना मुश्किल है। प्रत्येक सीमाएँ हैं; जीपीएस उपग्रह और वीएचएफ कॉलर महंगा है और अक्सर अविश्वसनीय हैं, लक्षित प्रश्नावली गुंजाइश सीमित है, और कैमरे के जाल रेंज सीमित है। इन अलग अलग तरीके से उत्पादित अनुमान व्यापक रूप से भिन्न हो। मार्कर एट अल। 10 एक और अधिक समन्वित दृष्टिकोण के लिए आवश्यकता पर प्रकाश डाला। तरीकों की एक किस्म चीता जनसंख्या घनत्व अनुमान लगाने के लिए खेतों पर इस्तेमाल किया गया है, और इन अनुमानों की एक श्रृंखला का उत्पादन किया है। उदाहरण के लिए, अनुमान के अनुसार एक रेडियो टेलीमेटरी अध्ययन 2.5 (± 0.73) चीतों / 1,000 किलोमीटर <sup&gt; 2 जबकि एक कैमरा ट्रैप अध्ययन का अनुमान 4.1 (± 0.4) चीतों / 1,000 किमी 2 (मार्कर एट अल। 2007)। इस बदलाव घनत्व अनुमान लगाने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग करने की समस्या पर प्रकाश डाला गया है, लेकिन अब तक कोई भी, प्रभावी, repeatable तकनीक पहचान की गई है जो निवास है कि चीतों नामीबिया में कब्जा की विस्तृत श्रृंखला में प्रयोग किया जा सकता है। यह प्रभावी चीता निगरानी और संरक्षण के लिए एक समस्या बनी हुई है। यह चुनौती चीता की निगरानी के लिए एक मजबूत, लागत प्रभावी और लचीला उपकरण के विकास फूट पड़ा। पदचिह्न पहचान तकनीक पहले काले राइनो 16 के लिए विकसित किया गया था और बाद में सफेद राइनो 17, अमूर बाघ 18, पहाड़ी शेर 19, और अन्य लोगों सहित प्रजातियों में से एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अनुकूलित। विभिन्न अध्ययनों से संकेत दिया है कि यह पैरों के निशान का उपयोग करने से प्रजातियों, व्यक्तियों, और सेक्स बड़े मांसाहारी की पहचान करना संभव है। प्रक्रियाएक या कई माप 16,17,22-30 का सांख्यिकीय विश्लेषण करने के लिए माप 21 की तुलना करने के लिए पैरों के निशान 20 की साधारण आकार वर्णन से विकसित किया गया है, और आकार विश्लेषण 31 ये प्रयासों की सफलता के अलग पड़ा है, की कठोरता पर काफी हद तक निर्भर करता है डेटा संग्रह और विश्लेषणात्मक प्रक्रियाओं, और प्रशिक्षण डेटासेट विकसित करने के लिए इस्तेमाल किया परीक्षण पशुओं की संख्या। वहाँ पैरों के निशान का उपयोग कर के कई व्यावहारिक लाभ कर रहे हैं। पहला यह है कि छवियों अन्य गैर इनवेसिव दृष्टिकोण के साथ एकत्र किया जा सकता है (जैसे, कैमरा-फँसाने, बाल / मल, आदि से डीएनए संग्रह) बहुत छोटे से अतिरिक्त प्रयास या लागत के साथ। दूसरे, पैरों के निशान, जहां हैं सब्सट्रेट परमिट, पशु गतिविधि के सबसे सर्वव्यापी संकेत है। पदचिह्न पहचान तकनीक पहले मजबूत पदचिह्न पहचान तकनीक चीता के लिए वर्णित है और किसी भी साइट है जहाँ पैरों के निशान पाए जाते हैं पर लागू होता है। पैरों के निशान sufficie होना चाहिएntly परिभाषित किया है कि पैर की उंगलियों और प्रिंट की एड़ी नग्न आंखों से स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है। फील्ड ऑपरेटरों चीता पैर की बुनियादी शारीरिक रचना के साथ खुद को परिचित होना चाहिए और ब्याज के क्षेत्र में प्रिंट की पहचान करने में सक्षम हो, और उन्हें किसी भी अन्य समपैतृक बड़े मांसाहारी के प्रिंट से भेद। तकनीक या तो एक जनगणना तकनीक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, कितने चीतों पैरों के निशान एकत्र? प्रतिनिधित्व कर रहे हैं) या एक उपकरण के रूप में विशिष्ट व्यक्तियों पर नजर रखने के लिए। पैरों के निशान भी तकनीक का उपयोग व्यक्तियों की पहचान है, और फिर गणना करने के लिए प्रजातियों के स्थानीय घनत्व, मार्क-हटा देना विश्लेषण में &#39;निशान&#39; के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। डेटा संग्रह केवल एक बुनियादी डिजिटल कैमरा और बड़े पैमाने की आवश्यकता है।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>ITEM</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Garden shovel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Garden rake</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Substrate tamper</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>River or builders sand</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buckets</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Watering can or sprayer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital camera</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paper for Photo ID slips</td>
			<td>http://wildtrack.org/citizen-science/photographing-footprints/</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carpenters&#39; cm folding rule</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laptop or desktop computer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JMP software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>The footprint identification technique add-in to JMP software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

spotting cheetahs: identifying individuals by their footprints

The cheetah (Acinonyx jubatus) is Africa's most endangered large felid and listed as Vulnerable with a declining population trend by the IUCN1. It ranges widely over sub-Saharan Africa and in parts of the Middle East. Cheetah conservationists face two major challenges, conflict with landowners over the killing of domestic livestock, and concern over range contraction. Understanding of the latter remains particularly poor2. Namibia is believed to support the largest number of cheetahs of any range country, around 30%, but estimates range from 2,9053 to 13,5204. The disparity is likely a result of the different techniques used in monitoring.
Current techniques, including invasive tagging with VHF or satellite/GPS collars, can be costly and unreliable. The footprint identification technique5 is a new tool accessible to both field scientists and also citizens with smartphones, who could potentially augment data collection. The footprint identification technique analyzes digital images of footprints captured according to a standardized protocol. Images are optimized and measured in data visualization software. Measurements of distances, angles, and areas of the footprint images are analyzed using a robust cross-validated pairwise discriminant analysis based on a customized model. The final output is in the form of a Ward's cluster dendrogram. A user-friendly graphic user interface (GUI) allows the user immediate access and clear interpretation of classification results.
The footprint identification technique algorithms are species specific because each species has a unique anatomy. The technique runs in a data visualization software, using its own scripting language (jsl) that can be customized for the footprint anatomy of any species. An initial classification algorithm is built from a training database of footprints from that species, collected from individuals of known identity. An algorithm derived from a cheetah of known identity is then able to classify free-ranging cheetahs of unknown identity. The footprint identification technique predicts individual cheetah identity with an accuracy of &gt;90%.

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Spotting Cheetahs: Identifying Individuals by Their Footprints

उनके पैरों के निशान से पहचान व्यक्तियों: चीता खोलना

The cheetah (Acinonyx jubatus) is an iconic, endangered species, but conservation efforts are challenged by habitat shrinkage and conflict with commercial farmers. The footprint identification technique, a robust, accurate and cost-effective image classification system, is a new approach to monitoring cheetahs.

The cheetah (Acinonyx jubatus) is Africa's most endangered large felid and listed as Vulnerable with a declining population trend by the IUCN1. It ranges ...

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