Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Научное волонтерство делаем науку вместе
.pdf
размещено наблюдений от более участников проекта. Вгоду было размещено наблюдения от более
чем участников. Около % участников проекта сделали объектами своих наблюдений две иболее культуры.
Конечно, самым любимым традиционно стало наблюдение за яблонями, как правило на своем приусадебном
участке. Данные материалы могут стать основой большой
базы данных по фенологическим наблюдениям за культурными растениями вразличных регионах России, следовательно, помогать ученым впрогнозировании изменения
климата, улучшении сортового ассортимента, работе по
выведению новых сортов сельскохозяйственных культур.
Всезоне года приняло участие уже регионов,
но лидерами по количеству наблюдений также остались
Центральный, Приволжский и Южный федеральные
округа. На их долю приходится , и% наблюдений
соответственно. Вместе стем один из самых интересных
районов для исследования дикорастущих яблонь, груш,
—
земляники
Северо- Кавказский регион — практически
остался не задействован (% исследований). Кучастникам проекта добавились Республика Саха, Хакасия, Бурятия, Приморский край, Пермский край, Новосибирская идаже Сахалинская области. Мы широко шагнули
за Уральские горы. Конечно, расширение спектра культур
идлительность периода наблюдения имели как ряд преимуществ, так инедостатки. Кпримеру, такой объект для
наблюдений, как рябина, оказался не столь удачным, как
мы хотели бы: уж очень немного растений подходили под
—
наши пожелания (ограничение по высоте
не более метра), арябина растет повсеместно. Поэтому было решено
исключить вгоду данную культуру из наблюдений.
Волонтерами описаны наиболее характерные места
произрастания земляники, малины, смородины ияблони.
ГЛАВА 11 ЧАСТЬ 3
241
НАУЧНОЕ ВОЛОНТЕРСТВО
Анализ полученных данных позволил выявить ряд интересных локаций произрастания заброшенных совхозных
садов идачных участков: Тамбовская область, Сахалинская область, республики Чувашия, Хакасия, Московская
область иСанкт- Петербург. Интересные образцы груши
произрастают на территории особо охраняемой
веднике. Аэто чрезвычайно актуально для сохранения
биоразнообразия. Описание места произрастания самого
объекта дало представление об устойчивости груши кветру изасушливому периоду (Ростовская область). Данная информация позволит планировать экспедиционные
маршруты вотдаленные уголки нашей страны иразвернуть работы по изучению одичавших садов вместах нахождения ВИРа иего филиалов.
Команда проекта планирует его продолжать ирасширять, втом числе врамках работ по развитию Национального центра генетических ресурсов растений России,
созданного указом Президента Российской Федерации от
февраля года. Уверены, что развитие форм научного волонтерства как один из приоритетов десятилетия науки итехнологий вРоссии позволит существенно
повысить эффективность многих инвентаризационных
имониторинговых проектов в сфере биологического
игенетического разнообразия.
—
взапо-
Данные по проекту «Плоды науки»
на начало 2023года
Год запуска проекта 2020
Формат участия Сбор данных
Число участников Более 600
Охваты проекта Собрано данных: более 3300
Глава
Мне сверху видно все:
гражданская наука
на спутниковых снимках
Впервых главах этой книги мы говорили отом, что основ-
—
ных типов проектов гражданской науки два
лиз данных. Проекты обоих типов могут быть одинаково
масштабными иинтересными, но анализ данных сложнее
запускать снуля: это невозможно без довольно серьезной
IT-инфраструктуры, которая хранит данные ипозволяет
волонтерам работать сними. Павел Салюк из Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильичева ДВО
РАН вместе спроектом «Люди науки» принимал участие
взапуске первой вРоссии инфраструктуры такого рода
платформы Experion. Всвоей главе он рассказывает отом,
зачем океанологам волонтерский анализ снимков, как сбор
ианализ данных могут сочетаться водном проекте ичему
взаимодействие сволонтерами научило самих ученых.
сбор иана-
—
Комплексному подходу — комплексные
волонтеры
Меня зовут Павел Салюк, ияработаю вТихоокеанском
океанологическом институте им. В. И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук заведующим лабораторией спутниковой океанологии илазерного
243
НАУЧНОЕ ВОЛОНТЕРСТВО
зондирования. Отдельное направление винституте посвящено решению фундаментальных иприкладных задач
вобласти изучения океана инадводной атмосферы. Это
такие задачи, как определение механизмов движения водных масс вморях иокеанах, анализ ипрогнозирование
морской погоды, оценка биопродуктивности иэкологического состояния морских акваторий, ивконечном итоге
переход кзадачам анализа межгодовой иклиматической
изменчивости. Все это нужно для уточнения нашего понимания происходящих природных иантропогенных процессов на Земле, чтобы можно было их выявлять вданных инструментальных наблюдений ипрогнозировать
дальнейшее появление иразвитие спомощью численных моделей. По земному шару идаже за его пределами
«раскиданы» всевозможные измерительные инструменты
иприборы, скоторых мы получаем информацию об окружающей среде. Каждый из способов сбора данных имеет
свои преимущества инедостатки, идля того, чтобы компенсировать недостатки имаксимизировать преимущества, используется комплексный подход.
Что это значит? Врамках такого подхода мы создаем
многоуровневые системы мониторинга: когда ученые
объединяют возможности грубых «дешевых» методов
измерений, работающих на больших масштабах, иболее точных, «дорогих» методов, используемых локально
вавтономном или ручном режиме. Например, сначала
мы проводим анализ множества данных, полученных со
спутников или сбеспилотников, иуже по его результатам проводим более точные исследования тех явлений,
которые представляют интерес для изучения. Рассмотрим, вчем преимущества такого подхода.
Дистанционные оптические ирадиолокационные методы измерений, сделанных со спутников, самолетов или
—
244
сберега, действительно позволяют практически мгновенно получать информацию сбольшой площади. Всвое
время это открыло новые возможности по изучению сразу
целого комплекса показателей состояния океана ивоздуха
над ним: ледовой поверхности, морских вихрей, течений
ивнутренних волн, метеопрогнозов, оценки биопродуктивности, анализа климатических изменений итому подобных важных вопросов. Однако важно понимать, что
спутниковый мониторинг не всесилен. Его возможности
ограничены даже не количеством спутников на орбите
ине множеством разного рода используемых измерительных приборов, афизическими законами. Например, получать качественные спутниковые изображения поверхности моря воптическом диапазоне сквозь облака, вдождь
или ночью невозможно: термин «оптический диапазон»
по сути означает, что спутник делает фотографию, то есть
втемноте ичерез облака ему просто ничего не видно.
Можно частично обойти эти ограничения, используя ла-
—
зеры,
это метод сдругой длиной волны, которая проникает через оптические препятствия, но тогда нельзя будет
работать одновременно на очень больших площадях.
Не существует дистанционных методов для изучения глубоких слоев моря. Можно говорить только опроявлении глубинных океанографических процессов (таких
как апвеллинги, вихри, течения) на морской поверхности или об изучении внебольшой зоне проникновения
света (неболее нескольких десятков метров при условии
чистой воды). При этом на глубине остается очень много
неразгаданных тайн, которые можно исследовать только
спомощью судовых измерений или подводных роботов.
Для увеличения точности спутниковых измерений
идля расширения возможностей по изучению глубоких
слоев моря проводятся как традиционные исследования
ГЛАВА 12 ЧАСТЬ 3
245
НАУЧНОЕ ВОЛОНТЕРСТВО
сморских судов, так изапускаются всевозможные современные океанографические средства: подводные телеуправляемые иавтономные аппараты, глайдеры, парусные дроны, дрейфующие ныряющие буи, дрифтеры.
Иногда вкачестве носителей датчиков используют даже
крупных морских животных или птиц. Как видите, каждый из этих методов измерений иносителей аппаратуры
имеет свои преимущества инедостатки, акомплексное
использование дистанционных иконтактных методов
измерений позволяет многократно усилить эффективность мониторинга.
Казалось бы, столько различных возможностей, но
при этом чего-то не хватает. Вопределенный момент мы
поняли, что во всей этой многоуровневой системе полезной инезаменимой будет помощь волонтеров, они могут занять свою полноценную нишу, делая то, что очень
сложно реализовать другими способами наблюдений.
Апоскольку наш подход
вработу они могут не водном методе, асразу внескольких. Во-первых, волонтер может оказаться внужном месте ивнужное время, вотличие от всех других контактных средств измерений, иоперативно передать данные
нам. Аво-вторых, он сможет проанализировать ситуацию
ипри необходимости поставить простой эксперимент
или даже провести небольшое исследование собственными силами. Особенно это полезно для получения данных о каком-либо природном явлении или антропогенном загрязнении. Пример концепции подспутникового
многоуровневого мониторинга спривлечением волонтеров для анализа нефтяных загрязнений источных вод
на морской поверхности представлен на рис..
—
комплексный, то ивключаться
246
ГЛАВА 12 ЧАСТЬ 3
Судно
Капитан порта
Росморпорт
судно
Уборщик
Радар
Общественный мониторинг,
волонтеры
дистанционного мониторинга
Видео
Радар
Уровень
Видео
Росприроднадзор
Аналитический уровень
Видео
Радар
Уровень
ситуационного реагирования
Судовой
измерительный комплекс
Квадрокоптер
и отбор проб
Уровень
непрерывного
in-situ мониторинга
Подводные и надводные
станции мониторинга
Рис. 1. Блок-схема концепции подспутниковых многоуровневых
наблюдений спривлечением волонтеров для общественного мониторинга
загрязнений морских акваторий нефтепродуктами источными водами
Вкачестве первоначальных источников информации
здесь выступают радары иоптические системы, которые
могут работать как со спутников, так исо стационарных
наземных площадок. Также могут использоваться отдельные средства сбора данных вморской среде, которые дают
представление офоновом состоянии акваторий ипозволяют провести коррекцию данных дистанционного зондирования. Однако спутники не могут предоставлять данные
вкаждый момент времени ипри любой погоде, аназемные установки нельзя разместить абсолютно на всем морском побережье. Средства морских подводных инадводных измерений также не могут покрыть всю морскую
акваторию. Издесь большую пользу может принести общественный мониторинг, когда очевидцы любых загрязнений на море имеют возможность отправить результат
своих наблюдений вединый координационный центр. Вне
зависимости от того, откуда пришел сигнал овозможном
загрязнении (спутники, наземные станции, волонтеры),
на место отправляется летающий беспилотник, морской
247
НАУЧНОЕ ВОЛОНТЕРСТВО
Рис. 2. Вверху слева — пример спутникового радиолокационного
изображения сразличными причинами проявления «выглаживаний»
(сликов) на морской поверхности. Вверху справа — пример
подспутникового эксперимента по наблюдению за сликами на морской
поверхности. Внизу — фотографии морской поверхности сзагрязняющим
пятном, которые были сняты спомощью фотоаппарата споляризационной
насадкой (правый нижний рисунок)
248
робот или маломерное судно для проведения дополнительных высокоточных контактных измерений. Ивслучае, если загрязнение подтверждено, вызываются специалисты Росприроднадзора, которые проводят анализ
сертифицированными методами, что впоследствии является полноценным основанием для наложения штрафа на
нарушителя. Это позволяет существенно сократить время
от выявления загрязнения до его официального подтверждения, что важно как для своевременного устранения
последствий, так идля поиска виновных.
Чтобы изучить возможности общественного мониторинга для наших исследований, в‒годах мы
запустили две активности по привлечению волонтеров.
ГЛАВА 12 ЧАСТЬ 3
Рис. 3. Верхний рисунок — пример проявления атмосферной пылевой
бури над Бохайским заливом на спутниковом RGB-изображении. Нижний
рисунок — пример проявления внутренних волн вполях концентрации
хлорофилла,оцененных спомощью спутникового оптического
радиометра
249
НАУЧНОЕ ВОЛОНТЕРСТВО
Первая — это помощь впроведении подспутниковых экспериментов по наблюдению за «выглаживаниями» морской поверхности, которые могут быть связаны как сантропогенными загрязнениями (нефтепродукты, сточные
воды, угольная пыль), так исестественными процессами
(ветровая тень, особенности подводного рельефа, вода
другого происхождения, проявление какого-либо гидродинамического процесса
веллинга идр.). Такие «выглаживания» внаучном мире
называются сликами. Волонтеры делают фотоснимки обнаруженных ими подобных явлений на морской поверхности спомощью обычных смартфонов.
Вторая активность проводится онлайн. Волонтеры
анализируют спутниковые изображения земной поверхности иищут на них пылевые бури или внутренние волны.
Так они помогают создать массив данных, на которых будут отмечены эти явления. Вдальнейшем это даст возможность разработать алгоритмы автоматического детектирования, аполученные данные будут использоваться как
эталонные.
Этот опыт показал, что привлечение волонтеров действительно имеет очень большой потенциал для решения
серьезных научных задач. Однако для этого должны выполняться два условия. Первое
задач, где привлечение волонтеров оправданно иестественно имы можем получить по-настоящему новый научный результат, недостижимый существующими методами
исследований. Второе
испланированы грамотное получение, хранение ипередача данных для дальнейшего анализа, чтобы работа не
выполнялась вхолостую. Работа сволонтерами
ная задача сама по себе, иее нужно скрупулезно продумывать.
—
внутренних волн, вихрей, ап-
—
это должен быть класс
—
должны быть четко организованы
—
отдель-
250
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]