Digitaaliset menetelmät tehostavat ympäristöseurantaa

Äänien tunnistaminen on yksi osa-alue, mikä varmasti tulee lisääntymään tulevaisuudessa. Äänet kertovat paljon, eikä aina tarvita asian tunnistamiseen näkemistä. Digitaaliset menetelmät ovatkin olleet keskeisessä osassa Ympyrä-hankkeessa.

Kokkolan Yliopistokeskus Chydeniuksen Informaatioteknologian yksikön juuri päättyneessä Ympyrä-hankkeessa tutkittiin pienten digitaalisten äänilaitteiden soveltuvuutta lintujen tunnistukseen. Tutkimusta tehtiin yhteistyössä paikallisen lintuharrastajatahojen kanssa.

Petolintukartoittaja Jani Ylikankaan avustuksella hankkeessa kokeiltiin erilaisia äänentallennuslaitteita huuhkajien reviireillä. Ylikangas käy kevättalvisin kuuntelemassa petolintujen ääniä selvittäen ovatko reviirit asuttuja. Ylikangas tekee Kokkolan seudulla Lintuatlaskartoitusta, missä Suomen laajuisesti merkitään havainnot 10*10 km kokoisten atlasruutujen tarkkuudella. Havaintojen määrä riippuu lintujen esiintymisestä, mutta myös kartoittajan aktiivisuudesta.

Digitaalisin menetelmien avulla voisimme yhtenäistää tunnistustuloksia Suomen tasolla riippumatta kartoittajan aktiivisuudesta, toteaa Ylikangas.

Äänentallentimet vietiin maastoon huuhkajan soidin aikaan ja tunnistukset tehtiin tekoälyalgoritmilla ja ihmiskorvin kuuntelemalla. Laitetestauksen tulokset olivat lupaavia heikosta huuhkajavuodesta huolimatta. Selvitys osoitti, että digitaalisilla laitteilla voidaan tukea tunnistuksia merkittävästi etenkin, jos laitteet ovat laadukkaita ja ne on sijoitettu otollisille paikoille. Myös ympäristöolosuhteilla todettiin olevan vaikutusta tallennusten laatuun. Tuulettomalla säällä huuhkajan ääni kantaa hyvin, kun taas liikenteen äänet haittaavat tallennuksia. Myös kovan pakkasen todettiin vaikuttavan laitteiden käyttöaikaan.

Digitaalisilla laitteilla saadaan kattavaa dataa tutkittavalta ajan jaksolta ilman ihmisen vaatimia taukoja. Silti jatkossakin tarvitaan paikallisten lintuharrastajien vahvaa osaamista laitteiden sijoittamiseen oikeisiin kohteisiin, summaa Ympyrän projektipäällikkö Timo Hongell.

Ympyrä-hankkeessa kehitettiin myös tekoälypohjainen tunnistusmenetelmä punakylkirastaan yömuuttoseurannalle. Siinä, missä huuhkajan äänitunnistukset tehtiin tutkimusjakson päätyttyä, tekoälytunnistukset saadaan reaaliaikaisesti. Hankkeessa rakennetut tekoälyä hyödyntävät laitteet olivat koekäytössä Tankarin majakkasaarella kahtena syysmuuttokautena.

Äänentunnistuslaitteet tekivät tunnistuksia ja niistä oli tukea syysmuuttolaskennassa, mutta kehitettävääkin vielä jäi. Paremmat mikrofonit tehostaisivat tunnistuksia, arvioi projektipäällikkö Hongell.

Eläinten digitaalisiin äänentunnistuksiin liittyvät yhteydenotot ovat lisääntyneet Kokkolan yliopistokeskuksella Ympyrä-hankkeen aikana. Tulevaisuuden trendi vaikuttaa olevan se, että eläimiin liittyviä tunnistuksia halutaan tehdä pidemmältä ajalta kuin mitä aiemmin on tehty. Tähän digitaaliset menetelmät soveltuvat hyvin. Ympyrä-hankkeessa tutkittiin myös viitasammakoiden, lepakoiden ja maakotkien esiintyvyyttä ääniin perustuen.