地球日聚焦於大問題：智人的未來是什麼？我們如何與其他物種可持續地共存？
為了遏制生物多樣性的喪失並確保繼續提供必要的生態系統服務，世界各國領導人於2010年通過了20項愛知生物多樣性目標，並將於2020年實現。一個關鍵目標（目標11）規定將全球保護區系統擴展到至少17％的陸地表面和10％的海洋。
作為我們這個時代最受尊敬的保護生物學家之一，哈佛大學和杜克大學教授EO Wilson的視野更加大膽：我們應該為我們與地球共享的其他物種留出一半的星球。
這是許多關心地球未來的人的耳朵。但是如何決定放棄什麼讓大多數物種蓬勃發展呢？我們不僅需要政治意願，還需要關於我們所知的16,000種瀕危物種的數量和分佈的更有力的數據（可能是所有物種的0.1％）。
目前，物種分佈圖更接近地代表保護生物學家的範圍而不是他們研究的物種。
選擇世界上研究最好的物種之一： 獵豹 。它在非洲的大部分分佈（例如，安哥拉和蘇丹）完全不為人知。
獵豹（ Acinonyx jubatus ）是非洲最瀕危的貓科動物，被世界自然保護聯盟瀕危物种红色名錄列為弱勢群體，人口趨勢下降。全球只有7,000到10,000只獵豹，納米比亞大約有三分之一。
發現獵豹的挑戰
發現獵豹並不像看起來那麼容易。你可以原諒這樣一隻標誌性的大型貓科動物，特別是白天活躍的大型貓科動物，它應該很容易計算和地理標記。沒那麼快！獵豹是令人驚訝的難以捉摸的，並且通常在納米比亞有大範圍，高達1,400平方公里。他們漫遊納米比亞的商業農田，經常因襲擊家畜而受到迫害，並學會保持低調。因此，人口估計數從2,905到13,520不等，分佈圖顯示了非洲國家間巨大的差距。
我們成立後不久 WildTrack 為了監測瀕臨滅絕的物種，在納米比亞溫得和克附近的N / a'ankusê野生動物基金會接觸了我們。那裡的保護主義者試圖與當地的土地所有者和平與土地衝突發生衝突，這些土地所有者大多是強硬的，嚴肅的非洲人。除非基金會能夠將麻煩的獵豹遷移到新的地區，否則農民只會射擊它們。在那時，當時的研究主任弗洛里安·韋斯博士被他自己的追踪者說服，腳印為審查和管理納米比亞獵豹種群提供了一個新的關鍵，幫助了解分佈以保持獵豹和牲畜的分離。他聯繫我們詢問FIT是否有幫助。
獵豹足蹟的“訓練數據集”
我們為獵豹開發FIT算法的第一步是收集已知身份，年齡和性別的獵豹的足跡“訓練數據集”。借鑒北卡羅來納州Carolina Tiger Rescue的老虎足蹟的經驗教訓，我們考慮將這項技術應用於納米比亞的條件。弗洛里安和他在N / a'an kusê的專家團隊為英國的切斯特動物園，荷蘭的獵豹保護博茨瓦納，AfriCat和基金會SPOTS提供了有力的幫助，在那裡將製作獵豹足蹟的訓練數據集。
我們遇到了一些初步挑戰，找到合適的基材紋理來保持清晰的印刷品 我們嘗試了不同的沙/水混合物，並試圖哄騙獵豹，以“自然”的速度在我們鋪設的沙灘上行走。不久之後，我們證明了俘虜的獵豹可以通過它們的足跡直接為保護它們的野生動物做出貢獻，並從38只獵豹那裡收集了781個足跡（男性：女性比例為395：386），屬於110條小徑。
處理腳印的圖片
然後，足蹟的數字圖像可以在作為插件運行的FIT軟件中進行處理 JMP 數據分析和可視化軟件 SAS 。FIT首先獲取打印件並將其顯示和方向優化為標準化格式。然後，它允許測量足跡圖像上的解剖點之間的距離，角度和區域。
這些被輸入到一個強大的交叉驗證判別分析中，輸出由Ward的聚類處理。得到的輸出是一個樹形圖，允許我們調整算法，以提供個人，性別和年齡階層的數量分類。對於獵豹而言，我們對個人身份識別具有> 90％的一致準確度。
去年，我們接近了可視化實驗期刊（JoVE） 發表文章。JoVE是世界上第一個同行評審的科學視頻期刊，為我們提供了一個理想的機會，可以向JMP廣泛傳播有關獵豹的FIT信息。
我們的論文在朱庇特詳細介紹了獵豹FIT的整個過程，錄像來自納米比亞：Jewell，ZC，Alibhai，SK，Weise，F.，Munro，S.，Van Vuuren，M.，Van Vuuren，R。發現獵豹：通過他們的足跡識別個人 。J. Vis。進出口。 ，e54034，doi：10.3791 / 54034（2016）。
讓現場監控開始吧！
獵豹的FIT算法在現場啟動並運行。杜克大學碩士學生Kelly Laity由Stuart Pimm教授，N / a'ankués和WildTrack監督，對FIT可以使用的足跡質量進行了分類。我們現在將採用這種技術來監測N / a'an kusê野外作業現場的獵豹，並相信它將開始揭示獵豹的真實數量和分佈情況。
許多其他物種的FIT算法正在籌備中，並且與保護，工程，法醫學，計算機科學和其他學科中的許多新興技術一起，可以開始更好地繪製物種。
展望未來，如果我們要為其他物種留出土地，我們就需要更有效地利用我們擁有的土地。我們需要新技術來加強農業和開發創新的建築工程策略，以使城市更健康，更好地居住。
地球日是思考我們所面臨挑戰的一天。我們如何接近它們將非常簡單地決定我們在地球上的未來。EO Wilson的清晰願景是一個美好的開始。
要了解有關WildTrack的更多信息，請快速查看我們的使命：
https://youtu.be/fHVXalA8tDY
