Saimaannorppa voidaan tunnistaa yksilöllisestä turkkikuviosta – konenäkö auttaa seurannassa

Äärimmäisen uhanalaisen lajin seuranta on helpottumassa. Kullakin norpalla on omanlaisensa turkkikuviointi, ja nyt tutkijoiden avuksi on tulossa konenäköön perustuva automaatti.

luonto
Saimaannorppa köllöttelee jäällä Pihlajavedellä.
Saimaannorppa köllöttelee jäällä Pihlajavedellä.Jussi Nukari / Lehtikuva

Saimaannorpan elämää pystytään pian seuraamaan aiempaa kattavammin. Turkin kuviointi paljastaa tarkkailijalle mikä norppayksilö on kyseessä. Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa (LUT) kehitellään nyt konenäköön pohjautuvaa automaattia norppayksilöiden tunnistukseen turkin yksilöllisestä kuvioinnista.

Itä-Suomen yliopiston Saimaannorppa-tutkimusryhmä on pyytänyt LUT:n apua, jotta uhanalaisen lajin seuranta helpottuisi.

Uuden automaatin myötä saadaan reaaliaikaista ja uudenlaista tietoa saimaannorppien käyttäytymisestä. Automaatin tietojen pohjalta selviää missä norppayksilöt liikkuvat ja mitä niille tapahtuu.

Jokainen norppa saa biometrisen passin

Tarkoituksena on laatia kullekin saimaannorpalle biometrinen passi. Sellainen syntyy kunkin norpan karvapeitteen yksilöllisestä rengaskuviosta laskentamallien ja digitaalisen kuvankäsittelyn avulla.

Automaatin avulla biologit saisivat helposti tietää, onko alueelle ilmestyvä norppayksilö uusi vai ei, tai vaikkapa mitä jokin kuollut yksilö on tehnyt ennen menehtymistään. Lisäksi voidaan varmentaa entistä helpommin myös norppien pariutumista.

Seurantakamerat sijoitetaan luontoon otollisiin paikkoihin. Tallennetuista valokuvista erotellaan turkkikuviot, ja biologit tarkentavat tunnistusohjelman suunnittelijoille, mistä turkin osasta norppayksilön voi tunnistaa.

Miten norppa erottuu pimeydestä?

Haasteita projektilla kuitenkin on – lähtien siitä, kuinka saadaan norppa paikannettua usein epäselvästä valokuvasta.

Luonnossa haaste on se, että saattaa olla pimeää, jolloin myös kuvan tausta sekoittuu norppaan. Norppa voi myös olla sellaisessa asennossa, josta sitä on vaikea tunnistaa.

Heikki Kälviäinen

– Luonnossa haaste on se, että saattaa olla pimeää, jolloin myös kuvan tausta sekoittuu norppaan. Norppa voi myös olla sellaisessa asennossa, josta sitä on vaikea tunnistaa, kertoo tietojenkäsittelytekniikan professori Heikki Kälviäinen LUT:n Konenäön ja hahmontunnistuksen laboratoriosta.

– Seuraavaksi meidän on luokiteltava eli tunnistettava, mikä yksilö noin 300 saimaannorpasta on kyseessä, jatkaa Kälviäinen.

Automaatin testiversioon on syötetty yhteensä yli tuhat aiempaa kuvaa noin 300 saimaannorpasta. Automatisointijärjestelmän valmistuttua norppien tarkempi tunnistaminen tehdään luontoon sijoitettujen riista- ja villieläinkamerakuvien perusteella.

Konenäkö häiritsee lähetintä vähemmän

Tähän asti saimaannorppien tunnistus on hoitunut ihmisvoimin, ja norppien turkkiin on asennettu lähettimet. Tämä on kuitenkin aikaa vievää ja hankalaa. Lähettimet saattavat myös häiritä jonkin verran eläintä.

Uudenlaiset seurantatavat ovat tervetulleita. Etelä-Savon ELY-keskus päätti alkuvuodesta kieltää tutkimuksissa radiolähettimien käytön saimaannorpan poikasilla eli kuuteilla, sillä ne saattavat lisätä kuuttien riskiä jäädä kiinni kalaverkkoihin. Gps-seurantalaitteita on edelleen voinut käyttää, mutta niitäkin saa vuosittain kiinnittää enintään neljään kuuttiin. Pääpaino tutkimuksessa on siten ollut aikuisilla hylkeillä.

Tutkimusten päämääränä on saadun tiedon avulla parantaa saimaannorpan olosuhteita. Suojelutoimista huolimatta saimaannorppa on edelleen välittömässä vaarassa kuolla sukupuuttoon. Kanta on yhä niin pieni, että esimerkiksi yllättävä tautiepidemia saattaa koitua lajin kohtaloksi. Ellei suojelu ole tehokasta, saimaannorppa kuolee muutamassa vuosikymmenessä sukupuuttoon.

Villieläinyksilöiden tunnistus automaatilla yleistyy

Maailmalla hyödynnetään automatisointia villieläinten seurannassa yhä enenevässä määrin. Automaateilla on tunnistettu vaikkapa valaita, sisiliskoja, antilooppeja ja hylkeitäkin onnistuneesti. Menetelmän avulla voi onnistua keräämään kiintoisaa uutta tietoa: esimerkiksi on havaittu sokean hylkeen uineen useiden satojen kilometrien mittaisen matkan.

Vastaavaa automaattia voisi hyödyntää myös saimaannorpan sukulaisnorppien eli laatokannorppien tunnistamiseen.