When we think of Nepal, we tend to think of the snow-capped mountains of the Himalayas, the crystal-clear still waters of its alpine lakes, or the huge expanse of its grasslands. What some of us may not realize is that in the Himalayan foothills, where the climate is much warmer and the landscape much greener, there lives a great diversity of wildlife, including the one-horned rhinoceros, the Asian elephant and the Bengal tiger. But unfortunately, these animals are under constant threat from poachers who hunt and kill them for their body parts. To stop the killing of these animals, battalions of soldiers and rangers are sent to protect Nepal's national parks, but that is not an easy task, because these soldiers have to patrol thousands of hectares of forests on foot or elephant backs. It is also risky for these soldiers when they get into gunfights with poachers, and therefore Nepal is always looking for new ways to help with protecting the forests and wildlife.
Quando si pensa al Nepal, si tende a pensare alle cime innevate dell'Himalaya, alle acque cristalline dei suoi laghi alpini, all'immensità delle sue praterie. Quello di cui alcuni di noi non si rendono conto è che ai piedi delle montagne himalayane, dove il clima è più mite e il paesaggio più verde, vive una natura molto diversa, tra cui il rinoceronte indiano, l'elefante asiatico e la tigre del Bengala. Ma sfortunatamente, questi animali sono sotto la continua minaccia dei bracconieri che li cacciano e li uccidono per alcune parti del corpo. Per fermare lo sterminio di questi animali, battaglioni di soldati e di ranger vengono inviati per proteggere i parchi nazionali del Nepal, ma non è un compito facile, perché questi soldati devono perlustrare migliaia di ettari di foreste a piedi o a dorso di elefante. È anche pericoloso per questi soldati trovarsi coinvolti in sparatorie con i bracconieri, e quindi il Nepal cerca sempre nuovi modi di aiutare a proteggere le foreste e la natura.
Well recently, Nepal acquired a new tool in the fight against wildlife crime, and these are drones, or more specifically, conservation drones. For about a year now, my colleagues and I have been building drones for Nepal and training the park protection personnel on the use of these drones. Not only does a drone give you a bird's-eye view of the landscape, but it also allows you to capture detailed, high-resolution images of objects on the ground. This, for example, is a pair of rhinoceros taking a cooling bath on a hot summer day in the lowlands of Nepal. Now we believe that drones have tremendous potential, not only for combating wildlife crime, but also for monitoring the health of these wildlife populations.
Di recente, il Nepal ha acquisito un nuovo strumento per la lotta ai crimini contro la natura, ossia i droni, o in modo più specifico, i droni per la salvaguardia. Da circa un anno, i miei colleghi ed io costruiamo droni per il Nepal e formiamo il personale di protezione dei parchi all'uso di questi droni. Un drone non solo permette una vista aerea del paesaggio, ma permette anche di catturare dettagli, immagini ad alta risoluzione di oggetti al suolo. Questa, per esempio, è una coppia di rinoceronti che fa un bagno rinfrescante in una calda giornata estiva nelle pianure del Nepal. Crediamo che i droni abbiano un enorme potenziale, non solo per combattere i crimini contro la natura, ma anche per monitorare la salute di queste popolazioni selvatiche.
So what is a drone? Well, the kind of drone I'm talking about is simply a model aircraft fitted with an autopilot system, and this autopilot unit contains a tiny computer, a GPS, a compass, a barometric altimeter and a few other sensors. Now a drone like this is meant to carry a useful payload, such as a video camera or a photographic camera. It also requires a software that allows the user to program a mission, to tell the drone where to go.
Cos'è un drone? Il tipo di drone di cui parlo è un semplice modellino di aeromobile dotato di un sistema di pilota automatico. Questo pilota automatico contiene un minuscolo computer, un GPS, una bussola, un altimetro barometrico e qualche altro sensore. Un drone come questo è fatto per portare un carico molto utile, come una videocamera o una macchina fotografica. Ha anche bisogno di un software che permette all'utente di programmare una missione, che indica al drone dove andare.
Now people I talk to are often surprised when they hear that these are the only four components that make a conservation drone, but they are even more surprised when I tell them how affordable these components are. The facts is, a conservation drone doesn't cost very much more than a good laptop computer or a decent pair of binoculars.
Le persone con cui parlo spesso rimangono sorprese quando sentono che questi sono gli unici quattro componenti di un drone per la salvaguardia, ma sono anche più sorprese quando dico quanto siano economici questi componenti. Il fatto è che un drone per la salvaguardia non costa molto più di un buon laptop o di un binocolo decente.
So now that you've built your own conservation drone, you probably want to go fly it, but how does one fly a drone? Well, actually, you don't, because the drone flies itself. All you have to do is to program a mission to tell the drone where to fly. But you simply do that by clicking on a few way points on the Google Maps interface using the open-source software. Those missions could be as simple as just a few way points, or they could be slightly longer and more complicated, to fly along a river system. Sometimes, we fly the drone in a lawnmower-type pattern and take pictures of that area, and those pictures can be processed to produce a map of that forest. Other researchers might want to fly the drone along the boundaries of a forest to watch out for poachers or people who might be trying to enter the forest illegally.
Ora che avete costruito il vostro drone per la salvaguardia, probabilmente volete andarci a fare un volo, ma come si fa volare un drone? In realtà non lo si fa volare, perché il drone vola da solo. È sufficiente programmare una missione che dica al drone dove volare. Lo si fa semplicemente cliccando su qualche punto dell'interfaccia di Google Map utilizzando il software open-source. Queste missioni possono essere semplici come un paio di punti di riferimento, o possono essere leggermente più lunghe e più complicate, come volare lungo un fiume. Talvolta facciamo volare il drone secondo uno schema da tagliaerba e scattiamo immagini di quell'area, e quelle immagini possono essere elaborate per realizzare una mappa della foresta. Altri ricercatori potrebbero voler far volare il drone lungo i confini di una foresta per controllare bracconieri o persone che potrebbero volere entrare nella foresta illegalmente.
Now whatever your mission is, once you've programmed it, you simply upload it to the autopilot system, bring your drone to the field, and launch it simply by tossing it in the air. And often we'll go about this mission taking pictures or videos along the way, and usually at that point, we will go grab ourselves a cup of coffee, sit back, and relax for the next few minutes, although some of us sit back and panic for the next few minutes worrying that the drone will not return. Usually it does, and when it does, it even lands automatically.
Qualunque sia la missione, una volta programmata, basta caricarla nel sistema di pilota automatico, portare il drone sul campo, e lanciarlo semplicemente in aria. Spesso la missione consiste nello scattare foto o girare video lungo il percorso, e di solito a quel punto andiamo a prenderci un caffè, ci sediamo, ci rilassiamo per qualche minuto, anche se qualcuno di noi si siede e va in panico per qualche minuto preoccupato che il drone non ritorni. Di solito lo fa, e quando lo fa, atterra persino automaticamente.
So what can we do with a conservation drone? Well, when we built our first prototype drone, our main objective was to fly it over a remote rainforest in North Sumatra, Indonesia, to look for the nest of a species of great ape known as the orangutan. The reason we wanted to do that was because we needed to know how many individuals of this species are still left in that forest. Now the traditional method of surveying for orangutans is to walk the forest on foot carrying heavy equipment and to use a pair of binoculars to look up in the treetops where you might find an orangutan or its nest. Now as you can imagine, that is a very time-consuming, labor-intensive, and costly process, so we were hoping that drones could significantly reduce the cost of surveying for orangutan populations in Indonesia and elsewhere in Southeast Asia. So we were very excited when we captured our first pair of orangutan nests on camera. And this is it; this is the first ever picture of orangutan nests taken with a drone. Since then we have taken pictures of dozens of these nests from around various parts of Southeast Asia, and we're now working with computer scientists to develop algorithms that can automatically count the number of nests from the thousands of photos we've collected so far.
Cosa possiamo fare con un drone per la salvaguardia? Quando abbiamo costruito il nostro primo prototipo di drone, il nostro obiettivo primario era volare al di sopra di una remota foresta pluviale a nord di Sumatra, in Indonesia, per osservare il nido di una specie di grande primate noto come orango. Volevamo farlo perché dovevamo sapere quanti individui di quella specie restavano ancora in quella foresta. Il metodo tradizionale di rilevamento degli oranghi è quello di camminare a piedi nella foresta carichi di equipaggiamenti e usare un binocolo per guardare in cima agli alberi dove si potrebbero trovare oranghi o i loro nidi. Come potete immaginare, è un processo lungo, impegnativo e costoso, quindi speravamo che i droni potessero ridurre i costi di osservazione delle popolazioni di oranghi in Indonesia e nel resto del sudest asiatico in maniera significativa. Eravamo molto emozionati quando abbiamo ottenuto la nostra prima immagine di nido di una coppia di oranghi. Eccola qui; questa è la prima immagine di nido di oranghi scattata con un drone. Da allora abbiamo scattato foto di una dozzina di nidi in diverse parti del sudest asiatico, e ora stiamo lavorando con informatici per sviluppare algoritmi che possano contare automaticamente il numero di nidi dalle migliaia di foto che abbiamo raccolto fino ad ora.
But nests are not the only objects these drones can detect. This is a wild orangutan happily feeding on top of a palm tree, seemingly oblivious to our drone that was flying overhead, not once but several times. We've also taken pictures of other animals including forest buffalos in Gabon, elephants, and even turtle nests.
Ma i nidi non sono gli unici oggetti che i droni riescono a rilevare. Questo è un orango selvaggio che mangia felice in cima ad un albero, apparentemente ignaro del nostro drone che gli vola sopra, non una ma più volte. Abbiamo anche scattato foto di altri animali compresi i bufali delle foreste Gabon, elefanti, e addirittura nidi di tartarughe.
But besides taking pictures of just the animals themselves, we also take pictures of the habitats these animals live in, because we want to keep track of the health of these habitats. Sometimes, we zoom out a little and look at other things that might be happening in the landscape. This is an oil palm plantation in Sumatra. Now oil palm is a major driver of deforestation in that part of the world, so we wanted to use this new drone technology to keep track of the spread of these plantations in Southeast Asia. But drones could also be used to keep track of illegal logging activities. This is a recently logged forest, again in Sumatra. You could even still see the processed wooden planks left on the ground.
Ma oltre a scattare foto dei soli animali, scattiamo anche foto degli habitat in cui vivono questi animali, perché vogliamo tenere traccia della salute di questi habitat. Talvolta, allarghiamo un po' il campo e osserviamo altre cose che potrebbero accadere nel paesaggio. Questa è una piantagione di olio di palma a Sumatra. L'olio di palma è la causa principale della deforestazione in quella parte del mondo, quindi abbiamo voluto usare questa nuove tecnologia dei droni per analizzare la diffusione di questa piantagioni nel sud-est asiatico. Ma i droni potrebbero anche essere utilizzati per tenere traccia delle attività di disboscamento illegale. Questa è una foresta recentemente disboscata, di nuovo a Sumatra. Si possono addirittura vedere le assi di legno lasciate a terra.
But perhaps the most exciting part about taking pictures from the air is we could later stitch these pictures together using special software to create a map of the entire landscape, and this map gives us crucial information for monitoring land use change, to let us know where and when plantations might be expanding, where forests might be contracting, or where fires might be breaking out. Aerial images could also be processed to produce three-dimensional computer models of forests. Now these models are not just visually appealing, but they are also geometrically accurate, which means researchers can now measure the distance between trees, calculate surface area, the volume of vegetation, and so on, all of which are important information for monitoring the health of these forests. Recently, we've also begun experimenting with thermal imaging cameras. Now these cameras can detect heat-emitting objects from the ground, and therefore they are very useful for detecting poachers or their campfires at night.
Ma forse la parte più emozionante dello scattare foto dal cielo è vedere poi queste fotografie messe insieme utilizzando uno speciale software per creare una mappa dell'intero paesaggio, e questa mappa ci fornisce informazioni cruciali per il monitoraggio del cambiamento dell'uso della terra, per farci capire dove e quando si espandono le piantagioni, dove le foreste si riducono, o dove potrebbero scoppiare incendi. Le immagini aeree possono anche essere processate per produrre modelli di foreste computerizzati tridimensionali. Questi modelli non sono solo visivamente attraenti, ma sono anche geometricamente accurati, questo significa che i ricercatori possono ora misurare la distanza tra gli alberi, calcolare la superficie, il volume della vegetazione, e così via, tutte informazioni importanti per il monitoraggio della salute di queste foreste. Di recente, abbiamo anche iniziato a sperimentare le macchine fotografiche termiche. Queste fotocamere possono rilevare oggetti che emettono calore dal terreno, e quindi sono utili per la rilevazione di bracconieri o dei loro accampamenti notturni.
So I've told you quite a lot about what conservation drones are, how you might operate one of these drones, and what a drone could do for you. I will now tell you where conservation drones are being used around the world. We built our first prototype drones in Switzerland. We brought a few of these to Indonesia for the first few test flights. Since then, we've been building drones for our collaborators from around the world, and these include fellow biologists and partners from major conservation organizations.
Vi ho raccontato un po' di quello che sono i droni per la salvaguardia, come si possono far funzionare questi droni, e quello che un drone può fare per voi. Ora vi racconterò dove vengono usati nel mondo i droni per la salvaguardia. Abbiamo costruito i primi prototipi in Svizzera. Ne abbiamo portato qualcuno in Indonesia per i primi voli di prova. Da allora, abbiamo costruito droni per i nostri collaboratori in tutto il mondo, compresi alcuni colleghi biologi e partner delle più importanti organizzazioni di salvaguardia.
Perhaps the best and most rewarding part about working with these collaborators is the feedback they give us on how to improve our drones. Building drones for us is a constant work in progress. We are constantly trying to improve them in terms of their range, their ruggedness, and the amount of payload they can carry. We also work with collaborators to discover new ways of using these drones. For example, camera traps are a common tool used by biologists to take pictures of shy animals hiding in the forests, but these are motion-activated cameras, so they snap a picture every time an animal crosses their path. But the problem with camera traps is that the researcher has to go back to the forest every so often to retrieve those images, and that takes a lot of time, especially if there are dozens or hundreds of these cameras placed in the forest. Now a drone could be designed to perform the task much more efficiently. This drone, carrying a special sensor, could be flown over the forest and remotely download these images from wi-fi–enabled cameras.
Forse la parte migliore e più gratificante del lavorare con questi collaboratori è il riscontro che ci danno su come migliorare i nostri droni. Costruire droni per noi è un lavoro continuo. Cerchiamo costantemente di migliorarli in termini di gamma, resistenza, e carico che possono portare. Lavoriamo anche con collaboratori per scoprire nuovi modi di usare questi droni. Per esempio, le telecamere trappola sono un comune strumento utilizzato dai biologi per scattare foto di animali timidi che si nascondono nelle foreste, ma sono fotocamere attivate dal movimento, scattano foto ogni volta che un animale passa loro davanti. Ma il problema con le fotocamere trappola è che i ricercatori devono tornare nella foresta di tanto in tanto per recuperare le immagini, e ci vuole molto tempo, specialmente se ci sono dozzine o centinaia di queste fotocamere piazzate nella foresta. Un drone potrebbe essere progettato per questo compito in maniera molto più efficiente. Questo drone, che porta un sensore speciale, potrebbe volare sulla foresta e scaricare a distanza le immagini da fotocamere collegate via wi-fi.
Radio collars are another tool that's commonly used by biologists. Now these collars are put onto animals. They transmit a radio signal which allows the researcher to track the movements of these animals across the landscape. But the traditional way of tracking animals is pretty ridiculous, because it requires the researcher to be walking on the ground carrying a huge and cumbersome radio antenna, not unlike those old TV antennae we used to have on our rooftops. Some of us still do. A drone could be used to do the same job much more efficiently. Why not equip a drone with a scanning radio receiver, fly that over the forest canopy in a certain pattern which would allow the user or the operator to triangulate the location of these radio-collared animals remotely without having to step foot in the forest.
I collari radio sono un altro strumento comunemente usato dai biologi. Questi collari vengono messi sugli animali. Trasmettono un segnale radio che permette ai ricercatori di tracciare i movimenti di questi animali nel paesaggio. Ma la maniera tradizionale di tracciare gli animali è abbastanza ridicola, perché richiede che i ricercatori camminino trasportando una enorme e scomoda antenna radio, simili alle comuni antenne TV che avevamo un tempo sui tetti. Qualcuno di noi lo fa ancora. Un drone potrebbe essere usato per fare lo stesso lavoro in maniera molto più efficiente. Perché non equipaggiare un drone con un ricevitore radio, farlo volare sopra la foresta secondo un certo schema che permetterebbe all'utente o all'operatore di triangolare a distanza l'ubicazione di questi animali con collare radio senza dover mettere piede nella foresta.
A third and perhaps most exciting way of using these drones is to fly them to a really remote, never-explored-before rainforest somewhere hidden in the tropics, and parachute down a tiny spy microphone that would allow us to eavesdrop on the calls of mammals, birds, amphibians, the Yeti, the Sasquatch, Bigfoot, whatever. That would give us biologists a pretty good idea of what animals might be living in those forests.
Un terzo e forse più emozionante modo di usare questi droni è farli volare su foreste pluviali remote e mai esplorate, in qualche luogo nascosto nei tropici, e paracadutare un minuscolo microfono spia che permetterebbe di ascoltare i richiami di mammiferi, uccelli, anfibi, lo Yeti, i bigfoot, qualunque cosa. Darebbe a noi biologi un'idea di come gli animali vivono in quelle foreste.
And finally, I would like to show you the latest version of our conservation drone. The MAJA drone has a wingspan of about two meters. It weighs only about two kilograms, but it can carry half its weight. It is a fully autonomous system. During its mission, it can even transmit a live video feed back to a ground station laptop, which allows the user to see what the drone is seeing in real time. It carries a variety of sensors, and the photo quality of some of these sensors can be as high as one to two centimeters per pixel. This drone can stay in the air for 40 to 60 minutes, which gives it a range of up to 50 kilometers. That is quite sufficient for most of our conservation applications.
E infine, vorrei mostrarvi l'ultima versione del nostro drone per la salvaguardia. Il drone MAJA ha un'apertura alare di circa due metri. Pesa solo circa due chili, ma può trasportare la metà del suo peso. È un sistema totalmente autonomo. Durante la sua missione, può addirittura trasmettere un video dal vivo a una postazione laptop a terra, che permette all'utente di vedere quello che il drone vede in tempo reale. Trasporta una serie di sensori, e la qualità delle foto di alcuni di questi sensori può arrivare fino a uno o due centimetri per pixel. Questo drone può stare in volo da 40 a 60 minuti, ossia una portata fino a 50 km. È sufficiente per la maggior parte delle applicazioni di salvaguardia.
Now, conservation drones began as a crazy idea from two biologists who are just deeply passionate about this technology. And we believe, strongly believe, that drones can and will be a game changer for conservation research and applications. We've had our fair share of skeptics and critics who thought that we were just fooling around with toy planes. And in a way, they are right. I mean, let's be honest, drones are the ultimate toys for boys. But at the same time, we've also gotten to know many wonderful colleagues and collaborators who share our vision and see the potential of conservation drones. To us, it is obvious that conservation biologists and practitioners should make full use of every available tool, including drones, in our fight to save the last remaining forests and wildlife of this planet.
I droni da salvaguardia sono iniziati in seguito alla folle idea di due biologi profondamente appassionati di tecnologia. E crediamo fermamente, che i droni possano cambiare le regole del gioco e lo faranno per la ricerca e le applicazioni di tutela dell'ambiente. Abbiamo avuto la nostra buona dose di scettici e critici che pensavano che ci divertissimo con gli aeroplanini. E in un certo senso hanno ragione. Voglio dire, siamo onesti, i droni sono il gioco per definizione dei bambini. Ma nello stesso tempo, siamo anche arrivati a conoscere molti colleghi e collaboratori meravigliosi che condividono la nostra visione e vedono il potenziale dei droni per la salvaguardia. Per noi, è ovvio che i biologi e i praticanti dovrebbero approfittare di qualunque strumento disponibile, compresi i droni, nella lotta per la salvezza delle ultime foreste rimaste e della natura di questo pianeta.
Thank you.
Grazie.
(Applause)
(Applausi)