Using wildlife camera traps to collect in-situ data for remote sensing applications with high temporal resolution

Abstract

Blumentrath, S., Cimburova, Z. & Rød-Eriksen, L. 2018: Using wildlife camera traps to collect in-situ data for remote sensing applications with high temporal resolution. NINA Report 1584. Norwegian Institute for Nature Research. The high frequency of revisits of esp. the Sentinel satellites provides a challenge for collecting real time ground truth or validation data. To be able to match the temporal resolution of the remotely sensed data, at least semi-automatic processes for generating in-situ data seem necessary. In this report an approach is tested and documented where daily time-lapsed, oblique wildlife camera trap images with “fixed-angle” are orthorectified to generate data with a spatial precision below pixel size of the used satellite imagery. Even if the on-site experiment did not achieve the required accuracy in the orthorectification, a conducted laboratory experiment shows that the approach in general is feasible. In conclusion, a set of challenges and requirements is identified for a successful deployment of time lapse cameras for such a purpose as well. These relate mainly, to how and how many Ground Control Points are measured in the field as well as how the camera is mounted. Those challenges can be addressed during the planning and implementation phase of a campaign. The report does not cover legal questions regarding monitoring using wildlife camera traps as these are highly dependent on context and deployment and legal advice is not part of the authors expertise.

Blumentrath, S., Cimburova, Z. & Rød-Eriksen, L. 2018: Using wildlife camera traps to collect in-situ data for remote sensing applications with high temporal resolution. NINA Report 1584. Norwegian Institute for Nature Research. Den høye frekvensen av passeringer fra Sentinel-satelitter er utfordrende ved innsamling av in-situ data eller valideringsdata i sanntid. Halv-automatiske tilnærminger til datafangst, f.eks. med lokale sensorer kan være en løsning på denne utfordringen. I denne rapporten testes og dokumenteres en delvis automatisert metode til dette formålet, som tar i bruk tidsutløste og skråstilte viltkamerabilder med fast kameravinkel som matcher dem med terrengoverflaten. Denne matching prosessen kalles ortorektifisering. Formålet har vært å generere tidsserie data med en høyere romlig oppløsning enn piksel størrelsen i satellittbildene. Selv om felt-eksperimentet ikke oppnådde den grad av nøyaktighet som var ønskelig i ortorektifiseringen, viste et laboratorie-eksperiment at metoden generelt er anvendbar. Basert på erfaring fra disse to eksperimenter identifiseres i rapporten de vesentlige tekniske utfordringene og kravene for en vellykket gjennomføring av overvåkingsopplegget skissert ovenfor. Utfordringene og kravene er i hovedsak knyttet til hvordan og hvor mange kontrollpunkter som måles inn for et kamera og hvordan kamera har blitt montert. Disse utfordringene kan håndteres allerede under planleggings- og gjennomføringsfasen av arbeidet. Rapporten dekker ikke juridiske spørsmål knyttet til bruk av kameraer i miljøovervåking. Juridiske kravene varierer med kontekst og måten overvåkingen er satt opp på juridisk råd er ikke en del av forfatternes kunnskapsområde.