Een literatuuronderzoek door Carlo Tijmons, student aan de Hogeschool Rotterdam

Inleiding

Het onderzoeken van vleermuizen wordt in Nederland door adviesbureaus uitgevoerd. Ecologen spelen hierbij een rol met het verzamelen en analyseren van data van verschillende vleermuissoorten. Het uitvoeren van ecologische onderzoeken van vleermuizen wordt voornamelijk door mensen uitgevoerd. Veel fysieke handelingen worden daarom vereist van ecologen en waarnemers. Ecologen voeren hun werkzaamheden uit met hun voorziening van apparatuur dat ter beschikking is. Resultaten afkomstig uit een afgenomen interview met specialisten binnen dit werkveld, suggereren dat sommige handelingen binnen de werkzaamheden verbeterd kunnen worden.

Door middel van dit onderzoek zal er geprobeerd worden suggesties en adviezen te bieden op de onderzoeksvraag:       

“Hoe kan een ecologisch georiënteerd bedrijf efficiënter en nauwkeuriger te werk gaan binnen het kader ecologische veldonderzoeken van vleermuizen.”

Dit literatuuronderzoek benadert vijf verschillende wetenschappelijke artikelen over vleermuizen. Waarvan er in het onderzoek twee verschillende technologieën worden onderzocht in de vijf artikelen. Het analyseren van echolocatie van vleermuizen met behulp van algoritmes is onderzocht en de impact van radar technologieën op vleermuizen is ook nader onderzocht in dit literatuuronderzoek. De uitwerkingen en resultaten van de gerefereerde onderzoeken worden in de discussie paragraaf besproken en vergeleken met elkaar. Daarna zal dit onderzoek suggesties en mogelijkheden bespreken vanuit de resultaten.

Dit onderzoek bespreekt ook de resultaten van afgenomen interview van specialisten actief binnen de sector (volledige interviewtranscripten zijn opgenomen in Bijlage). 

Overzicht Resultaten

De technologische ontwikkelingen gefocust op het analyseren van echolocatie van vleermuizen

In dit literatuuronderzoek zijn drie verschillende onderzoeken bestudeerd, waar het analyseren van audio opnames van vleermuizen wordt onderzocht door middel van computer identificatie methodes van audio. Binnen twee van de drie onderzoeken is het bekend en rekening gehouden met rapporten waaruit blijkt dat vleermuissterfte in groten getale voorkomt rondom windturbines. Dit vormt voor sommige ecologen grote zorgen aangezien het voor ecologen bekend is dat vleermuizen een indicatie zijn van een gezond ecosysteem. Voor de twee onderzoeken die hierop gefocust zijn, is het van belang om te achterhalen welke vleermuissoorten (populaties) door windmolens getroffen worden. De sterfte kan veroorzaakt worden door fysieke trauma veroorzaakt door fysiek contact met de windmolens. Of door barotrauma, veroorzaakt door een verschil in luchtdruk dat de longen en bloedweefsels doen knappen wat lijdt tot sterfte van vleermuizen.

Om te achterhalen welke vleermuissoorten hierdoor getroffen worden, zijn er in de drie bestudeerde onderzoeken verschillende uitwerkingen van computer identificatie methodes toegepast. Aangezien er tussen de gekozen onderzoeken een merkbaar verschil van publicatiedatum voorkomt, is het ten eerste evident dat de technologische uitwerking van de computer identificatie methodes heel erg van elkaar verschillen. Dit komt mede doordat de technologische ontwikkelingen en mogelijkheden veel keuze bieden in vergelijking met het verleden.

In het onderzoek van Mirzaei et al. (2012) is er gekozen om een evolutionair neuraal netwerk te gebruiken die de akoestische eigenschappen van echolocatie van vleermuizen analyseert door middel van drie verschillende technieken: Short Time Fourier Transform (STFT), Mel Frequency Cepstrum Coefficient (MFCC) en Discrete Wavelet Transform (DWT) (p. 1).

De computer identificatie methode van Ruiz et al. (2017) voor het classificeren van vleermuis echolocatie maakt gebruik van een statistisch modelgebaseerd ‘Voice Activity Detector’ (VAD) gecombineerd met een verzameling van ‘Supervised Learning Classifiers’ (SVL) (p. 1).

Uit het onderzoek van Hu et al. (2020) blijkt dat ze gekozen hebben om deeplearning technieken toe te passen, vernoemd als BatNet++ dat onderdelen van RestNet 50 gebruikt om vleermuis echolocatie te herkennen (p. 1).

In de boven beschreven samenvattingen van uitwerkingen van de verschillende computer identificatie methodes, is op te merken dat met het onderzoek van Mirzaei et al. (2012), drie verschillende technieken worden gebruikt. Deze technieken maken het mogelijk om frequentie domein informatie te bepalen waarmee klanken herkend kunnen worden.

Dan wordt er in het onderzoek van Ruiz et al. (2017) gebruik gemaakt van een toegepaste techniek VAD. VAD maakt het mogelijk maken om automatisch opnames te maken, in het geval dat vleermuizen langs windturbines vliegen en echolocatie gebruiken dan wordt er een opname gemaakt van de vleermuis. Voorheen werd de techniek VAD toegepast om de activiteit van menselijke stemmen op te merken. Ook worden er SVL-technieken toegepast dat onderdeel uitmaakt van een machine learning algoritme, waarbij er op basis van getrainde input en output waarden een geconcludeerde functie geproduceerd wordt. Op basis daarvan worden nieuwe berekeningen uitgewerkt dat vervolgens weer lijdt tot nieuwe verbeteringen van de functie. Met andere woorden een algoritme dat zichzelf herschrijft en de beste mogelijke versie van het algoritme kiest als de opvolger.

In het geval van het onderzoek van Hu et al. (2020) is er gekozen om deeplearning technieken toe te passen van ImageNet dat instaat is om foto’s te herkennen. Hiervoor hebben ze het algoritme getraind om diverse soorten vleermuizen te herkennen. Vervolgens hebben ze RestNet toegepast om op basis van audio opnames een gewenst resultaat te krijgen van het getrainde ImageNet. RestNet is een evolutionair neuraal netwerk dat gebruik kan maken van ImageNet. Ook is RestNet instaat om audio opnames te verwerken naar spectrogrammen (een foto bestand). Het spectrogram wordt vergeleken in vergeleken en geeft een resultaten terug gerangschikt op hoogste waarschijnlijkheid kans.

Vergelijking van resultaten gefocust op het analyseren van echolocatie van vleermuizen

De resultaten uit het onderzoek Mirzaei et al. (2012) wijzen erop dat dat de DWT-methode veruit het meest accuraat is van de drie geteste methoden met een gemiddelde van 93% nauwkeurigheid met een 5000 evolutie rondes van hun evolutionair neuraal netwerk (p. 4). In dit onderzoek zijn er 120 opnames van echolocaties geanalyseerd van 5 verschillende vleermuissoorten.

Uit de resultaten van het onderzoek van Ruiz et al. (2017) is waargenomen dat twee algoritmes uit de machine learning methode, Super Vector Machine (SVM) en Random Forest (RF) algoritmes de hoogste scores hebben behaald in het onderzoek met een gemiddelde score van 85% (p. 5). In dit onderzoek zijn er 380 opnames van echolocaties geanalyseerd van 36 verschillende vleermuissoorten.

Het onderzoek van Hu et al. (2020) heeft als resultaat van hun beste versie van de analyses, dat BatNet++ samen met RestNet 50 als laagste nauwkeurigheid percentage 95,6% behaalt (p. 3). In dit onderzoek zijn er 818 opnames van echolocaties geanalyseerd van 38 verschillende vleermuissoorten.

Als de resultaten vergeleken worden is het opmerkelijk dat het onderzoek uit 2012 van Mirzaei et al. goed heeft gepresteerd. Het onderzoek van Ruiz et al. (2017) heeft de laagste gemiddelde scores behaald van alle onderzoeken. En BatNet++ heeft de hoogste nauwkeurigheid percentage behaalt met het laagste resultaat is het alsnog 95,6% nauwkeurig.

De onderzoeken uit 2012 en 2020 hebben beide technieken waarmee frequentie domein informatie waarmee klanken herkend kunnen worden. Daarentegen heeft het onderzoek van Ruiz et al. (2017) machine learning technieken toegepast, waarvan er een fenomeen kan ontstaan genaamd bias. Dit is een groot probleem in machine learning en kan een oorzaak zijn waarom de resultaten lager scoren aangezien een machine learning algoritme systemisch bevooroordeeld zijn door verkeerde veronderstellingen.

De integratie van radar technologieën voor vleermuis onderzoek

In dit literatuuronderzoek zijn twee verschillende onderzoeken onderzocht over het gebruik van radar toepassingen op vleermuizen. In beide onderzoeken is het ook van belang dat er onderzoek gedaan wordt om de oorzaak van vleermuis sterfte rondom windturbines te onderzoeken. In het onderzoek van Nicholls & Racey (2007) wordt onderzocht of vleermuizen gevoelig zijn voor elektromagnetische velden. Het onderzoek heeft gebruik gemaakt van vier vliegveld air traffic control (ATC) radarstations, drie militaire ATC-radars and drie weerradars. Uit het onderzoek is gebleken dat in de verschillende testomgevingen blootgesteld aan elektromagnetische velden heeft geleid tot minder vleermuis activiteit. Het was voor dit onderzoek alleen niet duidelijk wat de precieze specificaties van individuele radars was het voor Nicholls & Racey (2007) moeilijk om definitieve verbanden te leggen tussen hun resultaten. Toekomstig onderzoek zou moeten bepalen of het gebruiken van mobiele radarsystemen een waarde speelt in het uitzoeken van vleermuis activiteit.

Het onderzoek van Moll et al. (2017) was gericht op het uitzoeken hoe radar technologie gebruikt kan worden om real-time waarnemingen te maken van vleermuis activiteit. In het onderzoek van Moll et al. (2017) is een Carollia perspicillata vleermuis gebruikt aangezien het een vleermuissoort is dat gefokt kan worden. Dat komt omdat het een soort is dat voornamelijk vruchten eet. Er is in dit onderzoek gebruik gemaakt van een FMCW-radarsysteem waarmee absolute afstandsberekeningen gemaakt kunnen worden. Uit de resultaten van dit onderzoek blijkt dat er met een radargram een hoeveelheid activiteit weergegeven kan worden met betrekking tot afstand.

In het onderzoek uit 2007 van Nicholls & Racey was er een veronderstelling dat vleermuizen mogelijk gevoelig zijn voor elektromagnetische velden. Tegelijkertijd stelt het onderzoek voor om vervolgonderzoek te doen met mobile radarsystemen zonder toe te lichten waarom. In het onderzoek is weinig bewijs geleverd naast het feit dat het gedrag van organismen verandert kan worden als organismen lang worden blootgesteld aan elektromagnetische velden. Het onderzoek laat ook niet weten hoeveel dagen er zijn uitgetrokken om de resultaten te verzamelen. Verder noemen ze het gebruik van een frequency division detector waarvan het niet bekend is hoe nauwkeurig de waarnemingen van verschillende vleermuissoorten zijn. Het onderzoek laat wel zien dat het mogelijk is om door middel van radarsystemen een beeld te krijgen hoeveel vleermuizen er op locatie rondvliegen.

Resultaten interview

Uit vraag 2 (volledige interviewtranscripten zijn opgenomen in Bijlage) heeft Anne aangegeven dat alle projectleiders hun planningen zelfstandig uitwerken, soms wordt er overlegd tussen projectleiders om details van uitwerkingen te bespreken onderling.

Uit vraag 3 heeft Anne de volgende stappen van uitwerking beschreven: QuickScan, Offerte maken, Inplannen, Politie op de hoogte stellen en het onderzoek uitvoeren op locatie.

Uit vraag 4 heeft Asha aangegeven dat het bedrijf voornamelijk met Excel bestanden heeft gewerkt. Tegenwoordig zijn ze actief bezig met een transitie om door middel van een IT-systeem de planning te maken dat gelinkt is met een soortgelijk Excel bestand als voorheen. Ook maken ze een losstaand Excel bestand voor de capaciteit berekening dat niet gelinkt staat met het IT-systeem.

Uit vraag 5 heeft Asha aangegeven dat er geen plannen waren om een IT-systeem te koppelen het verzamelen van waarneming data van waarnemers. De deelnemers van het interview gaan ervan uit dat er een menselijke acties voor vereist zijn. Naast het verzamelen en rangschikken van data horen er dus ook andere handelingen bij voor het bedrijf waar rekening mee gehouden kan worden. Het verzamelen en rangschikken van de data zou zeker aan een automatisch proces gekoppeld kunnen worden. Het verifiëren van correct aangeleverde data kan ook aan een automatisch proces gekoppeld kunnen worden. Als iedere waarnemer correct een zijn of haar waarneming data heeft ingeleverd dan kunnen de volgende werkzaamheden door de desbetreffende werknemer uitgevoerd kunnen worden. Daarentegen als waarnemers nog niet alle juiste data in hebben geleverd dan kunnen een automatisch proces gekoppeld kunnen worden om bijvoorbeeld via een e-mail herinnering te sturen als ze bijna te laat zijn met het aanleveren van data.

Alle andere acties die bij dit onderdeel horen voor het bedrijf kunnen voorlopig de wijze van het bedrijf uitgevoerd blijven worden.

Uit vraag 6 heeft Anne aangeven in antwoord 6A dat er potentie is om voor het onderdeel verzamelen van data alle elementen van uitwerking voor het bedrijf verzameld kunnen worden op één centrale plek als IT-oplossing.

Uit vraag 6 heeft Asha aangeven in antwoord 6B dat bij de mogelijkheid om data te verzamelen op een centraal punt het mogelijk zou maken om handmatig werk te vervangen met een geautomatiseerd proces wat tijd kan schelen in de werkzaamheden van projectleiders. Dit zou het werk efficiënter kunnen maken als GPX-bestanden automatisch samengevoegd kunnen worden per project door middel van een IT-oplossing. Ook ziet Asha er veel potentie in dat het opnieuw downloaden van bestanden niet meer nodig zou zijn. Dit zou opslag kunnen besparen voor projectleiders, en ook een herhaling van onoverzichtelijke acties waar snel fouten in gemaakt kunnen worden. Tijdsbesparing speelt hier een grote rol.

Uit vraag 7 heeft Anne voorbeelden gegeven van obstakels in antwoord 7A zoals: fysieke obstakels zoals een hek dat dicht is, kapotte batdetectors, Insecten die ultrasone opnames verstoren.

Uit vraag 7 heeft Asha voorbeelden gegeven van obstakels in antwoord 7B zoals: lege telefoons, opladen van telefoons niet mogelijk is omdat een usb port al gebruikt is, data noteren in apps kost veel tijd terwijl aandacht op waarnemingen ten koste gaat.

Uit vraag 8 heeft Anne aangegeven dat het volgen van vleermuizen niet altijd even belangrijk is, op basis van moment op het jaar is bijvoorbeeld belangrijker tijdens zomertijden, paartijden en kraamtijden. Verder is het altijd wel belangrijk tijden het in en uitvliegen.

Uit vraag 9 heeft Asha aangegeven dat het best lastig is om het te bepalen waar een vleermuis vandaan komt. Ze kunnen wel horen dat er een vleermuis aankomt maar dan weten ze niet gelijk waar die is. Wel kan er met een zaklamp geschenen worden alleen is het bekend dat vleermuizen dan afgeschrikt worden. Wel hebben de projectleiders beschikking tot warmte camera’s alleen vanwege het feit dat projectleiders en waarnemers al op zijn minst een batdetector in hun hand hebben, wordt het lastig om dan ook een warmtecamera te bedienen.

Uit vraag 10 heeft Anne aangegeven dat er aan de hand van geluidsopnames en frequenties weergegeven op een spectrogram bepaald kan worden om welke vleermuis het gaat. “Ook zijn er andere kenmerken zoals het de grootte van een vleermuis of een het ritme van tijd dat zich bevindt tussen de pulsen en de manier hoe de vleermuis vliegt.”

Uit vraag 11 heeft Asha aangegeven dat er door middel van vleermuis analyseprogramma’s de inter-pulse interval en maximale frequentie van vleermuizen opnames opgemeten wordt. Ook is het afhankelijk van een habitat en hoe de eigenschappen van vleermuisgeluiden kunnen verschillen en dat maakt het analyseren ingewikkeld.

Uit vraag 12 heeft Asha aangegeven dat automatic-ID functionaliteiten vaak te onnauwkeurig zijn om daar consistent gebruik van te maken en er vaak alsnog met suggesties handmatig onderzoek verricht moet worden.

 Uit vraag 13 heeft Anne aangegeven dat er wel potentie is om gebruik te maken van nieuwe vleermuis herkenning software in het geval dat de nauwkeurigheid 96% zou zijn en dat nauwkeuriger zijn dan hun huidige opties.

Uit vraag 14 heeft Asha aangegeven dat er alleen sommige in gevallen dat het onbekend en moeilijk te onderscheiden is om welke vleermuis soort het gaat, om gebruik te kunnen maken van analyseprogramma’s voor vleermuizen. Wel zou het de werkwijzen kunnen veranderen maar toch zou er handmatig nagekeken moeten worden of het wel echt klopt.

Uit vraag 15 heeft Asha aangegeven dat als er een exotische soort voorkomt dat het wel zeker een uur kan duren om een goede analyse te kunnen maken om welke soort het gaat.

Uit vraag 16 heeft Anne aangegeven dat in principe alle verzamelde data vertrouwelijk is en verder niet zelf naar buiten gebracht kan worden.

Uit vraag 17 heeft Asha aangegeven in antwoord 17A dat het verder belangrijk is om locaties te noteren en welke kant vleermuizen naartoe vliegen. Ook is het belangrijk om aan te geven wat voor type verblijf het is.

Uit vraag 17 heeft Anne aangegeven in antwoord 17B dat het vliegroutes belangrijk is om te vermelden hoeveel en op welke tijdstippen vleermuizen langs vliegen in het geval dat er een vliegroute geconstateerd wordt. Ook hoeveel vleermuizen binnen een bepaalde tijd worden gezien. Ook kan er hiervoor genoteerd worden hoeveel tijd ertussen zit.

Bespreking Resultaten Interview

Uit het interview zijn er ook mogelijkheden bekend geworden voor technologische ontwikkelingen. Uit de resultaten van het interview blijkt er een verband te zijn tussen handmatige handelingen, tijdsbesparing en efficiëntie. In het geval van het samenvoegen van GPX-bestanden blijkt er veel herhaalde handmatige acties ondernomen te worden. Gelukkig zijn GPX-bestanden niet moeilijk te bewerken. Het blijkt dat GPX-bestanden XML gebruiken als format en als programmeur is er zeker een mogelijkheid om XML-formaten te bewerken en om weer te verwerken in een nieuw bestand.

Ook heeft dit verband met het verwerken van onderzoek data van waarnemers binnen de bestaande werkwijze van het bedrijf zelf. Aangezien e-maildata eerst gevalideerd moet worden door een collega en in het geval dat de aangeleverde data compleet is wordt een vervolg aan stappen uitgevoerd. De data wordt opgeslagen, verwerkt onder het juiste project en ronde, allemaal handmatig uitgevoerd. Voor webapplicaties zijn er tegenwoordig technologische oplossingen waarmee er op een server automatisch e-mails op basis van titel en inhoud verwerkt kunnen worden. Aangezien het in de werkwijze van het bedrijf belangrijk is om bepaalde informatie te vermelden in de titels van e-mails kan er op basis hiervan een geautomatiseerd proces plaats vinden. Waarbij de data van e-mails in het werkproces van het bedrijf automatisch de inhoud verwerkt en opslaat op de server gerangschikt op de werkwijze van het bedrijf. Dit kan ook gelinkt worden aan een Excel bestand.

Ook blijken telefoons een belangrijke rol te spelen in het uitvoeren van vleermuis onderzoeken. Zo komt het wel eens voor bij het uitvoeren van werkzaamheden dat het noteren van data ervoor kan zorgen dat een waarnemer zijn aandacht moet besteden aan het noteren wat ervoor kan zorgen dat er andere waarnemingen gemist kunnen worden.

Het laatste voorbeeld van dit verband is dat het analyseren van audio opnames ook veel handelingen kost en tijd inneemt. Alhoewel dit niet vaak voorkomt, is het alsnog een mogelijkheid dat overwogen kan worden. Tenslotte als laatste belangrijke punt afkomstig uit de resultaten van het interview blijkt er uit de resultaten van het interview dat het uit ervaring lastig blijkt in de praktijk om een vleermuis soms lastig is om te bepalen waar een vleermuis vandaan komt. Hierbij is het van belang om een oplossing te bedenken waarbij een vleermuis geen last van zou hebben.

Conclusie

Uit dit literatuuronderzoek is het duidelijk geworden dat Evolutionaire Neurale Netwerken met verwerking van frequentie domein informatie de meest nauwkeurige voorspellingen kan maken op basis van echolocatie van vleermuizen. Het toepassen van Evolutionaire Neurale Netwerken zou in combinatie met andere software uitwerkingen zoals een webapplicaties of mobiele apps toegepast kunnen worden. Om de huidige werkwijze voor ecologen ondersteuning te bieden kan het helpen als het analyseren van echolocatie minder tijd kan kosten door middel van Evolutionaire Neurale Netwerken.

In een vervolgonderzoek zou onderzocht moeten worden of de nauwkeurigheid beter presteert dan automatic-ID functionaliteiten van alternatieve vleermuis analyse softwareproducten.

Daarnaast is het waarnemen van vleermuis activiteit mogelijk door middel van radarsystemen. Alleen is dit in de praktijk voor ecologische onderzoeken van vleermuizen niet wenselijk. Wel wordt het gebruik van radarsystemen voor grootschalige onderzoeken toegepast en kan het belangrijke inzichten bieden voor onderzoekers. Weerradar systemen zijn voornamelijk toegepast in het ontrafelen van het windturbineprobleem.

Uit het interview zijn er ook mogelijkheden bekend geworden voor technologische ontwikkelingen. Uit de resultaten van het interview blijkt er een verband te zijn tussen handmatige handelingen, tijdsbesparing en efficiëntie.

In alle gevallen besproken onder het kopje ‘bespreking resultaten interview’, zijn vijf mogelijkheden om die uitgewerkt kunnen worden in een webapplicatie. De uitwerking van de vijf besproken punten is niet alleen exclusief bestemd voor uitwerking van een webapplicatie, er kan ook een applicatie voor computers, laptops of telefoons uitgewerkt worden. Dit kan allemaal in feite op dezelfde server connectie maken en toch deel producten gerealiseerd. Wel is het van belang hierover nader onderzoek te doen wat precies de beste uitwerking zou kunnen zijn voor het hele systeem.

Hierbij zou het uitwerken van een automatisch proces waarbij e-mails verwerkt worden binnen het bedrijf en rol kunnen spelen. Hiermee kan er in een automatisch proces de data binnen de werkwijze van het bedrijf opgeslagen worden op de server zonder dat er menselijke handelingen nog verricht hoeven te worden.

Automatische opstellen van nieuwe GPX-bestanden kunnen uitgewerkt worden binnen deze applicatie(s) waarmee ook geen handmatige handelingen vereist hoeven worden om een nieuwe kaart te maken van GPX-bestanden.

Referenties

Hu, J., Huang, W., Su, Y., Liu, Y., & Xiao, P. (2020). BatNet++: A Robust Deep Learning-Based Predicting Models for Calls Recognition. 2020 5th International Conference on Smart Grid and Electrical Automation (ICSGEA), 260–263. https://doi.org/10.1109/ICSGEA51094.2020.00062

Nicholls, B., & Racey, P. A. (2007). Bats Avoid Radar Installations: Could Electromagnetic Fields Deter Bats from Colliding with Wind Turbines? PLoS ONE, 2(3), e297. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000297

Mirzaei, G., Majid, M. W., Ross, J., Jamali, M. M., Gorsevski, P. V., Frizado, J. P., & Bingman, V. P. (2012). The BIO-acoustic feature extraction and classification of bat echolocation calls. 2012 IEEE International Conference on Electro/Information Technology, 1–4. https://doi.org/10.1109/EIT.2012.6220700

Moll, J., Malzer, M., Krozer, V., Pozdniakov, D., Salman, R., Beetz, M. J., & Kcossl, M. (2017). Activity monitoring of bats in a laboratory flight tunnel using a 24 GHz FMCW radar system. 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP), 2535–2539. https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928199

Ruiz, A. T., Jung, K., Tschapka, M., Schwenker, F., & Palm, G. (2017). Automated Identification Method for Detection and Classification of Neotropical Bats. 8th International Conference of Pattern Recognition Systems (ICPRS 2017), 1 (6 .)-1 (6 .). https://doi.org/10.1049/cp.2017.0130

Bijlage – Semigestructureerd Interview

Opname start

We beginnen nu met de opname van ons interview over de werkzaamheden van Econsultancy, om een algemeen beeld te krijgen over de werkzaamheden van vleermuis onderzoeken. En om relevante technologische ontwikkelingen te bespreken samen met mijn deelnemers van dit interview.

Ik heb hier te gast Anne en Asha van Econsultancy. Allereerst bedankt dat jullie de tijd hebben kunnen vinden om deel te nemen aan dit interview.

Anne zou jij jezelf als eerste even kort willen voorstellen, wat precies jouw functie is binnen Econsultancy?

Anne: Ik ben Anne, Ik ben projectleider ecologie bij Econsultancy vestiging Rotterdam en daar doe ik onder andere ook vleermuis onderzoek.

Asha zou jij jezelf ook even kort willen voorstellen, wat precies jouw functie is binnen Econsultancy?

Asha: Mijn functie is hetzelfde als die Anne, ik heb wel een andere vooropleiding. Ik heb bos- en natuurbeheer in Wageningen gestudeerd. Ik ben ook benieuwd naar jouw achtergrond en wat je precies probeert te achterhalen in dit interview.

Carlo: Ik doe de studie Creative Media en Games Technology en voor mijn studie moest ik mijzelf verdiepen in een willekeurige sector. Hiervoor heb ik de milieusector en dus ook de ecologie sector gekozen. Het leek mij wel leuk aangezien ik toch technologische ontwikkelingen moest bedenken in een bepaalde sector. Vond ik het wel leuk om enigszins een paar oplossingen te bedenken en vandaar heb ik dus nu geprobeerd een literatuuronderzoek te starten en wat zijn technologische ontwikkelingen die zich nu spelen op dit moment. En hoe kan dat zichzelf vertalen naar nieuwe ontwikkelingen naar jullie werkveld. Dat is dan nu een korten omschrijving wat mijn doel is nu met dit interview. En om dus ook eigenlijk een beter beeld te krijgen binnen jullie werkzaamheden, kan ik dus dan misschien in ieder geval al wel een concept beter uitwerken van wat zijn jullie randvoorwaarden van veldonderzoeken bijvoorbeeld. In de hand van bijvoorbeeld een technologische oplossing zoals een website of een app. En daarover zijn heel veel aspecten niet echt bekend van jullie werkzaamheden en waarvan ik de belangrijke dingen van jullie kant van het verhaal wil ontdekken om een goed concept te bevatten die aan jullie eisen voldoen.

Verder kunnen we nu doorgaan met ons eerste onderdeel van ons interview, om een beter algemeen beeld te krijgen over de werkwijze van Econsultancy.

Jullie zijn een consultancy bedrijf op ecologisch gebied onder andere, jullie zijn ook actief in andere werkvelden. Alleen in dit interview gaan we het dus alleen hebben over de vleermuisonderzoeken aangezien ik daar mijn onderzoek naar heb gericht.

 Vraag 1: Welke specialisten hebben jullie nodig voor het organiseren, plannen en uitvoeren van ecologische onderzoeken van vleermuizen?

Antwoord 1: Anne: In principe doen wij dat allemaal zelf, dus de projectleiders ecologie. En dan het onderzoek zelf met behulp van flexwerkers. Verder zijn er voor vleermuis onderzoeken geen andere specialisten betrokken, bij ons niet per se.

Vraag 2: Jullie hebben dus wel bijvoorbeeld met natuurwet te maken en daar zijn jullie dan wel bekend mee, over de eisen van de natuurwetten en hoe jullie daarmee jullie projectplanning uitwerken?

Antwoord 2A: Anne: Ja, af en toe overleggen we daarover onderling wel over, aangezien het soms niet even duidelijk is en de eisen veranderen regelmatig. Maar in principe doen we alles zelfstandig.

Antwoord 2B: Asha: Je kan het in principe nog iets ruimer trekken. Ik weet niet of dit er heel erg toe doet. Maar binnen het bedrijf zijn natuurlijk verschillende specialisten nog die zorgen dat alles werkt tussen extern IT’er die ook zorgt dat wij in het systeem kunnen werken. Waar wij dan weer onze planningen kunnen maken. Dus ik weet niet of je daar ook informatie over wilt horen?

Carlo: Ja dat vind ik zeker interessant. Daar wou ik inderdaad ook vragen over stellen alleen denk ik dat ik principe al een goed beeld bij heb hoe dat werkt binnen jullie bedrijf. Alleen misschien is dat wel een goed punt voor vervolgonderzoek.

Vraag 3: Jullie hadden aangeven dat jullie als ecologen zelf verantwoordelijk zijn voor het plannen van vleermuisonderzoeken en dat doen jullie zelfstandig. Wat zijn bijvoorbeeld de stappen die voorkomen in het organiseren en plannen van jullie onderzoeken? Is daar een bepaalde methode of stappenplan voor?

Antwoord 3: Anne: We beginnen met de QuickScan, die doen we vaak ook zelf. Dan gaan we naar de locatie toe om te kijken welke potenties het gebied heeft waaronder voor vleermuizen. En dan kunnen we kijken of de locatie geschikt überhaupt geschikt is voor vleermuizen. En of bijvoorbeeld alle bomen, gebouwen en gevels geschikt zijn voor vleermuizen. Daaruit komt dan uiteindelijk een offerte voor een nader onderzoek. Tijdens de offerte gaan we al kijken, hoeveel waarnemers we nodig gaan hebben voor het onderzoek. Daarnaast is het ook zo, dat voor elke vleermuissoort het ook nog kan verschillen. Welke periodes binnen gewerkt kan worden welke periodes bezoeken kan afwijken, verschillend per vleermuissoort. Dat zoeken we allemaal al uit tijdens de offerte, en als daar een opdracht uit voorkomt dan gaan we het inplannen. Daar heeft een van onze ecologen tot nu toe centraal voor gezorgd, wie er op een onderzoek wordt ingedeeld. Dus daar worden daarna waarnemers bij gezocht en daar hebben we vaak meer mensen bij nodig dan dat we in dienst hebben. En voordat we aan een vleermuis onderzoek ronde beginnen, brengen we eerst de politie op de hoogte. Zodat ze weten dat we op een projectlocatie zijn. En dat is nodig aangezien sommige bewoners het verdacht vinden dat er laat op een avond mensen rondlopen met zaklampen. Dan weet de politie in ieder geval dat het om ecologen gaat en dan zou de politie de bewoners in ieder geval gerust kunnen stellen.

Vraag 4: Hebben jullie toevallig een systeem dat jullie gebruiken voor het plannen of doen jullie dat voornamelijk via de mail bijvoorbeeld?

Antwoord 4: Asha: Ja we zitten een tijdje in een overgang met een nieuw systeem. We gebruiken voornamelijk gebruik van ons Excel bestand waarin we zowel dus van de waarnemers als van de vaste werknemers kunnen zien wanneer ze beschikbaar zijn en wanneer niet. En vervolgens staan daar ook alle onderzoeken in, en die worden ingepland waarin je kan zien wie erop wordt ingepland, in de ochtend of in de avond, welke dag en soms specifiek welke tijden en natuurlijk naar welke soorten we onderzoek doen. Dat hebben we allemaal in een grote Excel bestand gezet en daar hebben we tijdje gebruik van gemaakt. Waar we nu naartoe gaan met het bedrijf en daar hebben we dus ook een externe IT’er voor. Dat maakt ook gebruik van een Excel bestand waarin we hetzelfde doen dat nu gelinkt wordt naar een programma waarin we allemaal werken voor onze werkzaamheden binnen het bedrijf. Onze toekomstige vleermuis planning wordt daarin uitgewerkt waarin onze werknemers op bepaalde onderzoeken worden ingepland. Verder wordt er daarmee ook rekening gehouden met de beschikbaarheid van werknemers in geval van verlof bijvoorbeeld. Ook wordt er in het systeem rekening gehouden met onze protocol regels met het plannen van onderzoeken. Dat er bijvoorbeeld voor een bepaalde vleermuissoort een bepaalde hoeveelheid onderzoeken moeten worden ingepland voor een avond of ochtend onderzoek, met tussenliggende periodes van twintig dagen bijvoorbeeld. Dus als er iets hierin fout gaat dan krijgen we een foutmelding in onze planning. Dat zijn we van plan om binnenkort te gebruiken als het helemaal goed werkt. Daarnaast hebben we onze capaciteitsplanning gemaakt als losse bestand waarin er voor onze waarnemers bekend is hoeveel dagen ze beschikbaar zijn voor een jaar waarmee we onze capaciteit berekenen. Vervolgens kunnen we onze projecten aan de hand daarvan ook vooraf inplannen op capaciteit en datum. Aan de hand daarvan kunnen we ook zien of onze capaciteit of planning al vol zit of niet. Oftewel, of we moeten mee waarnemers aannemen, of we moeten minder projecten aannemen anders wordt het te veel voor onze capaciteit. En dit plannen kost veel werk en tijd aangezien de capaciteitsplanning en projectplanning niet aan elkaar gelinkt zijn binnen ons programma.

Carlo: Dat klinkt wel als een heel uitgebreid systeem. Zelf had ik ook nagedacht over een soortgelijk systeem met planning functionaliteit, alleen had ik niet tot het niveau van detail zoals zojuist beschreven al uitgedacht. Mooi inzicht in iedere geval, ik merk wel dat in het systeem de hoeveelheid van waarnemers heel erg bepalend is hoeveel projecten jullie in kunnen plannen. Als er bijvoorbeeld geen waarnemers in jullie systeem bekend zijn dan kan ik begrijpen dat het niet mogelijk wordt om nieuwe of meerdere projecten in te kunnen plannen.

Asha: Ja onze capaciteit wordt dan echt veel lager inderdaad.

Carlo: Ja ik kan het wel begrijpen, zeker in een lopend traject zoals met jullie werk dat het natuurlijk wel fijn is als er een systeem is dat overzicht biedt als te weinig capaciteit is en dat jullie daarover inlicht en daar zie ik zeker het praktijk nut ervan in.

Vraag 5: Maar in dat systeem dat jullie zojuist hebben beschreven, daarin hebben jullie dan niet per se een verwerking of in ieder geval een centraal punt van data verzameling voor al de waarnemers bijvoorbeeld die dan de data doorsturen?

Antwoord 5: Asha: Nee dat komt niet automatisch in het systeem. Normaal gesproken wordt dat handmatig via een mail opgestuurd met alle desbetreffende data. Onze secretaresse zet dan alle verzamelde data dan wel in ons systeem bij onze desbetreffende projecten. Maar dat gaat niet allemaal automatisch daar zal wel een menselijke actie achter zitten.

Carlo: Ja precies, daar zal ergens wel een menselijke actie achter zitten. Dat gaat in ieder geval nog via de secretaresse dan. Ik had in ieder geval wel een concept over bedacht waarin alle data op een centraal punt zou worden verzameld in een vorm van een webapplicatie. Waarin ik nog niet perfect had uitgedacht over het uitwerken van een planning zoals jullie net hebben beschreven. Maar wel over het verzamelen van data, normaal gesproken gaat dat dus via de secretaresse en ik zie wel de praktijk nut daarvan in dat het via de secretaresse verwerkt wordt en dat het de eerste stap is binnen jullie werkwijze. Maar in ieder geval als je dan, in mijn visie dus dan een webapplicatie hebt waarop de waarnemers dan een account hebben. Waarmee ze een lijst hebben met een overzicht waarop ze de projectrondes kunnen zien waarop ze zijn ingepland. En als ze een projectronde hebben uitgewerkt samen met projectleiders en dat ze dan hun data kunnen uploaden naar het systeem. En dat er op die wijze dan ook een beter overzicht kan bieden voor bijvoorbeeld de secretaresse en dat er ook projectrondes op die wijze afgerond kunnen worden in het geval dat alle waarnemers hun data hebben opgeleverd.

Vraag 6: Wat is jullie mening daarover? Zien jullie daar nadelen of voordelen voor?

Antwoord 6A: Anne: Ja ik denk dat het interessant is om alles op een plek te hebben. Wat we nu wel doen is dat secretaresse uitbetalingen voor waarnemers regelt in het geval dat data is correct is ingeleverd. Dus daar zou dan wel met die samenhang een oplossing voor verzonnen moeten worden.

Carlo: In principe staat dat wel los van elkaar. Bijvoorbeeld in het geval dat een flexwerker zijn data zou opsturen dan zou de secretaresse dan een notificatie binnen kunnen krijgen dat er data is ingeleverd. Dan kan de secretaresse daarna op haar eigen wijze checken of het klopt en de uitbetalingen regelen via het uitbetalingssysteem.

Antwoord 6B:  Asha: Ik vind het wel een interessant voorstel aangezien het veel werk kost om eerst alles uit ons systeem te moeten downloaden om dan vervolgens kaartjes te maken waarmee we een overzicht kunnen krijgen van ons onderzoek. Onze waarnemers sturen de formulieren door met gegevens en samenvattingen van wat ze waargenomen hebben. Ook hoort hier de GPX bestanden bij waarin alle coördinaten met data worden doorgestuurd als punten op een map. En stel dat je een applicatie kan bouwen waarin direct al de GPX bestanden per project worden samengevoegd in een nieuwe bestand als kaart. Normaal gesproken zouden we dat allemaal handmatig moeten samenvoegen en dat kan wel veel tijd kosten aangezien we soms wel vijf rondes uitvoeren per project op soms dezelfde locaties. Het zou wel heel fijn als er op die manier heel snel even een overzicht als kaart gemaakt zou kunnen worden.

Antwoord 6C: Anne: Ja eigenlijk scheelt het wel heel erg met tijd die je met dataverwerking bezig bent. Omdat je eigenlijk in principe alles al bij elkaar hebt staan dus dat zou wel heel fijn zijn.

Carlo: Ja dat is inderdaad een goed punt, alleen heb ik in mijn literatuuronderzoek net een andere focus gehad maar mooi aandachtspunt om verder nog over na te denken. Verder had ik nog een ander concept bedacht voor een applicatie voor een telefoon waar best wat mogelijkheden voor zijn op basis van mijn onderzoek. Bijvoorbeeld als een flexwerker een vleermuis niet kan herkennen dat de app dan een suggestie kan bieden welke vleermuissoort het zou kunnen zijn. Of bijvoorbeeld dat er in samenwerking met andere opnames van flexwerkers en projectleiders een berekening wordt gemaakt waarmee het mogelijk wordt om een locatie van een vleermuis te achterhalen die opgenomen wordt. Dat dan vervolgens op een apart scherm onderdeel wordt weergegeven. Daar wou ik ook nog een paar vragen over stellen in dit interview.

We hadden het net over de stappen van het organiseren van vleermuis onderzoeken.

Mijn volgende vraag was:

Vraag 7: Welke obstakels kunnen er ontstaan bij het praktisch uitvoeren van een vleermuisonderzoek?

Antwoord 7A: Anne: Ik denk dat het weer wel het grootste obstakel kan vormen voor onze onderzoeken. Verder zijn er kleine dingen die verkeerd kunnen gaan zoals een hek dat dicht kan zijn waardoor we niet op een locatie kunnen. Of bijvoorbeeld een batdetector die kapot kan gaan tijdens een onderzoek, daarom hebben we ook altijd een extra batdetector bij ons voor het geval dat. Verder zijn er verschillende insecten zoals krekels die te veel geluiden kunnen maken waardoor de geluiden van vleermuizen soms niet hoorbaar zijn.

Antwoord 7B: Asha: Een telefoon kan ook een obstakel vormen aangezien die stuk kan gaan en ook leeg kan gaan. Sommige onderzoeken duren best wel lang en aangezien een batdetector de stroomvoorziening gebruikt van een telefoon gaat een telefoon daarom dus snel leeg. Ook maakt een batdetector gebruik van de usb dus dat betekent dat je je telefoon niet tegelijk kan opladen tijdens het werk. Terwijl we onze waarnemingen noteren in onze app, dat kost al een beetje tijd. Missen we wel eens dingen die om ons heen gebeuren terwijl er wel veel focus vereist wordt op sommige momenten en dan is het wisselen van apps niet optimaal. Ook is het noteren van data in de app heel tijdsintensief.

Vraag 8: Is het uitzoeken van locatie van vleermuizen tijdens onderzoeken belangrijk? En waarom?

Antwoord 8: Anne: Dat verschilt wel een beetje per moment. Tijdens paar onderzoeken is het wel belangrijk om bij te houden waar ze vliegen. Omdat ze dan heel de avond in en uit zouden kunnen vliegen. Of dat ze gebouw gebonden gedrag laten zien. Verder is het bij de uitvlieg moment om te zien waar ze vandaan komen dat geldt ook voor de invlieg moment. En tijdens de zomer en kraam tijden is het voor foeragerende vleermuizen minder belangrijk waar ze exact vliegen. Maar het is wel mooi meegenomen als je weet waar die vliegt. Het is vooral ook belangrijk bij paaronderzoeken, dat je weet waar een vleermuis vliegt. 

Vraag 9: Vinden jullie het vaak voorkomend dat vleermuizen lastig te zien is tijdens de onderzoeken?

Antwoord 9: Asha: Ja het is best lastig om het te bepalen waar een vleermuis vandaan komt aangezien we ze wel kunnen horen maar niet gelijk perfect weten waar ze vandaan komen. Wel kunnen we proberen de batdetector naar een bepaalde richting wijzen aangezien waardoor je beter kan bepalen welke richting de vleermuis op vliegt. Wat Anne zegt als vleermuizen aan het aan het foerageren zijn is het niet superbelangrijk maar soms is het wel lastig en dan wil je wel heel graag waarnemen waar die is. Je kan wel met een zaklamp schijnen op een vleermuis alleen dat schrikt ze af en dat geeft een dilemma dat we ze niet kunnen zien maar ook niet af willens schrikken. Overigens hebben we ook warmte camera’s die we wel toepassen in onze onderzoeken alleen daar hebben we niet genoeg van voor iedereen. En aangezien we onze handen al vol hebben met onze telefoon en batdetector is het niet heel praktisch om dan ook een warmte camera te bedienen.

Vraag 10: Hoe komen jullie tijdens een onderzoek tot het identificeren van een bepaalde vleermuis soorten?

Antwoord 10: Anne: Het geluid dat is per vleermuis in principe anders. De geluiden kunnen in principe best dicht bij elkaar liggen. Daarnaast kunnen we ook naar een spectrogram kijken. We kijken dan naar de frequentie waarop een frequentie zich dan bevindt en dat kan er heel anders uit zien in vergelijking met verschillende soorten. Ook zijn er andere kenmerken zoals het de grootte van een vleermuis of een het ritme van tijd dat zich bevindt tussen de pulsen en de manier hoe de vleermuis vliegt.

Vraag 11: In het geval dat jullie bijvoorbeeld een Myotis soort niet kunnen identificeren.

Hoe maken jullie dan gebruik van speciale analyse applicaties om te onderzoeken welke vleermuis het is?

Antwoord 11: Asha: Als er inderdaad vleermuis is die wie niet kunnen identificeren dan nemen we een opname daarvan en die analyseren we dan met een programma zoals Raven Light. Dat zijn programma’s waarmee je goed die spectrogrammen kan bekijken. Dan kan je heel duidelijk de interpulse afstanden en de maximale frequentie bijvoorbeeld opmeten. Daarmee kunnen we goed zien wat de eigenschappen zijn van de pulsen zodat we kunnen bepalen welke vleermuis soort het is. Verder hebben we ook software dat een automatische identificatie maakt op basis van een fragment van een opname. Alleen dat blijkt niet altijd even betrouwbaar te zijn. Ook is het afhankelijk van omstandigheden binnen een habitat hoe de eigenschappen van vleermuisgeluiden kunnen verschillen en dat maakt het analyseren ingewikkeld.

Vraag 12: Verder had je aangegeven dat Automatic ID vaak niet nauwkeurig is komt dat vaak voor?

Komt het dan nog wel voor dat het een goede suggestie geeft?

Antwoord 12: Asha: Ja alleen gaat het vaak genoeg wel fout en aangezien het niet nauwkeurig is moeten we vaak toch handmatig zelf uitzoeken om welke vleermuis soort het gaat.

Ik denk dat aangezien de tijd beter door kunnen gaan naar het volgende onderdeel van het interview. Aangezien we anders langer dan gepland bezig zijn met het interview. Nu gaan door naar ons laatste onderdeel van het interview, het bespreken van relevante technologische ontwikkelingen in het kader van vleermuis onderzoeken.

Zijn jullie bekend met het windmolens/windturbines probleem wat betreft vleermuizen en vogelsoorten?

Asha: Nee daar zijn wij met onze afdeling niet mee betrokken wel andere afdelingen van ons bedrijf.

In onderzoeken uit het buitenland gefocust op windmolens/windturbines hebben onderzoekers gebruik gemaakt van radar technologie om vleermuizen te kunnen volgen. Onderzoekers in onderzoeken gebruik gemaakt van Weer radarbeelden van satellieten of door middel van mobiele radarinstallaties mee te nemen naar onderzoek locaties. Hebben jullie al eens eerder met jullie bedrijf de mogelijkheid besproken om radar technologieën toe te passen in jullie onderzoeken?

Anne: Nee dat hebben we nog niet besproken.

Vraag 13: Als een algoritme met een 96% nauwkeurigheid een onbekende vleermuissoort zou kunnen herkennen, wat voor voordelen of nadelen zou dat jullie bieden?

Antwoord 13: Anne: Ja ik denk dat 96% nauwkeurigheid in ieder geval een stuk nauwkeuriger is dan andere optie die wij hebben, dus dat zou mooi zijn op zich.

Vraag 14: Brengt zo’n algoritme een verandering in jullie werkwijze?

Antwoord 14: Asha: Wel in de werkwijze van het analyseren van de vleermuis geluiden in sommige gevallen. Niet in de werkwijze aangezien het niet zo vaak voorkomt dat we een vleermuis kunnen herkennen. Als een algoritme nauwkeurig en betrouwbaar is dan is het alsnog nodig om er even naar te kijken of de resultaten wel kloppen.

Vraag 15: Neemt het veel tijd in beslag het analyseren van onbekende vleermuizen?

Antwoord 15: Asha: Wel als je met een exotische soort te maken hebt. Sommige soorten kunnen heel erg lijken op andere soorten en dan moeten de pulsen vergeleken worden op basis van de kenmerken. Dat kan wel een uur duren per opname alhoewel dit niet vaak voorkomt.

En dan wil ik weer even teruggaan naar het stellen van een algemene vraag aangezien we alle vragen van het tweede onderdeel al besproken hebben.

Vraag 16: Zijn er onderdelen in jullie onderzoeken die vertrouwd bewaard moeten worden, om wat voor voorbeelden van data zouden dat zijn binnen jullie werkwijze?

Antwoord 16: Anne: In principe is alle data die we krijgen voor de opdrachtgever. Dus dat maakt in principe alles vertrouwelijk en dat kunnen we niet zelf naar buiten brengen.

Vraag 17: Welke andere factoren zijn in jullie onderzoeken van vleermuizen ook belangrijk maar minder bepalend naast de aantallen van vleermuizen of het gedrag van vleermuizen?

Antwoord 17A: Asha: Volgens mij heb je ze allemaal al genoemd. Verder zijn de locaties ook belangrijk of waar ze naartoe vliegen. Ook is het belangrijk om te noteren om wat voor soort territorium het gaat zoals een paar territorium of een nest locatie.

Antwoord 17B: Anne: Voor vliegroutes is het ook belangrijk om te noteren hoeveel vleermuizen er zijn langsgekomen binnen een bepaalde tijd of hoeveel tijd er zat tussen het langs vliegen van een vleermuis. De tijdstippen kunnen ook belangrijk zijn om te noteren wanneer ze zijn waargenomen.

Dat was voor mij dan de hele vragenlijst en dan kan het interview bij deze afgerond worden. Nogmaals heel erg bedankt voor jullie deelname daaraan.