Populációbecslések és monitoring 6. gyakorlat 1. Az állatok megjelölésének lehetőségei Jelölők 1. Történet Madárjelölés → i.e. 218-201. között egy római tiszt küldött egy fecskét vissza a felszabadító támadás időpontját tartalmazó jelöléssel; → A 13. sz-ban solymászok a solymaikat, 17-18. sz-ban földtulajdonosok pedig darvakat, hattyúkat és kacsákat jelöltek fémgyűrűkkel; → 1890-ben seregélyekre raktak cink gyűrűket a város és az időpont megjelölésével, majd 1899-ben Dániában Mortensen alumíniumgyűrűket rakott madarakra a visszatérési címmel, ez a madárgyűrűzés hivatalos kezdete. Halak → 1653-ban Izaak Walton lazacok farkát jelölte meg szalagokkal, hogy visszatérnek-e valóban a szülőfolyójukba; → a 19. sz. folyamán Skóciában sokszor jeöltek pisztrángokat és lazacokat: • 1834. 524 tengeri pisztrángot jelöltek meg a zsírúszó; • 1835. 68 visszatért, ekkor a hátúszó 1/3-át vágták le; • 1836. a visszatérteknél a farokalatti úszó felét vágták le. Emlősök → az 1860-as években a Pribilof-szigeteknél fókákat jelöltek meg a mozgásuk követésére; → 1870-71. 2 szigeten jelölték őket füllevágással, hogy visszatérnek-e a kölykök a telepre felnőttként; → 1920-tól bálnák jelölése az alsó ajaknál; → kistestűek jelölése 1930-tól: gyűrűk, fülkrotáliák alkalmazása sarki rókákra (1935.) → nagytestűek jelölése 1960-as évektől, mert addig nehéz volt a befogásuk (üldözték az állatokat, amíg ki nem merültek) Gerinctelenek → rovarok festése 1920-tól, 1930-tól általánosan használják populáció-sűrűség becslésére. 2. Információk, melyek ilymódon nyerhetők • • •
mozgás → vándorlás, territórium, home range, terjeszkedés; viselkedés; demográfia → mortalitási ráta, szaporodási ráta, populáció sűrűség becslés (jelölésvisszafogás).
3. A technika megválasztásának szempontjai: • • • • •
meddig kell léteznie a jelölőnek; milyen messziről akarod azonosítani a jelölt állatot; az egyedi jelölés szüksége (hány kombináció lehetséges az adott módon); milyen gyorsan kell megjelölni az állatot; mennyi idő áll rendelkezésre, hogy felismerd az állatot;
•
a jelölő hatása az állat viselkedésére és túlélésére.
4. A jelölési technika iránti követelmények: • • • • • • •
a lehet legkevesebb fájdalmat és stresszt okozza; ne okozzon változást az állat túlélésében és viselkedésében; elegendő ideig fent maradjon az állaton; könnyen felismerhető legyen; könnyű legyen felrakni; könnyű legyen beszerezni és összeállítani; viszonylag olcsó legyen.
5. Természetes vagy mesterséges jelölés 6. Egyedi vagy egyforma jelölők • •
egyedi: számos, betűs, színes krotáliák, ujjperc levágás, madárgyűrűk; egyforma: pl. radioaktív izotóp → populáció létszámbecslésére.
7. Időtartam • ideiglenes → az állat életéhez képest rövid ideig marad meg (festések, szőreltávolítás, ragtapaszok, éjszakai világítók, szalagok); Mikor használjuk? • ha rövid ideig akarom az állatot megfigyelni; • amikor a hosszabb ideig tartó jelölő káros az állatra nézve; • vagy nincs más. •
féltartós → a krotáliák és a nyakörvek tartoznak ide, általában az anyaguktól függ, hogy mennyi ideig maradnak meg;
• tartós → tetoválás, bélyegzés, fülcakkozás, ujjperclecsípés és egyéb csonkításos módszerek (hegesedés, szakadás vagy az idő előrehaladta eltakarhatja ezeket is).
→ ujjperclecsípés: a cickányoknál az első lábakon is öt ujj van, így több kombinációs lehetőség van, mint a rágcsálókon, DE maximum 2 ujjpercet illik eltávolítani! → jelbesütés: főleg víziemlősöknél alkalmazzák, ahol más jelölés kevésbé járható (egérnél ezt a jelet gyorsan benőtte a szőr, míg a fókáknál akár 20 év múlva is leolvasható) → jelbesütés hűtéssel: elpusztítja a melanocitákat, amitől fehér lesz a szőr az adott helyen, de ha rövid ideig tartjuk ott a jelölőt, akkor nem lesz fehér, míg ha túl sokáig, akkor nagyon stresszeljük az állatot és rontjuk a szőr regenerálódását. 8. Felismerhetőség • •
Közelről, megfogva az állatot; Távolról → terepi vizgálatokra ez használható.
9. Fajspecifikus jelölések •
A viselkedés is meghatározhatja, hogy milyen jelölőt használhatunk → rejtett életmódú vagy sűrű vegetációban élő fajok esetén a vizuális jelölők nem hatékonyak,
•
vagy a szociális állatok eltávolíthatják a jelölőt egymásról a tisztogatásnál, vagy a harc során. Az állat anatómiája is beleszólhat a választásba → a szőrzet vagy a tollazat eltakarhatja a jelölést.
10. A jelölők negatív hatásai • • • • •
sérülések, fertőződések → drótok, tűk, mint rögzítők használata esetén; fagyások az orrjelölőkön, nyakgyűrűkön; bizonyos festékek irritálják a bőrt, vagy a színe miatt nem tud párba állni az állat, esetleg a festék miatt nem ismerik fel a fajtársak az adott fajba tartozó állatnak; a halak bizonyos úszóinak levágása vagy megnyírbálása úszásbeli vagy viselkedésbeli hátrányokat okozhat; a radioaktív sugárzás káros szintű lehet, ha nem a megfelelő mennyiséget alkalmazzuk.
11. Gyakorlati megfontolások • • • •
kutatási, oktatási célra → ne csináljuk meg, amit más már megcsinált; csak gyakorlott szakember végezze a jelölést → előtte kipróbálni, gyakorolni háziállaton; alaposan vizsgáljuk meg az összes veszélyét, hatását és következményét a jelölésnek → csak ott használjunk jelölést, ahol feltétlenül szükséges; a problémának legmegfelelőbb jelölést alkalmazzuk.
2. Rádiótelemetria Mire jó a rádiótelemetria? Előnyök és korlátok A telemetriai vizsgálatokat tervezgető kutatók a módszerrel szemben támasztott elvárásait a gyakorlati lehetőségekkel ütköztetve sokszor jutnak el eddig a kérdésig. A választ talán célszerűbb onnan kezdeni, hogy mire nem jó. A rádiótelemetria nem egy huszadik századi varázsvessző, aminek segítségével bármikor, bármilyen körülmények között, abszolút pontossággal és biztonsággal, kevés munkával minden számunkra fontos információt megtudhatunk a vizsgált állatról. Már itt szeretnénk felhívni a figyelmet arra, hogy a legnagyobb hozzáértéssel megtervezett és elvégzett, a legjobb eszközöket használó rádiótelemetriai munkában is van számos olyan, a terepviszonyokból, a technika hiányosságaiból adódó, előre nem látható bizonytalansági tényező, ami megakadályozhatja a mérések elvégzését. Mindezeket fontos figyelembe vennünk akkor, amikor egy kutatási témában a rádiótelemetria alkalmazása mellett döntünk. Ezen túlmenően a telemetria használatának súlyos anyagi korlátai is vannak: az eszközök, kiszállások, a befogás, a mérések és a befektetett munka sokba kerül. Rádiótelemetriát alkalmazni csak olyan esetekben éri meg, amikor más, olcsóbb módszerrel az adott kérdés nem válaszolható meg. Természetesen vannak olyan kutatási feladatok, amelyekre a módszer (még) nem alkalmazható. Ilyenek például a nagyon kis testtömegű állatok jelölése. Az elektronika fejlődésével, azonban az adóegységek egyre kisebbek lesznek, így egyre kisebb állatok megjelölése válik lehetségessé.
Magától értetődően nem alkalmazható a módszer befoghatatlan vagy csak nagy sérülési veszéllyel befogható állatokra, különösen ha ritka, védett fajokról van szó. Az adó tömege mellett talán a legsúlyosabb korlát az adó élettartama. Jelenleg különösen a kistermetű, repülő fajoknál - csak rövidtávú vizsgálatok végezhetők. Mi magyarázza mégis a rádiótelemetria népszerűségét? Melyek azok az előnyök amelyekkel egy jól elvégzett rádiótelemetriai vizsgálat rendelkezik? • • •
• • • •
A módszer minden felhasználási területére jellemző, hogy egyedi jelölést tesz lehetővé. A megjelölt állatok nagy biztonsággal megkülönböztethetők, róluk többékevésbé hosszú ideig adatok gyűjthetők. A jelölt állatok természetes élőhelyükön, természetes viselkedésük közben, zavarás nélkül vizsgálhatók. Az adatgyűjtés rendkívül intenzívvé tehető. Több állat párhuzamosan, szinte egyidőben megfigyelhető vagy néhány állatról rövid idő alatt sok információ gyűjthető. Ennek következtében az egységnyi információra vetített költségek lényegesen alacsonyabbak, mint más módszerek (pl. vizuális jelölők) alkalmazása esetén. A méréseket a látási viszonyoktól függetlenül, nagy biztonsággal, az állatok megközelítése nélkül el lehet végezni. A terepi hatások (pl. növényzet, domborzat) bizonyos határig a méréseket nem, vagy csak kismértékben befolyásolja. A mérések elvégzése viszonylag egyszerű. A megfigyelő(k) szubjektív hibája kisebb. A mérés automatizálható. Számos biológiai problémát csak rádiótelemetria felhasználásával lehet vizsgálni, ill. számos olyan állatfaj van, amely csak e módszer segítségével figyelhető meg.
A fenti felsorolás nagyon vonzó képet fest a rádiótelemetriáról, ám tudnunk kell, hogy az állítások nagy része kissé idealizált. Ahogy korábban is említettük egyrészt a módszernek vannak korlátai, másrészt a terepi munkában mindig lehetnek olyan tényezők, amelyek miatt az egyik vagy másik kedvező tulajdonságát nem lehet kihasználni. Helymeghatározás A rádiótelemetriát először a nehezen megfigyelhető (rejtett életmódú, nagy területen vagy gyorsan mozgó, vándorló stb.) állatok helyének meghatározására használták, és napjainkban is erre használják leggyakrabban. Ennek oka csak részben az, hogy technikai szempontból az adó helyének meghatározása a legegyszerűbb - mint a későbbiekben látni fogjuk ez a megállapítás erősen sántít, szinte csak a direkt keresésre igaz -, fontosabb az, hogy az egyszerű lokalizációkat rendkívül sokféle biológiai célra lehet felhasználni. Lássunk erre néhány példát a teljesség igénye nélkül. Az állat helyének felkeresése után vizuális megfigyelések végezhetők pl. a viselkedésről. A tartózkodási hely vegetációjának, mikroklímájának felvételével jellemezhető az egyed habitatja. A jelölt egyedtől származó ürülékminták, táplálékmaradványok gyűjtése és analizálása alapján meghatározható az állat étrendje. A lokalizációs pontok egymásutánja megadja az állat által bejárt útvonalat, a vándorlási utakat. A megtett távolságok alapján vizsgálható az állat napi, szezonális vagy éves aktivitása. A pontok együttese alapján becsülhető az állat mozgáskörzetének és terriotóriumának nagysága, ezek átfedései. A mozgáskörzeten belül a pontok eloszlása e területhasználat intenzitására, a habitatpreferenciára utal. Több állat lokalizációit összevetve az egyedek interakcióiról, szociális magatartásáról, szaporodási stratégiáiról tájékozódhatunk.
A felhasználási területek sokrétűsége miatt a rádiós helymeghatározásnak számos módszerét fejlesztették ki. A következőkben egyrészt elterjedtségük alapján súlyozva, másrészt a hazai realitásokat figyelembe véve tárgyaljuk részletesebben vagy csak érintőlegesen az általunk ismert helymeghatározási lehetőségeket. Rádiós nyomkövetés A legegyszerűbb helymeghatározási módszer a rádiós nyomkövetés. Az alkalmazott rádiótechnikai eszközök viszonylag egyszerű felépítésűek. Az állatra egy meghatározott frekvenciájú jeleket kibocsátó adót erősítenek. Ennek irányát határozzák meg irányérzékeny antennával ellátott vevőberendezéssel. Direkt keresés A legegyszerűbb esetben a növekvő jelerősség irányába haladva a meglátásig megközelítik az állatot. A mérési módszer előnye, hogy a helymeghatározás hibája viszonylag kicsi, csak a megfigyelő terepismeretéből, az észlelési pont térképre rajzolásából adódhat. További előnyt jelent az, hogy a megfigyelő az állattal közvetlen kontaktusban van, viselkedését, környezetét tanulmányozhatja. Hátrány, hogy a keresés hosszú ideje miatt csak kevés jelölt állattal lehet dolgozni, valamint nehéz elkerülni az állat megzavarását.
• • •
A 0° mérés közben is könnyen ellenőrizhető; a pontossága jobb, mint az egyszerű iránytűkkel mérhető pontosság, csak kicsit marad el a drága, "intelligens" kompasszok pontosságától; a fix adóra való rendszeres ráméréssel a mérőrendszer működőképessége, a mérés pontosságában bekövetkezett romlások (pl. az antennák meghibásodása miatt) gyorsan felfedezhetők, esetleg javíthatók.
A háromszögelés előnye, hogy a gyors mérés miatt több lokalizáció végezhető az állat megközelítése, zavarása nélkül. További előny, hogy a mérés részleteiben vagy egészében automatizálható. A háromszögelésnek számos hátránya is van. • •
• • •
A megfigyelő(k) nincs(enek) közvetlen kapcsolatban az állattal, így kiegészítő információkat nem tud(nak) gyűjteni. A helyhez kötött vevőállomásokról történő méréskor a két vagy több megfigyelő egyike sem tudja, hogy valójában hol tartózkodik az állat. Ez csak utólag, az adatok kiértékelésekor derül ki, így az előforduló hibás iránymérésekből adódó téves lokalizációk csak nehezen vagy egyáltalán nem szűrhetők ki. A mérés bonyolultabb eszközöket (vevőantenna-rendszer, kommunikációs rendszer) és a mérőállomások munkájának biztosítása több szervezést és munkaerőt igényel. Nagyobb a meghibásodás veszélye. A méréssel elérhető maximális pontosság 1°, de ennél általában nagyobb hibaszögeket mérünk. Ebből következően az állat helyét nem irányegyenesek, hanem irányszög tartományok metszete adja meg. Eredményként tehát nem egy pontot, hanem egy kisebb- nagyobb területű hibapoligont kapunk (2.ábra). A hibapoligon méretét számos tényező, így a vevőállomásoktól mért távolsága, a vevőállomások és az állat egymáshoz viszonyított elhelyezkedése, a vevőantennák „hegyessége”,befolyásolja (3.ábra).
•
További nehézséget jelenthet, hogy a egyes tereptárgyak árnyékolhatják, interferáltathatják és tükrözhetik a rádióhullámokat, ami hibás irányméréshez vezet. (Ez a probléma az összes rádiótelemetriai mérési módszernél jelentkezik, de a háromszögelésnél okozza a legnagyobb torzítást.) Mindezek következtében minden eszköz és terep konfigurációhoz célszerű készíteni egy "hibatérképet" vagy "rádiótérképet". Ennek során néhány száz véletlenszerűen kiválasztott, pontosan ismert koordinátájú pontra adóberendezéseket helyezünk el, majd ezek helyét a szokásos háromszögeléssel meghatározzuk. Az egyéni hibák elkerülésére célszerű, ha a mérést végzők nem ismerik az adók helyét. A lokalizációkat a tényleges koordinátákkal összevetve meghatározható a mérések hibája. Ezek után dönthetünk arról, hogy az adott nagyságú hiba tolerálható-e, azaz lehetővé teszi-e a kutatási célok elérését.
Saját gyakorlatunkban az előbbi két módszer hibridjét alkalmazzuk leggyakrabban, amikor is egy, mozgó vevőállomás az állat mozgási sebességéhez viszonyított rövid időn belül két pontról méri a jelek irányát (4.ábra).
A háromszögeléses módszerek nagy hátránya, hogy több ember együttes munkájára van szükség. A nagy munkaerő igény csökkentésére több próbálkozás van a mérés automatizálására. Az első elképzelések szerint az automata rendszer mintegy az ember tevékenységét szimulálja. Az antennák forgatását, a legerősebb jel kiválasztását, az adatok rögzítését elektronika végzi. Bár az elképzelés már több évtizedes, csak néhány kísérleti jelleggel működő rendszerről van tudomásunk. (Az egyetlen kereskedelmi forgalomban is kapható rendszert a kanadai LOTEK cég gyártja.) Ennek okai, a háromszögeléses módszer fenti hátrányai mellett, a következők lehetnek: • • • • • •
az antennaforgatás nagy energia igényét nehéz biztosítani; a mozgó alkatrészek meghibásodási valószínűsége (kopás, korrózió) nagy; az iránymeghatározás az alacsony jel-zaj viszony, az antennák irányérzékenységének korlátozottsága miatt nehézkes; a vevőtornyok működésének szinkronizálása a tornyok közötti kommunikációt igényel; a terepre kihelyezett eszközök lopásvédelme nehezen megoldható; a rendszer nagyon drága.
Doppler-rendszerek Földi telepítésű Doppler-rendszer E rendszereknél az irány meghatározása a Doppler-effektuson alapul. A Dopplereffektus klasszikus példája a megfigyelő felé száguldó, fütyülő mozdony hangmagasságának eltolódása:a közeledő mozdony sípja magasabb, a távolodóé alacsonyabb hangon szól. A rádiótelemetriai felhasználásnál az állatra egy speciális adót helyeznek el. Az iránymérésnél az adó és a vevő közeledő-távolodó mozgását a vevőantennák látszólagos, nagysebességű forgatásával helyettesítik. A vevőantenna-rendszer több, körben elhelyezett omnidirekcionális antennából áll. A látszólagos forgatást úgy érik el, hogy egy gyors, számítógép vezérelte vevő rövid idő alatt körben lépkedve egymás után méri az egyes antennákra beérkező jelek frekvenciáját. Az állat irányában az adó névleges frekvenciával megegyező, az állat felé közelítő "forgásnál" magasabb, a távolodónál alacsonyabb frekvenciát mérnek. A módszer nagy előnye, hogy nincsenek könnyen meghibásodó, forgó alkatrészek. Hátránya viszont, hogy az állat helyét mindig csak utólag lehet meghatározni, direkt keresésre a módszer alkalmatlan. További hátrány a nagy költségigény. Műholdas Doppler-rendszer A Doppler-effektus kihasználásánál műholdas telemetria rendszerek (pl. ARGOS) is működnek. A módszert elsősorban nagy távolságokat, gyorsan megtevő állatokra (pl. vonuló, kóborló madarak) célszerű használni. Hátrányai megegyeznek az előzőekben leírtakkal, előnye viszont, hogy, a hagyományos módszerektől eltérően, egy adott állatról nagy biztonsággal rendkívül sok lokalizáció gyűjthető. Helymeghatározás jelerősség alapján Kis területen, gyorsan mozgó, repülő fajok esetében a háromszögeléses módszerek, lassúságuk miatt, nem alkalmasak. Ezen fajok egyedeinek nyomonkövetése speciális
rendszerrel válik lehetővé. Az állatra egy hosszú vagy sűrű impulzusokat kibocsátó adót erősítenek. A vizsgálati területen kereszt alakban vagy egy háló rácspontjaira kis nyereségű, omnidirekcionális (nem irány érzékeny) antennákat helyeznek el. A vevő - vagy vevők - az antennákba érkező jelek erősségét mérik egy rövid időintervallum alatt. Az állat azon antennák közelében volt, amelyeknél a legerősebb jelek detektálhatók. Speciális szoftverrel a helymeghatározás tovább finomítható. A módszer előnye a gyorsan mozgó fajokra való alkalmazhatóság. Fő hátránya a területi behatároltság mellett az, hogy - tudomásunk szerint - kereskedelmi forgalomban nem kapható. Rádiólokáció A rádiólokáció fogalma körül némi értelmezési zűrzavar alakult ki. A rádiótechnikában a rádiólokátorokkal (pl. katonai és polgári célú légtérfigyelő lokátorok, meteorológiai lokátorok stb.) végzett helymeghatározást értik alatta. Ezt a fogalmi elkülönítést a korábban említett rádióirányméréstől azért tarjuk szükségesnek, mivel a rádiólokáció elve, technikai háttere, felhasználhatósága nagyon eltér a korábban említettektől. Valójában ezek az eltérések olyan nagyok, hogy a rádiólokációt nem szokták a rádiótelemetria módszercsaládhoz sorolni. Mi is csak azért említjük, mert az elsődlegesen nem biológiai célú rádiólokátoroknak lehet másodlagos biológiai felhasználása is (pl. nagyobb madárrajok követése). Vegyük sorra a rádiólokációt a rádiótelemetriától elválasztó fő különbségeket a biológiai alkalmazhatóság szempontjából: • •
•
A megfigyelni kívánt objektumokon nincs semmiféle jelölő adó. Ennek következtében a módszer egyedi azonosítást nem tesz lehetővé. Az objektumok detektálására viszonylag nagyenergiájú, célzott rádióhullám nyalábokat bocsátanak ki. Ezek visszaverődése alapján határozzák meg az objektumokat. A rádióhullám nyaláb áthatolóképessége rossz, ezért csak a levegőben mozgó (repülő) állatok megfigyelésére alkalmas. A módszer felbontóképessége rossz. Emiatt, csak a visszaverődött jelek alapján, az állatok faj szerint sem azonosíthatók. Erre külön, célzott, vizuális megfigyeléseket kell végezni.
GPS telemetria A legmodernebb helymeghatározási rendszerek a GPS (Global Positioning System) lehetőségeit használják ki. A GPS eredetileg katonai célú műholdas navigációs rendszer. A Föld körül szigorúan meghatározott pályán keringő műholdak által kibocsátott jelek alapján az intelligens földi vevőegység nagy pontossággal (1-2 m), gyorsan (1 perc az első méréskor, 1-5 másodpercenként újabb helymeghatározások) képes a saját helyét meghatározni. A módszer polgári célú felhasználása rohamosan terjed (repülőgépek, tengerjáró hajók, kamionok stb). Az eszközháttér rohamos fejlődésével kicsi, hordozható, viszonylag olcsó, mindenki számára hozzáférhető GPS vevők kaphatók. A GPS 1992-ben jelent meg a biológiai célú rádiótelemetriában. Ebben a megoldásban forradalmian új az, hogy míg eddig mi határoztuk meg a jelölt állat helyét, addig ebben az esetben a nyakörvben található GPS vevő méri a saját helyét. A felhasználó közvetlenül földrajzi koordinátákhoz jut hozzá. Az adatátvitel egy, a nyakörvbe épített URH adó segítségével történik.
A rendszer felhasználási korláta: •
egy jelölő ára egy-két nagyságrenddel nagyobb a hagyományos telemetriai adókénál.
Biotelemetria A hagyományos rádiótelemetriában helymeghatározás folyik. Ha egy rádiójelsorozatot szemügyre veszünk, kitűnik, hogy a jelnek nemcsak az erőssége használható fel információ átvitelre, hanem az impulzushossz és az impulzusok közötti szünet hossza is alkalmas információközlésre. A rádiótelemetria egy külön ága, a biotelemetria tárgykörébe tartoznak azok az eljárások amelyekben biológiailag értelmes változókat kódolnak a rádiójel eme paraméterei. Módszer segítségével a helymeghatározás mellett vagy helyett a jelölt egyed fiziológiai vagy viselkedési jellemzőiről (pl. testhőmérséklet, aktivitás, testhelyzet, "élethalál"), illetve környezetéről (pl.hőmérséklet, fényviszonyok) lehet adatokat szerezni. Különleges esetben egyes bioelektromos jelek (EKG vagy EEG) mintázata kerül átvitelre. A fenti témák mutatják, mi mindenre használható a biotelemetria. Azonban e terület eredményes művelése nem kevés problémával terhelt, a realitás a technikai hiányok, és ennek következtében tudományos igényesség szempontjából messze van a lehetőségektől. • A hozzáférhető eszközök bonyolultabbak és drágábbak a csak helymeghatározásra alkalmas berendezéseknél. • Az adó és az elektródák rögzítése az állatokon egyes esetekben (pl. EKG adó) komoly műtétet igényelhet. • Az adók rövidebb élettartamúak, nagyobb tömegűek. Az adók miniatürizálása terén elért jelentős eredmények ellenére a készülékek annyira teljesítőképességük határán működnek, hogy az már a megbízhatóság rovására megy. • Az adatok rögzítése és feldolgozása bonyolultabb, speciális eszközöket, szoftvereket igényel. Felhasznált és ajánlott irodalom • • • • •
Amlaner, Charles J., MacDonald, David W. 1980. A handbook on biotelemetry and radiotracking, Pergamen Press, Oxford. Schemnitz, Sanford D. 1980. Wildlife Management Techniques Manual, Wildlife Society, USA. Schober, T., Pasterk, W. , Sommer, F. 1982. Implantable long-range, long-life, heart rate and activity transmitter for free-ranging animals. Proc. 7th Int. Symp. Biotelemetry, pp. 108-111. Stanford, USA. Schober, F., Bögel, R., Bugnar, W.M., Burchard, D., Fluch, G., Rohde, N. 1992. Automatic direction finding and location system based on Doppler effect. Prov. XIIth Int. Symp. Biotelemetry. Ancona, Italien. White, Gary C., Garott, Robert A. 1990. Analysis of Wildlife Radio-Tracking Data, Academic Press, San Diego, California.
A rádiótelemetria eszközei Mielőtt rádiótelemetriás munkánkat elkezdenénk, elengedhetetlen tudnunk, hogy a módszer eszközeihez nemcsak a szoros értelemben vett rádiótechnikai eszközök tartoznak, hanem olyan fontos "kiegészítők", melyek nélkül a legegyszerűbb telemetriás vizsgálatok direkt keresés - sem végezhetők el. Ezek a kiegészítő eszközök két nagy csoportba sorolhatók. 1. a referencia rendszer, 2. adatfeldolgozási rendszer. Mindkét csoport nélkülözhetetlen egy telemetriai vizsgálatnál és már a konkrét terepi munka megkezdése előtt rendelkezésre kell, hogy álljon. A referencia rendszer eszközei a legegyszerűbb vizsgálatok során: egy a projekt kérdéseinek megfelelő léptékű térkép és egy iránytű. Ha a munka és/vagy a terep megköveteli, a tájékozódáshoz használhatunk hagyományos vagy elektromos kompaszt, digitalizált térképeket és GPS-t (Global Position System) is. Az adatfeldolgozás legegyszerűbben kézzel történik. A referencia rendszer alapeszközei csak egy ceruzával egészülnek ki - amivel a mérési pontokat a térképre rajzoljuk.Természetesen ma már szoftverek sokasága áll rendelkezésünkre, de ahhoz, hogy ezeket hiba nélkül használni tudjuk, ismerni kell a különböző feldolgozási rendszerek előnyeit, hátrányait és felhasználási lehetőségeit. A rádiótechnikai eszközökre is igaz, hogy a direkt keresés műszerparkja viszonylag egyszerű. Egy hagyományos telemetria adó, egy kézi antenna és egy vevő segítségével már el is kezdhető a direkt nyomkövetésen alapuló telemetria, mely segítségével nagy munka befektetéssel néhány állatról kaphatunk adatokat. Tapasztalataink szerint a későbbi munkák hatékonyságát is növeli ha ilyen típusú vizsgálatokkal kezdünk, nem beszélve arról az előnyről, hogy így viszonylag kis befektetéssel indíthatók vizsgálataink. Természetesen erről a szintről előbb-utóbb mindenkinek tovább kell lépni. A kiegészítő eszközökben már láttuk a tovább lépés lehetőségét - digitalizált térképek, elektronikus kompasz, GPS, a feldolgozást elősegítő szoftverek felé. A rádiótechnikai eszközökből is egyre többet kell megismernünk ahhoz, hogy további vizsgálataink is sikeresek legyenek. Mielőtt a lehetőségek rövid ismertetésére rátérnénk két fontos dolgot is tisztázni kell. Az egyik, hogy innentől kezdve költségeink ugrásszerűen nőnek, a másik - és ez munkánk szempontjából fontosabb -, hogy tudjuk az eszközünknek kell függenie a felvetett problémától és nem a meglévő eszközhöz kell problémát keresni. Rádiótehnikai eszközök Bár mindannyian biológusok vagyunk, ahhoz, hogy a módszert biztosan tudjuk alkalmazni, néhány alapvető rádiótechnikai fogalommal is tisztában kell lennünk. Erre több szempontból is szükség van: • • •
ne legyenek irreális vágyaink; a rendszerrel szembeni vágyainkat és követelményeinket minél könnyebben és a lehető legkevesebb kompromisszummal tudjuk igazítani a technika adta lehetőségekhez; eszköz vásárláskor megértsük a gyártók prospektusait és ismereteink alapján dönthessünk.
Az adórendszer Mielőtt elkezdené telemetriai vizsgálatait, mindenki megfogalmazza vágyait és követelményeit a módszerrel szemben. Ugyanakkor a technika adta lehetőségek sok esetben kényszerítenek kompromisszumra. Vágyaink: • • • •
a lehető legkönnyebb; hosszú - lehetőleg korlátlan - élettartamú; egyszerűen rögzíthető, az állatot ne zavarja, sérülést ne okozzon; plussz információk közlésére képes adókkal szeretnénk dolgozni.
Követelményeink: • • • •
frekvencia stabil- egyedi megkülönböztethetőség; mechanikai hatásoknak (ütés, rázkódás, rágás stb.) és az időjárás viszontagságainak (víz, szélsőséges hőmérsékletek) ellenálló; jó hatásfokú, alacsony áramfelvételű; könnyen cserélhető elemmel rendelkező adóra van szükségünk.
Lehetőségek Az adó áramkör Az adó egy egyszerű oszcillátor, amely bizonyos időközönként meghatározott frekvenciájú, rövid, modulálatlan jelet (impulzus) sugároz (un. vivő szaggattás). A frekvenciastabilitást egy állandó frekvencián "rezgő" kvarckristály beépítésével biztosítják. A kvarckristály rezonanciafrekvenciáját geometriai méretei határozzák meg: vulgárisan fogalmazva, minél "karcsúbb" a kristály annál magasabb frekvencián rezonál. Itt megjelenik egy ellentét a vágyaink és a lehetőségek között. A rádiótelemetriára leggyakrabban használt, 100-170 MHz közötti frekvenciatartományban már olyan vékony kvarckristály lemezkét kellene alkalmazni, amely a terepen a jelölt állat mozgásából adódó rázkódások, ütődések hatására könnyen eltörhet. További probléma, hogy az ilyen vékony kristály frekvenciastabilitásának hőmérsékletfüggése viszonylag nagy, azaz hőmérsékletváltozás hatására az adó frekvenciája a kívánatosnál jobban eltérhet a névleges frekvenciától. Ez egy korszerű, szelektív vevő használatakor, a mérés idejének megtöbbszöröződéséhez vezet, hiszen az adó jelét nemcsak a megadott frekvencián, hanem annak néhány kHz-es környezetében is "keresgetni" kell. A fenti problémák kiküszöbölésére nagyobb, "vastagabb" kvarckristályt használnak, amely kevésbé sérülékeny és a frekvenciastabilitásának hőmérsékletfüggése is kisebb. Például az általunk használt rádiótelemetriai rendszer a 148-150 MHz közötti tartományban működik. Az adók kvarckristályának rezonanciafrekvenciája 49.33 - 50.0 MHz között van. Az adóoszcillátor az adóantennával szorosan csatolva primitív szűrőként működik, amely a kvarckristály alapfrekvenciájának háromszorosára van hangolva (második felharmonikus), ami éppen a kívánt tartományba esik. (Itt is fontos szerepe van az adóantenna méretének, amit a későbbiekben tárgyalunk.) Természetesen ennek a megoldásnak ára van. A kvarckristály a második felharmonikuson sokkal kisebb intenzitással rezeg, így az adó hatásfokát, teljesítményét jelentősen rontja. Az adóban, az egyszerűség, kis meghibásodási lehetőség, alacsony áramfelvétel miatt, az imént említetten kívül, nincs más szűrő. Ezért nemcsak a névleges frekvenciát, hanem a
kvarckristály alapfrekvenciáját és ennek többi felharmonikusait is, ugyan lényegesen kisebb teljesítménnyel, de sugározza. Emiatt fennáll az elvi lehetősége annak, hogy ezek az un. oldalsugárzások nemkívánt zavarásokat okozhatnak más rádiófrekvencia-használók (pl. rádiótelefon, műsorszórás) számára. Gyakorlatilag, azonban, ez a veszély szinte elhanyagolható. Az adó kisugárzott teljesítménye, ugyanis, a többi felhasználóénál több nagyságrenddel kisebb, ezért hacsak a működő adó - azaz a jelölt állat - nincs egy más célú vevőkészülék néhány méteres körzetében, semmiféle zavarást nem tud okozni. A rádiótelemetriai munka tervezésénél, azonban alaposan meg kell vizsgálni annak a lehetőségét, hogy jelölt állat, normális körülmények között kerülhet-e ilyen objektumok közelébe (pl. városi galambok a tv-antennán!). A telemetriai gyakorlatban a jelölt állatok helyét lehetőleg nagy távolságból, minden zavaró körülmény ellenére meg szeretnénk határozni. Ehhez nagy kimenő teljesítményre lenne szükség. A kimenő teljesítményt elsősorban az adó áramfelvétele határozza meg. A nagy áramfelvételű (250 - 300 mA, pl. AVM SB2) adók sugárzása erősebb, ugyanakkor az áramforrás korlátozottsága miatt élettartama rövidebb. A vizsgálat jellegétől, kérdéseitől függően választhatunk hosszú élettartamú, de kis területet besugárzó, rövid élettartamú, de nagy területet besugárzó, illetve a kettő közötti kompromisszumos adókat. A kimenő teljesítmény szempontjából fontos az adó hatásfoka. A frekvenciastabilitásnál tárgyalt problémák és a rádiótechnikai alkatrészek hatásfoka miatt az adó rossz - néhány %-os - hatásfokkal működik. Ez a kedvezőtlen érték csak nehezen, az alkatrészek hatásfokának növelésével és gondos összeválogatásával javítható. (Ami, természetesen jelentős árnövekedést okoz.) Könnyebben és főleg olcsóbban növelhető az adóantenna hatásfoka. Fontos tudni, hogy ha az antenna rosszul van méretezve, vagy kényszerűségből túlságosan messze van az ideális, egészhullámú antennától, akkor a nagy teljesítményű (magas áramfelvételű) adók sugárzása is gyenge lesz - teljesítménye nem használható ki. Az adó teljesítmény növelésének egyik technikai lehetősége, hogy viszonylag hosszú szünetek mellett rövid impulzusokat ad. Az adóban lévő kondenzátor a szünet alatt feltöltődik majd hirtelen nagy teljesítményt leadva kisül. Így az átlagos áramfelvétele kicsi lesz, ezért csökkenthető az elem és így az adó tömege, vagy ugyanakkora áramforrással hosszabb élettartamú lehet az adó. Az adóáramkörökben alapvetően két típust különítünk el egymástól. Az egyszerűbb, egy tranzisztoros, un. egyfokozatú és a két tranzisztoros, kétfokozatú adókat. A két típus között az alapvető különbség a kimenő teljesítményben és a kisugárzott jelalakban van, minden egyéb tulajdonságuk ettől függ. Egyfokozatú adók Az ilyen típusú adók által sugárzott jelalak leginkább egy háromszöghöz hasonlít (5.ábra). Nem különíthető el egyértelműen a jel és a szünet hossza, ezért biotelemetriai adatgyűjtésre nem alkalmazható. Az adó előnye, hogy alacsonyabb tápfeszültségről működik (1.3 - 1.5 v) ezért kisebb lehet az elem, és így az adó tömege is. (Az adók tömegének csak 12%-a adódik az adóáramkörből, a nagy tömeget az elem és a "csomagolás" adja lásd.később.) Az adó teljesítménye ugyanakkor kisebb - csak viszonylag közelről mérhető - és élettartama is rövidebb, mint a kétfokozatú adóké.
Kétfokozatú adók A sugárzott jelalak négyszögjel (6.ábra). A jel és a szünet hossza egyértelműen elkülöníthető, ezért az ilyen típusú adók plussz információk sugárzására is alkalmasak (biotelemetria). Az információkat, ugyanis, a jel és a szünet hosszának változtatásával kódolják (impulzus moduláció).
Tápfeszültsége általában 3 - 3.6 V között van. Ezek az adók nagyobb tömegűek, de teljesítményük és élettartamuk is lényegesen nagyobb, mint az egyfokozatú adóké. Biotelemetriai adók A biotelemetriai adók komplikáltabb felépítésűek, mint a helymeghatározásra használt hagyományos telemetriai adók. A kiegészítő elektronika rendszerint plusz fogyasztással és súllyal jár, és az adó ára is magasabb (min. +50 USD). Az egyes cégek változatos opciókat kínálnak. Ezeket két csoportba oszthatjuk, vannak állapotról tudósító digitális jellegű jelek (mortalitás, mozgás detektor, testpozitúra), ahol az impulzus szünet két értéket vehet fel, pl. 1000 vagy 1500 ms hosszú. A másik csoportba tartozó adóknál a jel széles tartományban valamely biológiai paraméterrel arányosan változik, analóg jellegű. Lehetőség van a külső fénnyel, hőmérséklettel, a testhőmérséklettel arányos jelek vételére.
Különleges lehetőség az adó jelének kódolása. Így egy frekvencián több adó is működhet. Fontos tudni, hogy az opciók közül egy adóban mindig csak kettő lehet! Hiszen az információkat a jel és a szünet hosszában lehet kódolni. Különleges esetben egyes bioelektromos jelek (EKG vagy EEG) mintázata kerül átvitelre. Az adóantenna Az adó antennája célszerűen omnidirekcionális (körsugárzó) - minden irányban sugárzónak kell lennie. Mint már korábban említettük az antenna méretezése és ellenállása rendkívül fontos, mert az adó frekvenciájának és kimenő teljesítményének is egyik fő meghatározója. Bár a következőkben úgy fog tűnni, hogy az antenna hosszának kiszámolása és elkészítése pl. egy gitárhúrból könnyű feladat, az előzőekből mégis az következik, hogy még ebben az esetben sem szabad barkácsolnunk, mert egy egész pici hibával (pl. az ellenállás mégsem akkora), akár egy teljes vizsgálatsort is tönkre tehetünk - nem találjuk meg a jelölt egyedet mert a kimenő teljesítmény olyan pici lesz. Maga az antenna a hagyományos adóknál általában un. ostor vagy hurok antenna. Az ostor antenna jobban sugároz, viszont sérülékenyebb, könnyebben törik mint a hurok. A hurok antennát általában a nyakörvvel egybe építik, míg az ostor "kiáll" az adóból. Fontos tudni, hogy a hurok antenna irányszelektív. A jeleket az antenna síkjában nem vagy csak gyengén sugározza, tehát az irány a "lyuk" iránya. Így előfordulhat, hogy az állat közel van, de nem lehet mérni mert a "lyuk" nem a vevő antenna felé "néz". Beépített adóknál sok esetben az elemre csavarják fel az antennát. Ez a teljesítményét csökkenti, de sokszor nincs más megoldás. Lényegesen jobb megoldás ha az antennát végig vezetik az állat bőre alatt amennyiben ez lehetséges. Az antenna méretezése Az antennát tehát, az oszcillátor frekvenciájához méretezzük. Az általunk ismert vizsgálatokat a 27-től 270 MHz-ig terjedő sávban végezték. Ennek oka, hogy minél magasabb frekvencián dolgozunk annál jobb az iránymérés, viszont a jel terep tárgyakon való áthatoló képessége annál rosszabb, ugyanakkor az antenna mérete csökken. A mi esetünkben használt (mért) frekvencia tartomány 148 - 150 MHz között található. Az antenna hossza minél közelebb van a hullámhosszhoz (A=C/F=300.000 km/h / 148.000 Mhz = 2 m) annál nagyobb hatásfokkal tudja a jelet sugározni. A besugárzott terület nagysága (range) ezért nagyban függ az antenna méretétől. Természetesen két méteres antennát a legtöbb esetben nem tudunk használni és az általában használt 1/4 A-ás antenna is túl hosszú. Ezért legtöbbször az antenna hossza 1/6 vagy 1/8 A. Az áramforrás Az adó áramforrásának is több követelménynek kell megfelelni. Az áramforrás lehetőleg legyen hosszú élettartamú, megfelelően nagy teljesítményű és minél kisebb tömegű, vagyis nagy fajlagos teljesítményű. Az élettartam meghatározza az adó élettartamát, teljesítménye befolyásolja az adó hatótávolságát, tömege pedig az adó össztömegének 60 70%-t adja. Az elem élettartamának növelésére számos technikát dolgoztak ki. Ilyen a már említett hosszú szünet, rövid impulzus megoldás, amely egyben az adó teljesítményét is növeli. Ezt a megoldást szinte minden esetben használják a gyártók.
Szintén általánosan elterjedt, hogy a külső áramkörben elhelyezünk egy kívülről, mágnessel kapcsolható reed relét. Így a beszerzéstől vagy az összerakástól a felhelyezésig tartó idő alatt az adó kikapcsolható, áramfelvétele megszüntethető. Speciális lehetőség az adó élettartamának növelésére, ha már az állatra szerelt adó kívülről indítható, azaz egy a megfigyelést végző által küldött jel segítségével csak a mérés idejére kapcsolható be. Ebben az esetben viszont nagy biztonsággal ismerni kell az állat valószínűsíthető tartózkodási helyét, mert különben nem lehet elindítani az adót. Ez azért fontos mert egyébként a sikertelen mérés esetén nem lehet tudni, hogy ennek az az oka, hogy az adó nincs a hatósugáron belül vagy például az, hogy az adó valamilyen ok miatt leállt, esetleg az indító rendszer nem működik. Az adó tehát lényegesen bonyolultabbá válik és így a meghibásodás lehetősége is nő. Van lehetőség arra is, hogy az adóba előre programozott timert építsenek, ami csak az általunk előre meghatározott, valamilyen ok miatt érdekes időpontban, - pl. fiókák kirepülésekor - indítja el az adót. Az áramforrás lehet alkáli, ezüst-higany vagy líthium elem. A különféle elemek előnyeit és hátrányait az alábbi táblázat tartalmazza.
Kedvező lehetőség a Ni-Cd akkumulátorokkal összekötött napelem, amely elvileg korlátlan élettartamot eredményez. Hátránya viszont a napelemek sérülékenysége és korlátozott alkalmazhatósága. Az adó" csomagolása " Követelmény, hogy az adó külső borítása álljon ellen a külső környezeti - hő, víz és ütés álló - és a szociálisan viselkedő állatok esetében a fajtársak hatásainak. Kedvező, ha a csomagolás megoldása olyan, hogy az elem könnyen cserélhető ill. szükség esetén az adó javítható.
Az adó rögzítése Az adó rögzítése minden esetben a vizsgált fajtól függ. Általános követelmény, hogy a rögzítés biztonságos legyen, az állatot ne zavarja és természetesen sérülést se okozzon. Elvetendő minden olyan rögzítési mód ami, bármilyen kis valószínűséggel a jelölt egyed halálát okozza. Súlyos problémát okozhat az emberi gondatlanság. Erdei pintyek esetében - az egyébként jónak bizonyuló - hámrendszer helytelen felrakása miatt - túlzottan szoros nyak hám - 3 egyed bizonyíthatóan elpusztult, míg három eltűnt Hanski és mtsai. 1992-es vizsgálatakor. Az adó rögzítésekor fontos, hogy az állat ne emlékezzen a beavatkozásra. Ezért olyan érzéstelenítőt - altatót – javaslunk, ami teljesen "kikapcsolja" az egyed érzőközpontjait. Saját gyakorlatunkban emlős állatok esetében ketamin-xilazin keveréket alkalmazunk. Az ilyen immobilizálás sok esetben megnyújtja a kezelés időtartamát, mert az ébredés lényegesen tovább tarthat mint az adó felrakása és a legfontosabb paraméterek rögzítése. Ezt a plussz időt azonban vállalnunk kell. Nem fogadhatjuk el azt az időmegtakarítási szempontot, amelyet Fuisz (1995) idéz tőkésréce fiókák jelölésénél. Emlős állatok esetében a legtöbbször nyakörvet vagy valamilyen hámrendszert használnak. A vidránál pl. (a fej körmérete kisebb mint a nyaké - a nyakörv lecsúszik) un. hátitáskát (back pack) alkalmaznak vagy a fóka esetében és sok - elsősorban kistermetű, gyors szárnycsapásokkal repülő - madár fajnál az adót ráragasztják az állatra. A ragasztásos rögzítési mód a madarak esetében - azonos tömegű adó mellett - nem okozott fitness csökkenést, míg a hámos rendszerek általában mérhető testtömeg változásokat okoztak a jelölt egyednek (Fuisz, 1995). Speciális módszerek lehetővé teszik az adó nagy biztonságú visszanyerését azáltal, hogy az adó élettartamán belül a rögzítés megszűnik és az adó leesik.
Fiatal állatok tartós jelölésére próbálkoztak különleges "nyúlós" vagy több rétegű, bővülő átmérőjű nyakörvekkel (a szűk szalag leszakad és a következő réteg tartja meg az adót), de ezek a megoldások még nem kidolgozottak. Szintén probléma az olyan egyedek nyakörves jelölése, ahol a nyak vastagsága periódikusan változik (pl. szarvas bika). A kanadai WILDLINK cég olyan nyakörvet fejlesztett ki, amely tartalmaz egy távirányítható injekciót, ennek segítségével az állat távolból altatható, a megkeresett állat vizsgálható, adója vagy áramforrása cserélhető, vagy a program végén az adó visszanyerhető. Biotelemetriás adóknál - pl. szívfrekvencia mérés - és egyes fajok - pl. hüllők hagyományos telemetria vizsgálatánál lehet szükséges, hogy az adót a bőr alá vagy a testüregbe beültessük esetleg az állattal lenyelessük. Az adó tömege Követelmény, hogy az adó tömege, mérete és színe ne legyen zavaró a jelölt állat számára - fitnessét ne csökkentse, viselkedési szokásait ne változtassa meg. A kezdeti vizsgálatok szerint az adó össztömege – adóáramkör, antenna, áramforrás, csomagolás. rögzítő egység - emlős állatok esetében nem haladhatta meg az állat testtömegének 5%-át, de ma már 1-2 %-ot javasolnak. Cochran (1980) szerint ez az 5 % a madarak esetében sem okoz jelentős változást, de Fuisz (1995) számos olyan vizsgálatot idéz, amelyek szerint madarak esetében az adó felrakása miatt több esetben is fitness csökkenést tapasztaltak (kisebb költési siker, nagyobb oxigén fogyasztás, kevesebb repülés stb.). Ugyanakkor ma már a legtöbb esetben nem probléma az adó tömege, mert a gyártók már 2-3 gramm súlyú adókat is képesek gyártani, de van már példa 1 grammnál kisebb tömegű adókra is. A vevőrendszer Vágyaink: • • • • • •
olcsó; könnyen hozzáférhető; könnyű; egyszerűen alkalmazható; terepi körülményeket tűrő; egyszerűen tölthető vagy cserélhető áramforrás.
Követelményeink: • • • • • • •
több állat követésére alkalmas; minden részegysége tűri a szélsőséges időjárási viszonyokat; megfelelően nagy érzékenység; frekvencia szelektivitás - kiválasztó képesség; jó jel-zaj viszony; jelerősség mérés; egyszerű kezelhetőség;
•
jelhossz és szünethossz mérés ( biotelemetria);
• • • • • • • • •
több antenna bemenet és az antennákon bejövő jelek összehasonlítása; "önálló" munkára - adatgyűjtésre - alkalmasság; programozhatóság; scanning funkció; belső, lehetőleg osztott (táblázatos) memória, az adók frekvenciájának tárolására; softwerrel változtatható frekvencia sáv és funkciók; PC kapcsolat; adat export import; szoftver installálás vagy betölthetőség.
Az első hét követelménynek minden vevőnek meg kell felelni. Lehetőségek A vevő jellemzői A vevő kiválasztásánál is több szempontot kell figyelembe vennünk. A műszaki követelményeken túl (érzékenység, szelektivitás) a legfontosabb, hogy a vevő terepi használatra alkalmas, minél kisebb, könnyebb, zárt, és természetesen víz- és ütésálló legyen. Fontos, hogy a vevőben ne legyenek mozgó alkatrészek, amelyek elmozdulhatnak, kophatnak, korrodálhatnak a terepi munka során. A napjainkban gyártott mikro-számítógépekkel kombinált, intelligens vevőknél jelent problémát a hőérzékenység. Ennek oka, hogy az előző követelmények miatt a vevő borítása teljesen zárt, így a processzor könnyen felmelegszik. Figyelni kell arra is, hogy ne csak a vevő, hanem a szükségszerűen hozzá csatlakoztatott alkatrészek - antenna, fejhallgató és az ezekhez tartozó kábelek és csatlakozók is megfeleljenek a terepi munka követelményeinek. Még a legegyszerűbb vevőknek is rendelkeznie kell olyan funkciókkal, amelyek a mérést könnyebbé teszik. Jeleznie kell a térerő nagyságát, változtatható érzékenységűnek kell lennie. A legegyszerűbb készülékek csak néhány (6-8) előre beépített frekvencián tudnak dolgozni. Az ilyen típusú vevő készülékek csak néhány állat követésére alkalmasak, és mivel ezek az előre meghatározott frekvencia tartományok szélesek (10-100 kHz) szelektivitásuk is gyenge. Ez abból adódik, hogy az adott csatornán a vevő minden "zajt" begyűjt és annak csak egy kis része az adó által sugárzott jel. Tehát a vevő jel-zaj viszonya is rossz. Megjelentek azok a vevőkészülékek, amelyek sávszélessége csökken és így egyre több adó kezelésére képes, majd azok, amelyek programozható szűrőkkel - állítható sávszélességgel rendelkeznek és így szelektivitásuk, és jel-zaj viszonyuk is nagyban javul. Míg az előbb említett "alap" készülék sáv szélessége 100 kHz volt, addig ma már 0.3-1-2 kHz az általánosan elfogadott követelmény. Ugyanakkor az érzékenységük közel van a mai eszközökkel elméletileg elérhető maximumhoz (-140 dB). A napjainkban gyártott intelligens vevők saját memóriával, adatgyűjtő funkcióval, szoftverrel, változtatható frekvencia sávval és funkciókkal stb. rendelkeznek. A biotelemetria különleges vevőt igényel. Az erre a célra kifejlesztett vevőkészülékek mérik az impulzus hosszát és az impulzusok közötti szünet idejét is, így a környezeti változó által modulált jel dekódolható. A jelek időleges tárolása és későbbi feldolgozása megnöveli a vizsgálat hatékonyságát, és későbbi automatizált mérés lehetőségét kínálja, így a vevők gyakran adattárolót is tartalmaznak. Az egyes cégek más-más módon teszik vevőjüket alkalmassá biotelemetriás mérésre, vannak akik az építőszekrényelvet követik (AVM, TELONICS), és hagyományos vevőjük
mellé kiegészítő egység( ek) csatolásával oldják meg a jel egyéb paramétereinek mérését, valamint külön adattárolót alkalmaznak. Ennek előnyei az alapgép olcsósága (1,500 USD) és a továbbfejleszthetőség, hátránya viszont a nagyobb térfogat, és a teljes rendszer viszonylag borsos ára (4-6,000 USD). A kanadai LOTEK és a svéd TELEVILT cég ezért olyan biotelemetriás vevőt fejlesztett ki, amely mind hagyományos mérésre, mind kódolt jelek mérésére, mind adattárolásra alkalmas. E megoldás előnye a magas technikai színvonal, a kompakt, kézi felépítés, hátránya a magas alapár (3-5,000 USD, a memória kapacitásától függően). A vevőantenna Eszközrendszerünk egyik, ha nem a legfontosabb része az antenna. Ennek oka az, hogy egy nagy nyereségű, megfelelően irányérzékeny antenna: • • •
a mérésnél időt, pénzt és fáradságot takarít meg, mert a keresett jel hamarabb, messzebbről és pontosabban mérhető; lehetővé teszi kisebb teljesítményű adók használatát, így az adók élettartama hosszabb lehet; egy rosszabb (érzéketlenebb) - és ezért olcsóbb! - vevő mérési tulajdonságait is lényegesen javítja;
Az antennáknál két alaptípust különböztetünk meg. Vannak az omnidirekcionális (körvevő) és az iránymérő antennák. A rádiótelemetria - mivel alapvető célja a jelölt állat tartózkodási helyének meghatározása - általában az iránymérő antennákat használja. Az omnidirekcionális (ostor) antennákat biotelemetriai vizsgálatoknál, illetve fél vagy teljes automata rendszerekben használják. A legsikeresebb iránymérő antenna család az un. Yagi antennák (8.ábra). Közös jellemzőjük, hogy fél vagy egész dipóllal rendelkeznek, az antenna gerincen 3 vagy több elem van, és az elemek mérete előrefelé csökken. A dipól mögött elhelyezkedő elem(ek) a reflektor(ok), a dipól előtti (vagy előttiek) a direktor(ok). A dipólból vezetjük el a vevőhöz a mért jelet. Az elemek számának növekedésével az antenna irányszelektivitása nő és nyeresége is javul. Ugyanakkor a terepi munka miatt a méretnövelés csak egy ésszerű korlátig képzelhető el. A leggyakrabban alkalmazott mérési módszerek behatárolják azt a méretet, amivel még érdemes dolgozni. Saját vizsgálatainkban a maximálisan 4 elemes Yagi antennát használtunk. Ez az antenna, egy megfelelően érzékeny vevővel, és egy nagy teljesítményű adóval, 8-10 km-es hatósugarat eredményezett a mérésnél. Gyalogos mérésnél sok esetben a legkisebb Yagi is nagynak bizonyul. (Az alapvető méreteket itt is az adóantennáknál leírt összefüggések határozzák meg.) Ezekre az esetekre normál H (9.ábra) vagy összehajtható H, ill. összehajtható Yagi antennát érdemes alkalmazni. Alacsony frekvencia tartományban (100 MHz) alatt alkalmazzák kézi keresésnél a hurok antennákat, mert a magas hullámhossz miatt a Yagi antenna mérete túl nagy lenne. Az antennát vagy antennákat ill. antenna rendszereket a mérési módszer szerint kell kiválasztani. Hagyományos rádiótelemetria - helymeghatározás - esetén minden esetben követelmény, hogy az antenna nagy nyereségű (egy négyelemes Yagi antenna nyeresége általában 8-10, háromelemesé 5-7 dB) legyen, szűk frekvencia tartományban dolgozzon (2-3 MHz), a mérési tartomány közepére legyen hangolva és jó iránymérő legyen. Az iránymérésnél fontos tudnunk, hogy az adó ostor antennája elsősorban függőlegesen polarizált jelet sugároz. Ezért az iránymérő antennát is függőleges síkban kell tartani. Ugyanakkor a tereptárgyak a jel polarizációját nagymértékben megváltoztathatják. Egy szálerdőben a függőlegesen polarizált jelek terjedése a hullámhosszal összemérhető
nagyságú akadályba ütközhet - pl. 148 MHz esetében a fiatal, 2m körüli fák - ezért csak a jel kisebb vízszintesen polarizált részét tudjuk mérni. Ehhez viszont az iránymérő antennát is vízszintesen kell tartanunk!
Telepített antenna rendszerek A telepített - fix mérőtornyos - antenna rendszerekben is elsősorban Yagi antennákat használnak. Két féldipólos Yagi antennával működik a NULL - PEAK rendszer (10.ábra). A két antennán a féldipól ellentétes irányba néz. Ennek következtében ugyanabból a jelből az antennák ellentétes fázisú jelekre lesznek érzékenyek. Az ellentétes fázisban bejövő jelek egy egyszerű csatolórendszer segítségével PEAK állásban összeadódnak, így az irány a legerősebb jel irányában van. NULL állásban a jelek kioltják egymást - tehát ha az antennák
éppen az adó irányába állnak "semmit sem lehet hallani". Ezzel a megoldással akár 1°-os pontosság is elérhető az iránymérésnél, és a két antenna nyeresége kb. másfélszerese az egyedüli antennáénak. Ugyanakkor problémát jelent, hogy a két antennának tökéletesen azonos felépítésűeknek és a tér mindhárom irányában párhuzamosnak kell lennie. Ez egyrészt komoly nehézséget okoz a rendszer felállításáná1 és felszerelésénél, másrészt a kés6bbi meghibásodás (szétrázódás) esélye is nagy.
Levegőből végzett iránymérésnél alkalmazzák a PILOT rendszert, amely két egymással hegyes szöget bezáró Yagi antenna segítségével, a bejövő jelek összehasonlításával, azt tudja megmondani, hogy a szögfelező által kijelölt irányegyenestől jobbra vagy balra található-e az állat. Felhasznált és ajánlott irodalom • • • • •
Amlaner, Charles J., MacDonald, David W. 1980. A handbook on biotelemetry and radiotracing, Pergamen Press, Oxford. Cohran, W. W. 1980. Wildlife telemetry. pp.507-520 in Wildlife management techniques manual. Ed.: S.D.Schemnitz. The Wildlife Society, Washington, D.C. Fink, Donald G. - McKenzie, Alexander A. 1981. Elektronikai kézikönyv (2.kötet), Műszaki Könyvkiadó, Budapest. Fuisz, Tibor István (1995) Rádiós nyomkövetés és biotelemetria használata az ornitológiában. Ornis Hungarica, 5: 33-64. Hanski, I.K. - Haila, Y. - Laurila, A. 1992. Variation in territorial behaviour and breeding fates among male chaffinches. Ornis Fennica 69:72-81.
Terepi megfontolások A rádiótelemetriai vizsgálatok tipikusan terepmunkák. Ebből következően a munka sikeressége nagyban függ attól, hogy mennyire tudunk felkészülni a terepi körülmények és az állatok okozta nehézségek kiküszöbölésére, mennyire körültekintően vesszük számításba ezeket a tényezőket a vizsgálat tervezésekor. A befogás körüli gondok
A rádiótelemetriai munka elengedhetetlen része a jelölendő állatok befogása. Fontos tudni, hogy mindenkinek a saját szakterületén már a vizsgálat kezdete előtt célszerű megszerezni a befogási tapasztalatokat, hiszen a befogás kudarca az egész munka kudarcát jelentheti. A befogott állat kezelésénél a procedúra okozta stressz csökkentésére kell törekednünk. Ezt gyors, szakszerű és szervezett munkával érhetjük el. Nagytestű és/vagy veszélyes állatok befogásakor mindig megfelelő számú és képzettségű személyzet legyen jelen. Tapasztalatink szerint akár az ember, akár a befogott állat sérülésének oka mindig a befogást végző felkészületlenségében, lelki állapotában keresendő. Az állatok kezelését mindig nyugodtan, higgadtan, határozott mozdulatokkal kell végezni. Az emberek izgatottsága, idegessége “átragad” az állatokra. Ha a befogást többen végzik az állatok kezelésének minden pillanatában, minden résztvevőnek tudnia kell, hogy ki, mit, mikor, miért csinál. Ez legegyszerűbben úgy érhető el, ha az egész műveletet egyetlen, a kezelésben megfelelően jártas ember irányítja. Fontos az állatok immobilizálása. Erre nemcsak az állat és a befogást végző emberek testi épségének megóvása miatt van szükség, hanem azért is, mert a kábult állapotban végzett kezelés kisebb stresszt jelent az állatok számára, és később kevésbé emlékeznek a kellemetlen procedúrára. Az altatásra állatcsoportonként más-más gyógyszereket használnak. Bár az igazán jó altató gyógyszerek tág dózistartományon belül alkalmazhatók, az altatásban gyakorlatlan kutató, célszerű ha gyakorlott személyektől (pl. állatkerti állatorvosok) néhány “leckét” vesz. Az állatokat addig is rögzíteni kell, amíg az altatószer hatni kezd. Ezt kisebb méretű fajoknál egy sötét, bélelt dobozban vagy zsákban tartással meg tudjuk oldani. A nagyobb állatokat célszerű megkötözni, a fejükre sötét csuklyát húzni. Ezután következhet az adó felerősítése, a kiegészítő vizsgálatok elvégzése (méretek felvétele, testtömegmérés, fogazatvizsgálat stb.) és a fényképezés. Legcélszerűbb az egész procedúrát a befogás helyén elvégezni. Ha ez valamilyen ok miatt nem lehetséges (pl. az adó beültetése műtéttel történik) a beavatkozás után az állatot vissza kell vigyük a befogás helyére, és várunk amíg teljesen magához tér. Figyelem! Az altatóknak lehet késői hatása is, ezért csak akkor engedhetjük el az állatot, ha a teljes ébredéséről megbizonyosodtunk. Minden elővigyázatosságunk ellenére a befogás hosszabb-rövidebb időre megváltoztatja az állat viselkedését. Egyes vizsgálatok szerint hat hétig tart, amíg az állat nyugalmi pulzusa visszatér az eredeti szintre (Sthör, 1988). Saját vizsgálataink szerint a vadmacskák területhasználata két héttel a befogás után normalizálódott, de a gímszarvasoknál és a muflonoknál ez az idő négy-öt hét is lehetett. A befogás okozta “zavart” viselkedés időtartamát általában csak utólag lehet meghatározni. Általános szabály, hogy a “zavart” viselkedésű időszak alatt gyűjtött adatokat a későbbi feldolgozásból ki kell hagyni. A miniatűr adók élettartama viszont ennél kevesebb is lehet. Az elengedett állatot nem árt követni egy rövidebb ideig, ez segíthet abban, hogy később merre keressük. A fentiekben leírtak miatt ugyanis, az állatok nagyon nagy területeket képesek bejárni, és aktivitásuk is rendszertelenné válik. Ezért a befogást követően mindenképpen sűrűbben célszerű mérni, még akkor is ha a kutatás kérdéseinek megválaszolására ezek az adatok nem használhatók fel - hacsak éppen nem a zavarás hatásaira vagyunk kíváncsiak. A “technika ördöge” A technika ördöge elemében érzi magát a terepen. Az eddigi tapasztalataink szerint jó felkészülni arra, hogy valami kis technikai zűr mindig történik: az adó telepe kimerül,
antennája letörik, hatótávolsága az állat helyzete miatt, vagy nedves erdőben töredéke az elméletinek. A vételi oldalon a vevő telepe csak néhány órát (és egyre kevesebbet) bír ki, a kézi antenna elhajlik és elhangolódik, a csatlakozó kábel szigetelése elszakad a csatlakozó nyakánál, és így tovább. Az ilyen problémák gondos karbantartással többé-kevésbé megelőzhetők, az egyszerűbb hibák némi rádiótechnikai jártassággal javíthatók. Sajnos a bonyolultabb, az eszközök burkolatának megbontását igénylő hibákat csak a gyártó tudja javítani, ami időkiesést és plusz költséget jelenthet. Bár a legegyszerűbb direkt keresés egy vevővel és néhány adóval elkezdhető, a meghibásodás viszonylag magas valószínűsége miatt, célszerű tartalék eszközökkel, alkatrészekkel is rendelkezni. Ezek közül némelyiket (pl. antenna kábelek) a mérés közben mindig magunknál kell tartanunk, a többiek (pl. tartalék vevő) is jó ha gyorsan hozzáférhetők. A frekvencia választás problémái A vizsgálati terület domborzata, vegetációja, beépítettsége és a megfigyelni kívánt állatfaj életmódja (pl. repülő vagy földalatti), mozgásának sebessége, a bejárt terület nagysága mind befolyásolják a legmegfelelőbb frekvencia kiválasztását. Az összes követelménynek optimálisan megfelelő frekvencia általában nem létezik, ezért számos kompromisszumot kell kötnünk. A frekvenciakiválasztás szempontjából talán legfontosabbak azok a tereptárgyak, amelyek a hullámok terjedését megakadályozzák (árnyékolják). Ez az oka annak, hogy 270 MHz felett nem végeznek biológiai célú telemetriai munkát. A tereptárgyak zavarásának szélsőséges esete a városban végzett telemetriai munka. Az épületek árnyékoló hatása magasabb frekvenciákon nagyobb, ezért erre a célra alacsony, pl. a 30 MHz körüli tartomány a megfelelő. Alacsony frekvencián azonban az iránymérés lényegesen rosszabb, a nagy hullámhossz miatt, az antennák pedig nagyok. A jó áthatolóképesség és a pontos iránymérés között az arany középút 150 MHz körüli frekvencián van. Ez 2 méteres hullámhosszot jelent, vagyis zavaró hatása lehet minden tereptárgynak, aminek a mérete ezzel összemérhető. Árnyékoló hatása miatt a legnagyobb zavarást a domborzat okozza. A nagy dombok, hegyek erőteljesen árnyékoló hatásúak, ezért a mögöttük lévő állat általában nem mérhető. A probléma megoldása viszonylag egyszerű: a mérőállomást a domb vagy hegy tetejére kell telepíteni, így az antenna “rálát” az adóra. (Az antenna effektív magasságának növelésével a nyereség is növekszik.) Nehezebben megoldható gondot okoz az erősen tagolt terület, a kisebb néhány vagy néhány tíz méteres dombocskák, árkok rendszere. Itt sűrűn előfordul, hogy az egyik irányból több kilométerről mérhető jel a másik irányból csak néhány tíz vagy néhány száz méterről vehető. Az ilyen terület állandó helyre telepített vevőtornyokkal végzett háromszögelésre gyakorlatilag alkalmatlan, mivel a jelek nem az állat irányából, hanem abból az irányból jönnek, ahol a tereptárgyak között “ki tudnak bújni” . A megoldás a sok mozgás. A mérés során több helyről gyakran mérve javíthatunk az esélyeinken. Sajnos ez mind időben mind pénzben többet jelent. Talán meglepő, de még a teljesen sík területeknek is van zavaró hatása különösen, ha a felszín nedves. A vevőantenna magasra (5-6 m) emelésével azonban ezek a problémák kiküszöbölhetők. A terület vegetációjának is lehet árnyékoló hatása, de ez elhanyagolható az interferáltató, reflektáló és a jelek polarizációját befolyásoló hatásához képest. Mindezek a hatások részben a jelerősséget, részben a jelek irányát befolyásolják. Különösen felerősödnek
e hatások, ha a növényzet vezetőképessége a nedvesség hatására megnő. E hatások következtében: C a jelek erősségéből az állat távolságára messzemenő következtetéseket nem lehet levonni; C az iránymérés pontossága romlik; C az antenna polarizációja nem határozható meg, a vegetáció függvényében folyamatosan változik. A kedvezőtlen hatások szintén csak sok mozgással, közelről történő méréssel védhetők ki. Nagy előny, ha a méréseket végző kutató pontosan ismeri az adott terep zavaró hatásait, erre célzott mérésekkel (rádiótérkép) rendelkezik, de ennek hiányában is az alapos terepismeret elengedhetetlen. Terepismeret nélkül ugyanis egy egyszerű direkt keresés elvégzése is gondot jelenthet. Egyrészt a mérést zavaró tereptárgyak nem ismerete miatt rossz irányba indulhatunk el, ami a keresés idejét erősen meghosszabbíthatja. Másrészt velünk is előfordult az az eset, amikor egyik vagy másik jelölt állatunk olyan helyre keveredett, amit nem ismertünk elég alaposan. Az adó jelei alapján az állatot meg lehetett találni, de a keresés végén a saját helyünk meghatározása okozott gondot. Végső esetben nagy, ismeretlen területen műholdas navigációs rendszer (GPS) használata olcsóbb lehet, mint az eltévedések miatt bekövetkezett plusz munka és közlekedés költsége. Rosszul térképezett területeken a terepismeret fontossága tovább nő. Objektumismeret Amikor eljutunk oda, hogy valamilyen problémát éppen egy bizonyos fajon szeretnénk rádiótelemetriával vizsgálni az első feladatok egyike, hogy a lehető legtöbbet megtudjunk az adott fajról. Ennek első része a szakirodalmazás. Az irodalomból számos technikai megoldásra és a vizsgált faj fontos tulajdonságairól (pl napi aktivitása, mozgékonysága, mozgáskörzet nagysága stb.) szerezhetünk jól hasznosítható információkat. Ismeretlen, alig kutatott fajokkal terepi rádiótelemetriai munkát elkezdeni nagyon kockázatos, ezért, ha a probléma megengedi célszerű ismertebb fajt választani. Itt ismét jelentkezik egy ellentmondás: rádiótelemetriát éppen azon problémák és fajok vizsgálatára érdemes felhasználni elsősorban, amelyek más módszerekkel nem kutathatók. A projekt beindításakor, ennek következtében, mindig fennáll annak a kockázata, hogy az objektum nem kielégítő ismerete miatt előre nem látott akadályokba ütközünk. A kockázat csökkentésére célszerű néhány elővizsgálatot folytatni. Ritka, nehezen csapdázható vagy egyszerűen befoghatósági szempontbál ismeretlen fajok esetében célszerű tesztelni, gyakorolni a csapdázást, esetleg különböző csapdatípusok közül kiválasztani a leghatékonyabbat. Ha van rá lehetőségünk hasznos ellenőrzött körülmények között tartott állatokon kipróbálni az adórögzítés módozatait. Egyben a jelölés esetleg káros hatása is vizsgálható. Természetesen, a legkörültekintőbb elővizsgálatok után is, a tényleges terepi munka számos meglepetést okozhat, de talán éppen ez benne az érdekes. A rádiótelemetriai adatok feldolgozása A rádiótelemetriai adatok feldolgozása többlépcsős folyamat, mely az adatrögzítésből, az adatok valamilyen referenciarendszerben történő elhelyezéséből, az előzetes hibakeresésből és a tényleges feldolgozásból áll. Csak az első három lépcső után
történhet az ellenőrzött adatbázis felhasználása a különböző ökológiai-etológiai paraméterek leírásához illetve becsléséhez. Az adatok rögzítése Az adatrögzítés manuálisan vagy automatizáltan, illetve számítógéppel vagy számítógép nélkül történhet. Fontos megjegyezni, hogy a gyűjtés módjától függetlenül az adatokat archiválni kell. A mérési jegyzőkönyveknek, a számítógépes táblázatoknak tartalmazniuk kell az észlelés pontos dátumát, idejét, a megfigyelt állat azonosítását, a mérés módját (direkt keresés, háromszögelés stb.), a mérés helyét, telepített vevőállomás esetén ennek koordinátáit, irányszögeket és hibáikat vagy az állat koordinátáit, a vétel minőségét stb. A jegyzőkönyv pl. csak akkor jegyzőkönyv, ha a megfigyelő neve a méréskor rögzített, ugyanis pl. a mérési hibák visszakeresésénél ez nagy segítséget nyújthat. A jegyzőkönyvek megőrzése teszi kutatásunkat dokumentálhatóvá, ami az esetleges hibák esetén lehetővé teszi az újrafeldolgozást. A papíron történő rögzítésnek számos olyan előnye van, amelyet manapság gyakran figyelmen kívül hagynak. A terepen dolgozó zoológus számára talán az a legfontosabb, hogy a papíron vezetett jegyzőkönyvekre sok, első pillantásra lényegtelennek vagy szubjektívnek tűnő információt is feljegyezhet a megfigyelő. Ez a későbbiekben nagy segítséget nyújthat az adatok értelmezésekor. Számítógéppel történő adatrögzítés esetén a megfigyelő gyakran azért nem jegyez fel a terepen lényegesnek tűnő adatot, mert nincs ilyen mező az adatbázisban. Az alapadatok feltétlenül megőrzendők, hogy a feldolgozás szükség esetén újra elvégezhető legyen. Számítógéppel történő archiválás illetve automatizált adatgyűjtés esetén biztonsági másolat készítése célszerű. Adattípusok Alapadatok vagy terepi adatok Rádiótelemetriai vizsgálatok során zömmel térben reprezentálható adatokat kívánunk felvenni. A méréskor a korábban ismertetett technikákkal így vagy egy adott lokalizációs pontot (közvetlen keresés) vagy irányszögeket (háromszögelésen alapuló módszerek) gyűjtünk, kapunk. A lokalizációs pontok általában valamilyen földrajzi koordinátarendszerben mint referenciarendszerben vehetők fel. Ezek rendezett számpárok, és már önmagukban adatok, így a további feldolgozásra - hibaellenőrzés után - alkalmasak. Háromszögeléses mérés során terepi adataink irányszögek. Meg kell különböztetnünk a méréskor felvehető szögtartományt, illetve az ebből származtatott iránylatot, tényleges irányt, amellyel a térképi rögzítéskor dolgozunk. Amennyiben rendelkezésünkre áll a szögtartomány (hibaintervallum) alapján hibapoligonokat számító szoftver (pl. RTM, vagy Tracker), közvetlenül a mért szögtartománnyal dolgozhatunk. Amennyiben ilyen nincs, akkor a lokalizációs pontot a következőképpen számítjuk ki: i., a mért hibatartomány középértékét vesszük ii., a kapott iránylatot térképre vetítjük. iii., a kapott metszéspont a lokalizáció. Meg kell jegyeznünk, hogy a hibapoligonnal történő számítás térképen, ceruzával és vonalzóval is elvégezhető. Bár így az adatok felvitele igen időigényes, önmagában a szoftver hiánya nem indokolja, hogy az egyszerűbb módszert alkalmazzuk. Vizsgálataink tűrése - ami
a feltett kérdéstől függ - illetve az adatbázis nagysága engedheti az egyszerűbb módszer használatát. Ha a lokalizációt az intervallumok középértéke alapján vesszük fel, származtatott adattal dolgozunk, tehát a becslés hibája nem számítható. Ebben az esetben a lokalizációk kritikusan kezelendők. Habitatpreferenciavizsgálatok esetében például, ha nagy, homogén területen dolgozunk, és a lokalizációk nem esnek az élőhelytípusok határaihoz közel, ez a pontosság elfogadható. Abban az esetben, ha mozaikos, kisméretű foltokból álló élőhelyen dolgozunk, mérésünk ellenőrizhetetlen mértékben torzított lehet. A számítógéppel, hibapoligont adó módszerrel feldolgozott adatsorok jobban ellenőrizhetők. A hibapoligonok mérete már előzetesen információt ad arról, hogy a mérés során mely lokalizációk megbízhatatlanok. A lokalizáció ebben az esetben a hibapoligon súlypontjaként számítható. A hibapoligon mérete, alakja és elhelyezkedése pontos felvilágosítást ad arról, hogy mely lokalizációk értékelhetetlenek vagy a kritikus elhelyezkedés, vagy a becslés pontatlansága miatt. Biotelemetriai mérés során, függetlenül a mért környezeti vagy biológiai paraméterektől, a két impulzus közötti szünet hosszát, illetve az impulzus hosszát jellemző adatokat kapunk. Ez minden biotelemetriai mérésnél univerzális, ugyanis a rádiótelemetriai adók jelei frekvencia- vagy amplitúdómodulációval nem, csak impulzusmodulációval modulálhatók. Ezek az adatok általában előzetes feldolgozás nélkül, közvetlenül használhatók, bár helyességük empirikus módon történő ellenőrzése (pl. túl magas külső hőmérsékletértékek kiszűrése) itt is ajánlott. Az adatok majdnem mindig adatgyűjtő segítségével (vagy maga a vevő tartalmazza a funkciót, vagy össze van kötve PC-vel) tárolódnak, tehát rögzítésük elektronikus és automatizált. Előfordulhat azonban olyan helyzet - pl. amikor a biotelemetriai adatra és a mért irányra egyszerre van szükségünk - hogy a manuálisan és automatikusan rögzített adatokat együtt kell feldolgoznunk. Pl. ha a terület megvilágítási viszonyait az adott állat lokalizációiból kívánjuk meghatározni. Ebben az esetben a feldolgozás során a manuálisan rögzített adatrekord formátumának meg kell egyeznie az adatgyűjtő által előállított formátummal. Származtatott adatok Eredményeink feldolgozásánál alapvetően kétféle adattípussal fogunk dolgozni. Az egyik a térben reprezentálható, zömében koordinátákkal leírt, topográfiai jellegű adatbázis. Ebbe a csoportba tartoznak az állatok helyét, mozgását, mozgáskörzetük nagyságát leíró adatok, illetve az ezeket megfoghatóvá tevő struktúrák - pl. poligonok, vektorok, ellipszisek, stb. A másik nagy csoport a leíró jellegű adatbázis, amelyek az előbb említett térbeli objektumokhoz kapcsolódnak. Ilyenek lehetnek az állat lokalizációinak gyakorisági értékei az egyes területeken, élőhely-preferencia vizsgálatoknál a vegetációt leíró cönológiai adatok, az élőhely élettelen környezeti adatai (pl. hőmérséklet, megvilágítás stb.) Ez a két adatbázis meglehetősen eltérő jellegű és információtartalmú, de a rádiótelemetriai vizsgálatok lehetővé teszik, hogy együtt értelmezhessük, kezelhessük őket. A biológiai paraméter által modulált, kódolt jelet a vétel után dekódolni kell. Ha csak állapotok elkülönítése a cél, egyszerűbb a helyzet, grafikus úton jól szemléltethető az eredmény, pl. az azonos hosszúságú jelértékek tartományainak kijelölésével megkapjuk, mettől medig volt aktív illetve passzív az állat. Az analóg jeleknél viszont előbb vissza kell alakítani az eredeti jelalakot. Erre a célra kalibrációs görbét kell felvenni az egyes adókhoz. Több cég olyan számítógépes programot árul, amely megkönnyíti a változó időbeli lefutásának rekonstruálását.
Adatellenőrzés Rendkívül fontos meglévő adatsorunkat feldolgozás előtt ellenőrizni, a rossz mérésből, adatrögzítésből eredő hibákat megszüntetni. Fontos alapelv, hogy bármilyen gondossággal, jól tervezett és kivitelezett módon történt is a mérés, becsúszó hibákkal mindig kell számolnunk, és az előzetes ellenőrzést el kell végeznünk. Idősoros módszer A rádiótelemetriai adatok a mérés során időben egymás utáni sorrendben következnek. Az egyes egyedek lokalizációs vagy egyéb adatai tehát idő és dátum szerint növekvő sorrendben kell hogy álljanak. Helyes adatrögzítés és jó jegyzőkönyvek esetében ez akár manuálisan, akár valamilyen egyszerű programmal könnyen ellenőrizhető. Kritikus távolság A kutató előzetesen meghatározhat egy adott távolságot, amelyet az állat két mérés között nem tehetett meg, illetve amelynél nagyobb egyetlen más pontjától mért távolság sem lehet. Kritikus sebesség Hatékony és egyszerű módszer, ha kiszámítjuk az állat sebességét két egymást követő lokalizáció között. Amennyiben ez meghaladja a kutató által előzetesen definiált értéket, valamelyik pont hibás. Térképi módszerek A lokalizációk térképre vitelekor a hibás mérés sok esetben jól látható, pl. amikor egyértelműen szárazföldi állat esetében tó vagy folyó közepére esik a pont, stb. Célszerű ezért a lokalizációkat rögtön a mérés után térképre vinni, így számos hiba egyértelműen és gyorsan kiszűrhető. Az adatok feldolgozása Egyenletesség Rendkívül fontos, hogy mérési adataink i., megfelelően reprezentálják az állat mozgását a vizsgálati periódusban és annak esetlegesen eltérő szakaszaiban - pl. vándorlás; ii., elegendően hosszú időt fogjanak át ahhoz, hogy az állat viselkedéséről, mozgásáról egy vizsgálni kívánt cikluson belül teljes adatsorhoz jussunk. Ezeknek a feltételeknek leginkább olyan mérési módszerrel tudunk megfelelni, amely egyenletes időközönként szolgáltat adatokat az egész vizsgálati periódusban. Természetes, hogy ha a vizsgálati időszakon belül előfordulhatnak inetnzívebb jellegű mozgásformák - pl. szezonális területváltás - akkor méréseinket sűrítenünk kell, legalább az adott kitüntetett szakaszon belül. Az egyenlő időközönként és megfelelő sűrűséggel történő mérés megbízhatóan lefedi a vizsgált időszakot.
Lényeges, hogy a mérések sűrűségét a vizsgálni kívánt problémához igazítsuk. Ez azonban a megfigyelni kívánt jelenség időtartamától is függ. Amennyiben a jávorszarvas szezonális habitatpreferenciáira vagyunk kíváncsiak, 5 másodpercenként mért pontok havonta egy mérési napon nem valószínű, hogy jól mutatnák meg az évszakos területhasználatban mutatkozó különbségeket. Ha azonban az állat vándorlásánál megfigyelhető mozgásformák finomszerkezetére vagyunk kíváncsiak - egy ilyen mozgás adott esetben akár néhány óra alatt mehet végbe - akkor akár 5 másodpercenként mért pontokra lehet szükségünk. A mérések között eltelt idő akkora legyen, hogy az állat számára valószínűsíthetően fontos időszeletekben - pl. az nap különböző részei, pihenő, vagy táplálkozási idő - egyformán szolgáltasson információt. Egyenletesen, de naponta és pl. mindig délben történő mérés igen torzított képet adhat. Amennyiben nem tudunk egyenletes időközönként mérni, vagy csak aránylag ritkán tudjuk elvégezni a mérést, két módszerrel javíthatjuk ki a hibát. Egyrészt a nagyobb időközönként történő, de egyenletes, rendszeres mérésnél úgy válasszuk meg az időközt, hogy az egyenletesen eltolva folyamatosan lefedje pl. az egész napot - nem 24 hanem 23 vagy 25 óránként mérünk. A második, legkevésbé szerencsés megoldás, hogy eltérő időközönként, eltérő sűrűséggel mérünk, és menet közben próbálunk meg az egész vizsgálati periódust nagyjából egyenletesen lefedő adatmennyiséghez jutni. Az ilyen, randomizáltnak tűnő adatgyűjtés, bár statisztikai szempontból igazolhatónak tűnik, rádiótelemetriai vizsgálatok során számos problémával jár. Gyakorlati szempontból ahhoz, hogy az állatok mozgását jól reprezentáló adatmennyiséget véletlenszerű időközönként történő méréssel gyűjtsük össze, nagymennyiségű - több ezer - lokalizáció szükséges. Ez szakirodalmi adatok alapján is igen ritka, ezzel a módszerrel túl költséges a vizsgálat elvégzése. Függetlenségvizsgálat Fontos megjegyezni, hogy rádiótelemetriai vizsgálatoknál több, elterjedten használt módszer nem kívánja meg az adatok statisztikai értelemben vett függetlenségét. Szigorúbban kezelve a függetlenség fogalmát, rádiótelemetriai lokalizációs pontok nem is lehetnek függetlenek, hiszen mindig egy adott állatról gyűjtjük őket, - a rádiótelemetria lényege az egyedi jelölés - tehát az egymást követő pontok valamilyen mértékben az előző pont által meghatározottak. Ezenkívül a függetlenségi kritériumokra vonatkozó becslések ma még csak kevéssé egyértelműek. Mindezért a következőkben tájékoztató jelleggel közöljük az erre vonatkozó számításokat. A rádiótelemetriai adatok - mérési technikától függően - három- vagy négydimenziósak. Attól függően, hogy milyen eszközökkel dolgozunk, két vagy három dimenzióban írjuk le az állat mozgását a terepen, plusz az idődimenzió. Az adatfeldolgozás során igen fontos az utolsó, idődimenziót vizsgálni, ugyanis a pontok függetlenség-vizsgálata részben az idő alapján végezhető el. Minél rövidebb idő telik el két adott lokalizáció (a és b) felvétele között, annál nagyobb annak a valószínűsége, hogy a adott lokalizációt követő b lokalizáció a által meghatározott. El kell döntenünk tehát, hogy mely az a minimális t időtartam, (a továbbiakban tkrit) amelyen belül két mérési pontot, lokalizációt nem tekinthetünk függetlennek. A lokalizációk függetlenségének kiszámításhoz jelenleg kevés egzakt módszer áll rendelkezésünkre. Néhány összefüggés és technika azonban ismert. i., Az állatok mérete, az általuk elérhető sebesség és életritmusuk kvalitatív információt - összehasonlító jelleggel - adhat a minimális időtartamról. Nagy sebességgel mozgó állat értéke, tehát a két független lokalizáció közötti minimális időtartam, kisebb egy lassabban mozgó fajénál. Nagyobb testű, lassabb anyagcseréjű, hosszabb életű, illetve
aktivitási állapotait lassabban váltó faj tkrit értéke nagyobb. Pontos, numerikus adatok függetlenségi tkrit értékekre csak egy két fajnál találhatók, - pl. vadmacska - így általában csak összehasonlító módon lehet vizsgált fajunkra ezt az értéket megállapítani. ii., A tkrit kiszámításához használhatunk még egy viszonylag egyszerű módszert. Az adatfeldolgozás elkezdésekor meghatározzuk a mozgáskörzet nagyságát - az összes lokalizációt figyelembe véve. Megkeressük a két, egymástól legtávolabb eső lokalizációt, és kiszámítjuk a köztük levő távolságot. Az egymást követő lokalizációk távolságából és a mérési időkből kiszámítjuk az állat sebességét az egyes lokalizációk között. Az átlagsebességből és a legnagyobb távolságból megkapjuk azt a tkrit időtartamot, amely alatt az állat mozgáskörzetén belül elméletileg bárhová elérhet. Azokat a pontokat vesszük függetlennek, amelyek között eltelt tmért > tkrit. iii., Ha nagyszámú - több ezer - lokalizációnk van, és úgy döntünk, hogy ezek egy része nem tekinthető független pontnak, el kell döntenünk, hogy melyeket használjuk fel a további feldolgozás során. Természetesen erre csak akkor kerül sor, ha a fajhoz és a vizsgálni kívánt problémához képest rövid idő telt el két lokalizáció felvétele között. Pl. nagytestű patás a vizsgált állat, és egy állatról - automatikus eszközök segítségével - havonta ezer lokalizációt tudunk gyűjteni, és ezek időben egyenletesen oszlanak meg. Ebben az esetben az összes lokalizációt egy adathalmaznak tekintve véletlenszerűen mintát veszünk belőle. Legcélszerűbb a sorszám alapján véletlenszám táblázat segítségével kiválasztani a később figyelembe veendő pontokat. Természetesen itt is szükség van a tkrit érték előzetes meghatározására. Adatfeldolgozási módszerek A trackogram Rádiótelemetriai adatainknak legegyszerűbb reprezentációja a trackogram. Lényege, hogy az időben egymás után következő térképre vitt lokalizációkat összekötjük. A trackogram készítésével tehát egy vektorsorozatot kapunk, amely egymásból kiinduló vektorokból áll, és a vektorok irányultságát az idő határozza meg, tehát a korábbi pontból mutatnak a későbbi pont felé. A trackogram egyszerűsége és könnyű értelmezhetősége mellett azonban számos információt nem közöl, illetve nem megfelelő kiinduló adatsor esetén erősen torzíthat. Egyrészt az állat által használt terület nagysága csak hozzávetőlegesen, igen pontatlanul becsülhető. Másrészt amennyiben nem egyenlő időközönként történt a mérés, vannak hiányzó pontjaink, akkor hamis képet kapunk az állat mozgásáról. Trackogramnak tehát csak az egyenlő időközönként és megfelelő gyakorisággal mért lokalizációkból számított mintázatot nevezhetjük. Egyszerűsége mellett van még egy említendő előnye. Megfelelő módon történő adatfelvételezés esetén némi felvilágosítást ad az állat aktivitásáról is és aránylag jól reprezentálja a különböző mozgásformákat is (kóborlás, home range shift).
Körvonalas módszerek Az akciórádiusz Az egyik legelső, meglehetősen primitív, de a mozgáskörzet méretének becslésére már használható módszer. Lényege, hogy megkeressük a legtávolabb eső két lokalizációt, és a köztük levő távolságot (dmax) vesszük a kör alakú mozgáskörzet átmérőjének. Ennek fele az akciórádiusz, az ebből számítható kör területét vesszük az állat becsült mozgáskörzet méretének. Egyszerű és nagyjából kör alakú halmazban elhelyezkedő pontok esetében aránylag megbízható a becslés, de ha az állat pontjai valamilen irányban megnyúlt módon helyezkednek el, igen erősen torzít. A minimum konvex poligon Az egyik legelterjedtebb, a mozgáskörzet nagyságának becslésére alkalmazott módszer. Viszonylagos egyszerűsége mellett megemlítendő, hogy mivel a legtöbb mozgáskörzet-nagysággal foglalkozó publikációban közölnek konvex poligon méreteket, használatával összehasonlítható, más vizsgálatok adataival együtt értelmezhető információhoz jutunk. A módszer lényege, hogy a lokalizációs ponthalmaz külső pontjait egy közös konvex poligonná kötjük össze, és ennek mérete lesz a mozgáskörzet becsült nagysága. A poligon területét kétféle módon számíthatjuk. A konvex poligonnal történő mozgáskörzet becslésnek számos előnye van: • • •
az egyszerű értelmezés és számítás; a poligon alakjának változékonysága; a mozgáskörzet valós alakjához történő közelítés. Az előnyök mellett meg kell említenünk a hátrányokat is.
• •
•
a mozgáskörzet nagysága definíciószerűen növekszik a lokalizációk számának növekedésével, de e két tényező kapcsolata nem írható le matematikailag; nehezen tudjuk megmondani, hogy a többi ponttól véletlenszerűen, nagy távolságban elhelyezkedő lokalizációk mérési hibából, esetleges emberi zavarásból vagy az állat normális, számunkra is érdekes viselkedéséből (pl. kóborlás a gímszarvasnál, párkeresés, territoriális harc a vadmacskánál stb.) adódtak; a poligonba az állat által ténylegesen nem használt területek is beleesnek.
A mérési hibaként jelentkező, a poligon területét nagymértékben megnövelő pontok torzító hatásának kiküszöblésére használják a 95%-os konvex poligon módszert. Ennek lényege, hogy a lokalizációkat csökkenő rangsorba állítjuk. A rangsor alapja az, hogy az egyes pontok milyen mértékben járulnak hozzá a poligon területének növeléséhez, azaz ha az összes pont közül az adott pontot kihagyjuk, mennyivel csökken a poligon területe. A rangsor tetejéről indulva a pontok öt százalékát elhagyjuk. Fontos megjegyezni, hogy a rangsort minden egyes pont elhagyása után újra kell számolni, tehát a pontok elhagyása csak lépésenként történhet.
Parametrikus statisztikai becslések Az alább következő becslési eljárások statisztikai módszereket használnak - a mért lokalizációk alapján - a mozgáskörzet nagyságának becslésére. A mozgáskörzet alakja rendszerint ellipszis. Ezek a módszerek elvileg csak igen nagyszámú - min. kb. száz független mérési pont alapján használhatók. Közös hibájuk - a függetlenségprobléma mellett - hogy kihagyhatnak a mozgáskörzetből olyan területeket, amelyekbe több lokalizáció is esik, illetve tartalmazhatnak olyanokat, amelyekben egyszer sem mértük az állatot. Statisztikai megbízhatóságuk mellett tehát a biologikumra összpontosítani kívánó kutató számára gyakran erősen torzíthatnak, alkalmazásukat semmiképpen sem szabad kritika nélkül elfogadni. Kétváltozós, normális eloszláson alapuló modellek A kétváltozós, normális eloszláson alapuló becslések mindegyike abból a hipotézisből indul ki, hogy az állatok egy homogén felszínen véletlenszerűen mozognak egy középpont körül. Természetesen az élőlények nem így használják a területüket, hanem mozgáskörzetükön belül a rendelkezésükre álló forrásokat optimálisan igyekeznek kihasználni. Az alább ismertetendő statisztikai módszerek tehát csak hozzávetőleges, és a terepi biológus mindenkori kontrollját igénylő képet adnak az egzaktul nehezen leírható mozgáskörzet méretéről és elhelyezkedéséről. A Jennrich-Turner becslés A legáltalánosabban használt paraméteres statisztika. Előnye, hogy statisztikailag megbízható összehasonlításokat tesz lehetővé a különböző fajok mozgáskörzetei, vagy az eltérő élőhelyen felvett mozgáskörzet-méretek között. Megemlítendő, hogy - ellentétben a konvex poligonnal - az elemszám növekedésével, pl. a mérési időköz rövidülésével nem jár feltétlenül nagyobb várható mozgáskörzet-méret, így az egymás után következő vizsgálatok eredményei jobban összehasonlíthatók. Az elemszám nagysága természetesen itt is meghatározza becslésünk pontosságát, de nem befolyásolja a becslés várható értékét.
Hátránya, hogy kiinduló adatbázisának létrehozása ugyanannyira szubjektív döntéseket kíván, mint pl. a konvex poligonnal számított értékek értelmezése, és ezért, bár látszatra megbízhatóbb, értelmezése sokszor igen hibás lehet. Ennél a becslésnél ellipszist határozunk meg, és ennek az ellipszisnek a területét vesszük az állat becsült mozgáskörzet-méretének. Irodalmi adatok szerint legkevesebb 100 lokalizáció szükséges egy ilyen becslés elvégzéséhez, de ha pl. p < 5 %-os szignifikanciaszinten kívánunk dolgozni és r=0.10, akkor a minimális elemszám 386. Megjegyzendő, hogy olyan rádiótelemetriai vizsgálat, amely értékelhető időn belül ilyen mennyiségű és függetlennek tekinthető lokalizációt tud felvenni, igen költséges, nagy erőfeszítést igényel, tehát hazai viszonyok között nehezen megvalósítható.
Egyéb parametrikus becslési eljárások Súlyozott kétváltozós normális eloszlás modell Gyakorlatilag a Jennrich-Turner féle becslés módosított változata, ahol az egyes lokalizációkat az összes lokalizációból számított átlagtól - az ellipszis “közepétől” számított távolság alapján súlyozzák. A pontok többségétől távolabb eső lokalizációkat nagyobb valószínűséggel hagyja el, mint a Jennrich-Turner féle becslés, kisebb területű ellipszist eredményez, tehát robosztusabb módszer az előzőnél. A szakirodalom szerint nem elterjedt becslési módszer. Dunn becslés A Dunn becslést azoknak a problémáknak a megoldására fejlesztették ki, amelyek a fentebb említett függetlenségi kritériumból következnek. Lényege, hogy tetszőleges, de állandó időközönként egymás után következő mérési adatokat használ. A becslés Markovláncokon alapszik, az alapegység az egymás után következő mérési adatok egy-egy csoportja. A csoporton belül az egymást követő mérések között eltelt idő azonos; ez nem feltétel a csoportok között. Nagyon kevéssé használt, az előző becslésekkel lényegében hasonló
eredményt adó módszer, előnye, hogy a terepi vizsgálattól függetlenül utólag állapíthatjuk meg a tkrit értéket anélkül, hogy adataink egy részét figyelmen kívül kellene hagynunk. Nemparaméteres módszerek A nemparaméteres módszerek lényege, hogy a becslés elvégzése előtt nem állítanak fel olyan hipotézist, pl. - a véletlen mozgásról vagy a környezet homogenitásáról - mint a paraméteres statisztikák. Így általában minden esetben eredményre vezetnek, de éppen ezért az eredmények értelmezése, elfogadása a kutató nagyobb felelősségét kívánja meg. Használatuk nagy előnye, hogy olyan, általában a paraméteres vagy körvonalas módszerektől eltérő jellegű adatokat szolgáltatnak, amelyek komoly segítséget adhatnak problémánk megértéséhez, illetve a paraméteres becslésekkel összehasonlítva rendszerint új összefüggéseket tesznek láthatóvá. Lényeges hibájuk, hogy használatukkor az idődimenziót nem vesszük figyelembe. A másik, hogy elméletileg semmféle minimális elemszámra vonatkozó követelményük nincs. (Elméletileg akciórádiuszt is minimum két, konvex poligont minimum három pontból tudunk számítani, a grid cell pedig már egy pontra is ad valamilyen értéket.) Ezért statisztikai összehasonlításuk nem lehetséges. A grid cell módszer A módszer lényege, hogy a vizsgálati területünket felosztjuk előre meghatározott és egyenlő nagyságú négyzetekre. A négyzetháló mérete a kutató által megválasztott, logikusan a tervezés során meghatározott felbontás, érzékenység léptékének megfelelő. Lényeges szempont, hogy egy vizsgálaton belül, ha ugyanazt a paramétert - pl. a mozgáskörzet nagyságát - teszteljük, és különböző állataink igen eltérő területen mozognak is, a grid cellek méretének minden egyed esetében meg kell egyeznie. Általában azt ajánlják, hogy a négyzetek élhossza az egymás után következő lokalizációk távolságának mediánja vagy átlaga legyen. A négyzetháló térképre vitele után azokat a négyzeteket vesszük az állat mozgáskörzetébe tartozónak, amelyekbe legalább egy lokalizáció esik. Ezen négyzetek területösszege adja az állat becsült mozgáskörzet nagyságát. Látható, hogy ennél a módszernél egészen más elméleti határértékekkel találkozunk. Nem biztos, hogy a terület nő a lokalizációk számának növekedésével, de belátható, hogy a becsült maximális mozgáskörzet nagyság : Amax=n*Acella ahol n a mérési pontak száma Acella pedig az egyes cellák területe. Látható, hogy a mozgáskörzet lehet konkáv, valamint fragmentált, több darabból álló is. Nincs egységes vélemény abban, hogy az ezzel a módszerrel kapott fragmentált mozgáskörzetek valósak-e. Egyes módszerek azt ajánlják, hogy az olyan üres négyzeteket is a mozgáskörzetbe tartozónak kell venni, amelyek rajta vannak két, lokalizációt tartalmazó négyzet középpontja között húzható szakaszon.
A módszer számos előnye közül meg kell említeni, hogy a mozgáskörzet méretének becslésén túl jól látható információkat szolgáltat a mozgáskörzeten belüli területek használatának intenzitásáról. Egyszerű területhasználat/élőhelypreferencia vizsgálatokra aránylag jó kiindulási alapot szolgáltat. Összevetve körvonalas, vagy kétváltozós normális eloszláson (pl. Jennrich-Turner becslés) alapuló mozgáskörzet becslésekkel, jó kiegészítő információkat szolgáltat azokról a lokalizációkról, amelyek esetleg véletlenszerű mozgásból következően kerültek adatsorunkba. Emellett a 95%- os minimum konvex poligon vagy a Jennrich-Turner módszerrel történő becslés során egész területeket hagyhat ki a statisztika, amely az állat számára - és a kutató számára is - fontos lehet. A grid cell módszerrel a sok pontot tartalmazó, de a többitől távol eső négyzet informálhat minket arról, hogy az állat számára valamilyen ok miatt lényeges apró területről van szó, és módunkban áll ezt a részt alaposabban vizsgálni. Fontos továbbá, hogy a mozgáskörzetek közötti átfedés %-os értékének meghatározását rendszerint ezzel a módszerrel állapítják meg. Nagyobb megbízhatósággal használható, mint az átfedő konvex poligonok közös területei alapján történő becslés. A grid cell módszernél a közösen használt négyzetekek számát, és ezek az egyes mozgáskörzetek területéhez viszonyított arányát veszik alapul. Az átfedés értékek az adott négyzetbe eső lokalizációk száma alapján súlyozhatók. Hátránya a módszernek kevés van, ezek zömmel a nemparaméteres módszerek általános hátrányai. Talán a legfontosabb, hogy mivel nemparaméteres módszer, a kutató képzettsége, jártassága és lelkiismeretessége, valamint az adatgyűjtés hibái nagyon erősen befolyásolhatják a grid cellekkel előállított eredmények értékét, összehasonlíthatóságát. Harmonikus középértéken alapuló becslés (harmonic mean) Ezen az úton a különböző intenzitással használt területekről kapunk izovonalakkal határolt “térképet”. A különböző területek használtságát a mérési pontok gyakorisága, sűrűsége alapján számítjuk. A módszer lényege, hogy a grid-cell hálóhoz hasonló négyzetrácsot fektetnek a vizsgálati terület térképére, majd minden egyes lokalizáció minden egyes rácsponttól mérhető távolságát számítják ki. Ezen érték alapján az egyes rácspontokat osztályokba soroljuk - erre azért van szükség, mert csak nagyon kevés, vagy nulla rácspontnál lesznek a harmonikus középértékek teljesen egyenlőek. Az azonos osztályba tartozó rácspontokat összekötjük úgy, hogy önmagába záródó vonalat kapjunk. Ezek lesznek azok az izovonalak, amelyek kijelölik az eltérő intenzitással használt területek határait.
A módszer legnagyobb hátránya, hogy egyrészt egy értékelhető izovonal kijelölésére minimum több száz, de inkább több ezer pontra van szükség. Ez egyrészt nagysűrűségű rácsot, és ezzel összhangban rendkívüli intenzitású, egyenletes időközönként történő és nagyon precíz kivitelezésű - ezért költséges - mérést igényel. Másrészt - hasonlóan a grid cell módszerhez - a mérési pontok idődimenziójáról közvetlenül nem szolgáltat adatokat, ami az értelmezés során számos gondot, ellentmondást okozhat. Úgy gondoljuk, hogy ez a becslés igazi erejét és lehetőségeit a GPS telemetriai eszközökre alapozott mérések fejlődésével fogja megmutatni, és a grid cellekkel történő mozgáskörzet-meghatározást ekkor fogja helyettesíteni. Kernel becslés A Kernel becslés hasonló módon izovonalakat számít és ábrázol, mint a harmonikus átlagon alapuló becslés, azonban egyrészt más képlet alapján számolja ki a rácspontokhoz tartozó értékeket, másrészt kevesebb lokalizációs pont is elegendő az értékelhetőséghez (néhány száz pont).
Fraktálgeometriai módszerek Az utóbbi időben számos kísérlet történt a mozgáskörzetek elemzését és esetleges modellezését fraktálgeometriai illetve Mandelbrot halmazokon alapuló matematikai úton megoldani. Véleményünk szerint, ez a jelenleg zömmel csak elméleti jelentőséggel bíró módszer a jövőben új utat fog nyitni az állatok mozgásának, területhasználatának leírásában és a prediktív modellek készítésében, ezért érdemes néhány szóban említést tenni róla. Tudjuk, hogy mind a statikus, mind a dinamikus természetes struktúrák (tengerpart, faágak, szívfrekvencia, de akár az állatok mozgásmintázata) hasonló és egyszerű elemekből épül fel. A nagyobb léptékű, bonyolultabb elemek finomszerkezete egyszerűbb, de mintázatában a nagyobb léptékű elemre hasonlít. Ha megnézzük egy állat trackogramját, vagy akár egy faágat, látható, hogy a bonyolult elemek - pl. egy szezonális mozgáskörzet-váltás hasonló szerkezetű és mintázatú elemekből állnak össze. Ez matematikailag leírható, és ezért a módszer nagy előnye, hogy a rendkívül bonyolult, összetett makrojelenségek aránylag egyszerű algoritmusokkal mintegy “önszerveződően” építhetők fel (Loehle, 1990; 1994), (Gautestad and Mysterud, 1994). Látható tehát, hogy amennyiben a matematikai alapozás már a gyakorlatban is használható módszereket, eszközöket fog a biológus rendelkezésére bocsájtani, a mozgást, mozgásmintázatot, mozgáskörzetet a természetes formához közeli módon - tehát nem kör, poligon, ellipszis vagy négyzetrács formájában - tudjuk majd kezelni. Mint fentebb említettük, a mozgáskörzetet az állat mozgása alapján tudjuk megközelíteni, és ez általában pontokból vagy vektorokból - esetleg mindkettőből - álló adatbázist jelent. A különböző, általunk leírt területek már számított, származtatott adatok, egyfajta “műtermékek”, amelyet a biológus saját maga számára állít elő. Ebből a szempontból a fraktálgeometria, mivel vektorokkal dolgozik, kevésbé mesterséges megközelítést jelenthet majd számunkra. Az élőhelyhasználat és a területpreferencia Rádiótelemetriai vizsgálatainkkal gyakran arra a kérdésre szeretnénk választ adni, hogy az általunk vizsgált állatok milyen intenzitással használják az egyes területrészeket,
illetve mely típusú élőhelyeket kedvelnek és melyeket kerülnek el. Rádiótelemetriai módszerek jól használhatók ebben az esetben, de általános érvényű megállapításokat csak igen magas - 100 körüli - vizsgált egyedszám esetében tehetünk. Egyes egyedek területhasználata azonban jó közelítéssel leírható. Ennek ellenére a statisztikai elemzés miatt megkívánt magas elemszám - az egyes állatokról gyűjtött lokalizációk száma - miatt aránylag kevés esetben közöltek rádiótelemetriai méréseken alapuló habitatvizsgálatokat. Éppen ezért példaképpen egy módszert említünk meg. Gyakorisági eloszlásokon alapuló élőhelyhasználat-analízis Általában a legtöbb rádiótelemetrián alapuló élőhelyhasználat-analízis statisztikai alapja gyakorisági eloszlások összehasonlítása. A lokalizációs pontjaink vizsgálati területünkön levő eloszlását könnyű összehasonlítani egy próbastatisztikával (pl. normális ponteloszlással) és ez alapján számítani az egyes területek használatának intenzitását. A következőkben leírt módszer két definiálandó fogalmat használ: - a hozzáférhetőség, amely területünk egyes élőhelytípusainak aránya valamilyen általunk meghatározott mutató alapján - használat, amely az egyes egyedek előfordulásának aránya az egyes élőhelytípusokban Látható, hogy ezek a meglehetősen rugalmas meghatározások számos metodikai problémát vetnek fel. Szükséges lenne ugyanis, hogy a hozzáférhetőség és a használat dimenziója legalább tartalmilag megegyezzen. Ezért ezeknek a paramétereknek a számítása két elfogadott úton történik: - a hozzáférhetőséget az egyes élőhelytípusok területének arányában, a használatot az egyes élőhelytípusokban eltöltött idő arányában állapítják meg - a hozzáférhetőséget véletlen ponteloszlás alapján, a használatot a lokalizációknka az egyes élőhelytípusokba eső száma alapján határozzák meg. χ2 teszttel és Ivlev- indexszel történő élőhelyhasználat-analízis A módszer lényege, hogy az eltérő hozzáférhetőségi és használati gyakorisági eloszlásokat χ2 illesztésvizsgálattal teszteljük. A használatot az adott élőhelytípusban eltöltött idő vagy a mért pontok száma alapján állapítjuk meg. A hozzáférhetőség a fentebb említett módon vagy az egyes területeknek az összterülethez viszonyított arányából, vagy véletlenpont-eloszlás alapján számítható. Az utóbbi módszer lényege, hogy vizsgálati területünkön felvett nagyszámú - több ezer - véletlen pont egyes élőhelytípusokba eső hányada alapján határozzuk meg a hozzáférhetőséget. Nullhipotézis, hogy az egyes élőhelytípusokban eltöltött idő, illetve a mért pontok is a véletlen eloszlásnak megfelelően oszlanak meg a területen. Amennyiben ezt elvethetjük, az egyedek élőhelytípusokra vonatkozó preferenciáit kifejezhetjük az Ivlev indexszel: Px' a&b a%b ahol Px a preferencia mértéke (-1 ≤ Px ≤1), b a hozzáférhetőség és a a használat, a és b értéke a fentebb említettek szerint számítható, mint pl. a az adott élőhelytípusba eső lokalizációs b az adott élőhelytípusba eső véletlen pontok aránya.
Az Ivlev index kiszámításával még nem tudjuk eldönteni, hogy az egyes élőhelytípusokra megadott preferenciaértékek szignifikánsak-e. Szignifikanciavizsgálathoz a Bonferroni féle Z-tesztet használhatjuk: pi & Z "
2k
pi
(1&pi ) n
# pi0 # pi % Z "
2k
pi
(1&pi ) n
ahol példánkban pi= a mért pontok előfordulási aránya az egyes habitatokban, α= a szignifikanciaszint, k az élőhelytípusok száma, Zα/2k= az indexben lévő értékhez tartozó standard normál eloszlásbeli érték, n az összes mért pont száma, pi0= a várt ponteloszlási arány a különböző élőhelyeken. Ha a pi0 a számított tartományon belül esik, akkor nem szignifikáns az eltérés, míg ha alatta van, akkor a preferencia szignifikánsan pozitív, ha pedig felette, akkor szignifikánsan negatív. Ennek a módszernek és a hasonló elvet használó, élőhelyhasználattal foglakozó statisztikának több közös hibája van. Egyrészt a reprezentatív mintavétel és magas elemszám kívánatos, és mint tudjuk, ez rádiótelemetriai vizsgálatoknál sokszor jelent problémát. Másrészt az állatok számára szükséges minimális területnagyságról, a túlélés és a területhasználat kapcsolatáról, a szociális helyzet torzító hatásáról nem tudunk információkat gyűjteni. Túlélés- és populációdinamikai becslések A rádiótelemetriai vizsgálatok “szegélyébe” eső lehetőségek, éppen ezért csak címszavakban, mint esetleges lehetőséget említjük meg őket. Lényegük, hogy a rádiótelemetriát, mint egyedi jelölést kívánják túlélési ráták, pillanatnyi létszám, populációméret, és méretváltozások becslésére használni. Gyakorlatilag a rádiótelemetriai adatokat mint klasszikus Jelölés-visszafogás adatokat használjuk fel. Azért tekinthető mindez határterületnek, mert részben nincs kidolgozott módszertana az ilyen célú adatfeldolgozásnak, másrészt a mérést kivitelező elé gyakorlatilag teljesíthetetlen feltételeket állít. A klasszikus populációdinamikában a vizsgált populációt stabilnak, és zártnak tételezzük fel. Éppen ezért az ilyen jellegű becslések álalában nagy intenzitással, rövid idő alatt történnek. Rádiótelemetriai módszerekkel aránylag pontosan kimérhető - ha egyéb feltételek teljesülnek - a kivándorlás és az elhullás, de a természetes szaporodás és bevándorlás miatti torzítás - a klasszikus Jelölsé-visszafogás becslésekhez hasonlóan ismeretlen. Éppen ezért ezeket a paramétereket meghatározni kívánó rádiótelemetriai vizsgálatnak a következő feltételeknek kell hogy megfeleljen: • • • •
Ezen paraméterek becsléséhez a populáció min. 30%-át (egyes vélemények szerint 80%-át) kellene jelölni, ami hazai körülmények között általában megvalósíthatatlan. Minimálisra kellene csökkenteni annak valószínűségét, hogy a jelölt állat adóhiba miatt “tűnjön el”. Nem használható a módszer véletlenszerűen nagy távolságra mozgó fajok esetében. Fel kell tételeznünk, hogy a vizsgálati szakaszban bevándorlás és szaporulat nincs, illetve olyan rövid idő alatt kell kiviteleznünk vizsgálatunkat, hogy ezt reálisan zárhassuk ki. Populációdinamikai becsléseknél a véletlenszerű kóborlás és az ismeretlen szociális interakciók rendkívüli mértékben torzíthatják a becslést. Nem véletlen, hogy túlélésbecslést pl. tenyésztett és kibocsájtott vadfajok (fácán) végeztek, ahol a nagy tömegű jelölés problémamentes volt, és csak egyszerű, az elhullást jelző rövid
élettartamú adával jelölték őket. Ebben az esetben az kivándorlás szintén elhanyagolható volt. Éppen ezért rendkívül intenzív, sok állatot jelölő, rövid idő alatt nagyon sok pontot több száz lokalizációt - szolgáltató mérést kell végeznünk, ami a jelenlegi hazai körülmények között nehezen megoldható. Abban az esetben, ha mégis létszámbecslést, vagy más egyéb paraméter meghatározását kívánjuk elvégezni, és a módszertani-technikai feltételek adottak, az adatfeldolgozás általában a már ismertetett körvonalas illetőleg paraméteres statisztikai becslésekkel valósítható meg. Konvex poligonnal vagy a Jennrich-Turner becsléssel megállapítható az egyes állatok által használt mozgáskörzet nagysága illetve a köztük levő átfedés százalékos értéke, ez alapján a terület fennmaradó részére becsülhető pl. az állatlétszám. A paraméteres statisztikai módszerek ebben az esetben jól használhatók. A földrajzi információs rendszer (GIS), mint adatfeldolgozási eszköztár Az utóbbi időben az informatika új, és egyik legdinamikusabban fejlődő ágaként megjelentek a földrajzi információs rendszerek. Lényegük, hogy digitális térbeli adatbázison (egyfajta “elektronikus térképen”) igen rugalmasan tudnak egyéb, akár topográfiai, akár leíró jellegű adatokat megjeleníteni. Ezenkívül igen nagy adatbázisok integrált kezelésére alkalmasak, az elemzést, statisztikákat többféle - térbeli, időbeli, mennyiségi vagy minőségi paraméter alapján, vagy ezeket együttesen alkalmazva is el tudják végezni. Nagy előnyük, hogy a leíró jellegű és esetleg időbeli adatokat egységesen kezelik, így térben tudjuk elhelyezni biológiai adatainkat is. Mint az adattípusok részben említettük, a rádiótelemetria alapadatai is topográfiai vagy leíró jellegűek, tehát gyakorlatilag a GIS-t “erre találták ki”. GIS alkalmazásokkal bármilyen adatkezelési, feldolgozási és megjelenítési követelményt ki tudunk elégíteni. Várhatóan mindez óriási jövő előtt áll, ugyanis az első lehetőség arra, hogy mért adatainkat - pl. jelölt állataink mozgását - és esetleges modelljeinket ugyanabban a valós térben, akár egyszerre hasonlíthassuk össze. A prediktív modellek kifejlesztése is várhatóan ezen az úton fog haladni, illetőleg ez a technika teszi lehetővé használatukat. A módszer hátránya komoly hardver- (nagyteljesítményű PC-k, de inkább közepes kategóriájú munkaállomások, grafikus monitorok, plotterek, digitalizáló táblák) és szoftverigénye. Ezenkívül óriási adatbázisokkal dolgoznak, dolgozhatnak, amelyek akár megvásárolva, akár fejlesztve is rendkívül sokba kerülnek. További hátránya, hogy Magyarországon a közcélú, digitális - akár térképi, akár más jellegű - adatbázisok hozzáférhetősége nehézkes, és általában az ország egész területére nem áll rendelkezésre. A biólógus számára, aki zömmel a gazdaságilag nem túl jelentős területeken dolgozik, ez fokozottan jelentkező probléma, és ezért az ilyen jellegű munkák sok saját fejlesztést tartalmaznak. Ez az egységesség, a kompatibilitás szempontjából gond. Ajánlott és hivatkozott irodalom White, G., C., 1990 Analysis of Wildlife Radio-Tracking Data Loehle, C. 1990 Home range: a fractal approach Landscape ecology vol. 5 no.1 pp 39-52 Loehle, C. 1994 Home ranges reconsidered Landscape ecology vol. 9 no. 2 pp 147-149 Gautestad, A., O., and Mysterud I. 1994 Are home ranges fractals? Landscape ecology vol. 9 no. 2 pp 143-146
Adalékok a rádiótelemetriai vizsgálatok tervezéséhez Ebben a fejezetben nem kívánunk a kísérlettervezés alapvető szabályaival foglalkozni, csak azokat a tanácsokat, tapasztalatokat adjuk röviden közre, amelyeket véleményünk szerint mindenképpen ajánlatos figyelembe venni. Használjak-e rádiótelemetriát? Korábban már többször említettük, hogy a rádiótelemetriai vizsgálatok drágák, munkaigényesek és kockázatosak. Ezért itt csak néhány kérdést teszünk fel, amelyeknek megválaszolását javasoljuk mindenkinek még a munka megkezdése előtt. •
•
• •
• •
Mi(k) az(ok) a jól megfogalmazott, letisztult kérdés(ek), ami(k) megválaszolására a rádiótelemetriát alkalmazni kívánjuk? Lehetséges-e egyszerre több kérdésre keresni a választ? A jó kérdésfeltevés fél siker. Természetesen sokszor kell a rádiótelemetriát alig vagy teljesen ismeretlen fajok ill. problémák vizsgálatára használnunk. Ezekben az esetekben a kérdés általánosabb, a munka inkább leíró jellegű. Ilyenkor a klasszikus értelemben vett hipotézis felállításról és tesztelésről nehéz beszélni. Okvetlenül szükség van a rádiótelemetria használatára, vagy van-e más módszer, amivel az adott kérdés megválaszolható? Ha alternatív módszerek vannak, melyikkel lehet a leghatékonyabban vizsgálni a problémát, vagyis egységnyi eredményre mennyi munka, idő és pénz ráfordítására van szükség? Mennyire kockázatosak az egyes módszerek? (Mi a kudarc valószínűsége?) Milyen nehézségeket okozhat a vizsgálati terület (domborzat, extrém hőmérsékletek, emberi vagy rádiófrekvenciás zavarás stb.) és a vizsgált faj (befoghatóság, a jelölés problémái, a várható mozgási sebesség és távolság stb.)? Rendelkezésre állnak-e a szükséges eszközök (adók, vevők, térképek, kiegészítő eszközök stb.) illetve meg lehet-e szerezni azokat? Egyszerre az összes eszközt be kell-e szerezni vagy célszerűbb lépcsőzetesen, időben elcsúsztatva felépíteni a projektet illetve az eszközparkot? Megvannak -e a rádiótelemetriai vizsgálat sikeres elvégzésének személyi feltételei: van-e elegendő, hozzáértő szakember, esetleg hazai vagy nemzetközi kapcsolat stb.? Milyen gyorsan lehet beindítani a munkát (eszközbeszerzés, engedélyeztetés, befogások, jelölések ideje stb.). A kutatási támogatás időtartamából mennyi lesz a "holtidő"?
Elővizsgálatok A rádiótelemetriai vizsgálatok tervezésénél figyelembe kell vennünk, hogy vannak előre látható, kivédhető problémák, de sajnos felléphetnek kiszámíthatatlan, megjósolhatatlan nehézségek is. Az előbbiek megelőzéséhez reméljük, segítséget nyújtanak az eddigiekben leírtak. Mindemellett alapvető fontosságúnak tartjuk a személyes tapasztalatokat, ezért a korábban említett elővizsgálatok hasznosságát nem győzzük hangsúlyozni. Ezek egy része (pl. befogás, kezelés, jelölés, a terepismeret megszerzése stb.) rádiótechnikai eszközök nélkül is elvégezhető. Saját tapasztalatunk szerint hasznos - amennyiben ezt a támogatás ideje megengedi -, ha a rádiótelemetriai kutatási program első szakaszát is egy tájékozódó vizsgálat képezi. Ilyenkor inkább kevesebb jelölt állat, intenzívebb megfigyelésével célszerű tisztázni, hogy "mire számíthatunk" az állatok, a terep és a technika részéről. Ebben a vizsgálatban tisztázható a befogás, a jelölés zavaró hatása, a tanulságok alapján módosítható a módszer,
vagy pl.eldönthető, hogy a használt adók élettartama elegendő- e. E tapasztalatok alapján módosíthatjuk a megválaszolandó kérdések körét illetve pontosíthatjuk a költségtervet is. Mintavétel, ismétlés, mintaszám problémák Talán most értünk el a rádiótelemetriai vizsgálatok egyik legsúlyosabb - ha nem a legsúlyosabb - problémájához. E problémát "kérdéscentrikusan" igyekezünk tárgyalni, azaz a kutatási program kérdéseire adandó válaszoktól haladunk visszafelé. Meggyőződésünk szerint ugyanis mind a program eszközeit, mind az elvégzendő munkákat ehhez kell igazítani. Ideális esetben a fenti tényezőkre csak a vizsgálat célkitűzése, kérdései vannak hatással. Ez határozza meg az adatfeldolgozás módját. Ezért rendkívül fontos, hogy már a kísérlettervezés során tisztázzuk, hogy az adatfeldolgozás során milyen kimenő adatokra lesz szükségünk, ezeket milyen módszerrel tudjuk előállítani és mindehhez milyen mérési adatokra lesz szükségünk. Mindez meghatározza a terepi adatgyűjtés módját, gyakoriságát, a szükséges elemszámot és így a használni kívánt eszközök típusát is. A realitások azonban sokszor súlyosan korlátozzák a lehetőségeinket. Általánosan igaz, hogy teljesen megbízható eredményt adó mintaszámot, abszolút reprezentatív mintavételt és megfelelő számú ismétlést nem tudunk produkálni. Éppen ezért nagyon fontos, hogy a vizsgálat tervezése során felmérjük a reális lehetőségeket és meghatározzuk azokat a minimális követelményeket, aminek még meg kell felelni. •
•
Korábban már tárgyaltuk a mérések reprezentativitásának problémáit. A magunk részéről a véletlenszerűen elosztott mérésekkel szemben a rendszeres időközönkénti mérést támogattuk. Igen fontos eldönteni már a kísérlettervezés során, hogy várhatóan milyen gyakorisággal kell mérnünk a felvetett probléma megválaszolásához, és az anyagi- technikai feltételek adottak-e ehhez a gyakorisághoz. Egyenletesen elosztott, de nem túl sűrű mérésekkel sokszor többre megyünk, mint a kampányszerű, rendkívül intenzív mérések és a teljes "csend" váltogatásával. A reprezentativitás igénye azonban nemcsak a mérések megtervezésekor, hanem a jelölendő állatok kiválasztásakor, számuk meghatározásakor is jelentkezik. Pl. különböző korcsoportba tartozó és különböző nemű állatok viselkedése várhatóan különböző lesz, ezért viszonylag sok állat megjelölése szükséges a reprezentativitás biztosításához. Nagyon ritkán rendelkezünk azonban annyi adóval - a befogási nehézségekről ne is beszéljünk -, hogy ezt a feltételt teljesíteni tudnánk. Lehetséges megoldásnak tűnik az adók újrafelhasználásával, a jelölések időbeli széthúzásával a jelölt állatok számának növelése. Tapasztalataink szerint ez az út nem járható, a különböző időben vizsgált egyedek még azonos vizsgálati helyen is más-más környezetben élnek, az ebből adódó torzító hatás nehezen kivédhető. Hasonló okok miatt a rádiótelemetriai vizsgálatok nehezen ismételhetők, reprodukálhatók.
Eszközválasztás Az igényeink, kutatási céljaink és a reális lehetőségeink alapján kell megválasztanunk a felhasználandó eszközeinket. Általánosan követendő szabály, hogy az eszközünknek kell függenie a felvetett problémától és nem a meglévő eszközhöz kell problémát keresni. •
A vizsgálat kérdéseinek megfelelően meghatározandó az adatok és a feldolgozási rendszerben megjeleníteni kívánt objektumok - területek, vonalak, pontok, stb. típusa. (Nyilvánvaló, hogy pl. a vándorlás vizsgálata más típusú adatokat igényel, mint a mozgáskörzet finomszerkezetének vagy a habitatszelekciónak az elemzése.)
•
•
Amellett, hogy ezek az adatgyűjtés során más-más terepi technikákat igényelnek, a referenciarendszert és az abban elhelyezett, már számított adatok típusát, a feldolgozás módját és várható pontosságát is meghatározzák. Szintén még a konkrét munka elkezdése előtt szükséges, hogy létrehozzuk adatfeldolgozási rendszerünket. El kell döntenünk, hogy az adatokat manuálisan vagy valamilyen PC-s szoftver segítségével dolgozzuk fel. Ki kell választani azokat a feldolgozási módszereket, melyek munkánkhoz - a feltett kérdések megválaszolásához - szükségesek, ezeket meg kell ismerni és alkalmazni is tudni kell. Az adatfeldolgozás eszközeinek kiválasztásakor fontos a mértéktartás: csak a minta- és elemszámnak valamint a mérés pontosságának megfelelő eszközök használata elfogadható. A bevezető mondatban megfogalmazottak igazak a rádiótechnikai eszközökre is. Egy hagyományos telemetria adó, egy kézi antenna és egy vevő segítségével már el is kezdhető a direkt nyomkövetésen alapuló telemetria, mely segítségével ugyan nagy munka befektetéssel és csak néhány állatról, de értékelhető, publikálható eredményeket kaphatunk. Tapasztalataink szerint a későbbi munkák hatékonyságát is növeli, ha ilyen típusú vizsgálatokkal kezdünk, nem beszélve arról az előnyről, hogy így viszonylag kis befektetéssel indíthatók vizsgálataink.