加速度計（Accelerometer）是一種傳感器，顧名思義，它能夠檢測物體的加速度，或者說，它能夠檢測物體在一段時間內位移速率的變化。加速度傳感器技術已經廣泛應用于航空、汽車、機械、建筑等領域，假如你正在使用手機瀏覽這篇文章，那么你的手中就有一個加速度計。

　　ACC數據（Accelerometer Data）是指通過三軸加速度計測量的原始加速度值。它提供了物體在不同時間點上在三個軸（如X、Y和Z軸）上的加速度變化信息。
　　ODBA（Overall Dynamic Body Acceleration）是動物的整體動態加速度，是通過對ACC數據進行處理和計算得出的一個指標。

　　通過獲取運動加速度原始數據，并從中獲取特征數據，可以對動物個體運動模式、行為活動和姿態等進行識別分析。這種方式獲取數據便利、不易受到環境干擾，正廣泛應用于生態學研究以及動物行為模式分析等領域。

　　一、ACC傳感器賦能野生動物監測
　　（1）動物行為模式分析：通過分析ACC數據和ODBA，可以重建和描述動物的運動和行為模式，除了常規的位置數據外，還可以收集連續行為數據。這可以幫助了解動物的活動范圍、運動方式和行為特征。

　?。?）能量消耗和運動強度評估：ODBA可以作為衡量動物能量消耗和運動強度的指標。通過分析ODBA數據，可以評估動物的能量需求、行為活動水平和運動強度。

　?。?）生態學研究：ACC數據和ODBA可以用于生態學研究中，例如了解動物的行為模式、行為節律。通過分析動物的加速度模式和整體動態加速度，可以揭示動物對環境變化的響應和適應策略。
　?。?）動物行為與健康狀況關聯分析：ACC數據和ODBA還可以用于研究動物行為與其健康狀況之間的關聯。通過相關數據，可以檢測動物的異常行為模式、應激水平和疾病狀態。
　?。?）動物的環境需求評估：在大多數研究中，家域通常是根據動物隨時間推移的地理位置來估計的。而ACC數據能為動物的環境需求評估提供更多潛在指標，比如能量消耗、競爭的潛力等，說明動物如何利用它們的棲息地來滿足需求。
　　二、基于加速度傳感器的野生動物監測解決方案

　　環球信士提供的基于加速度傳感器的野生動物監測解決方案，包括搭載加速度傳感器的衛星追蹤器、數據中心及數據服務平臺三個部分。通過北斗衛星定位及加速度傳感器實現對動物個體位置與活動的實時監測，為動物行為模式分析、能量消耗和運動強度評估等提供技術支撐。

　　（一）搭載加速度傳感器的衛星追蹤器
　　追蹤器采用北斗衛星全球定位，精度最高可達1米。VHF數據回傳設備重量低至1.2g；2G/4G/5G數據回傳設備重量最輕2.5g，支持國際漫游，適應全球范圍工作。設備可采集多維數據，包括經度、緯度、高度、速度、ACC（三軸原始加速度）、ODBA、航向、溫度、運動量、水平精度因子（HDOP）、垂直精度因子（VDOP）等。
　　搭載加速度傳感器后，可根據用戶需求設置采集頻率，為用戶提供ACC數據（三軸原始加速度），連續監測4S（20Hz）或8S（10Hz），采集間隔低至十分鐘，賦能野生動物行為監測。
　　（二）數據中心
　　環球信士數據機房達到電信安全級別，全天候實時監控。數據中心采用嚴格的訪問控制，確保只有經過授權的用戶才能夠訪問數據；采用冗余服務器架構和磁盤熱備技術，確保系統穩定性和數據永久存儲。保證數據安全、用戶無憂。
　?。ㄈ祿掌脚_

　　環球信士數據服務平臺是獲取、管理和分析動物個體監測數據的綜合性平臺，支持Windows、Android、IOS等操作系統，包括桌面端、Web端和移動端3種類型，為客戶深入了解動物的地理位置、行為習性、棲息環境及相關生態學分析提供數據支持。

　　圖4-移動端數據平臺登錄界面

　　圖5-桌面端數據平臺登錄界面

　　移動端數據平臺具有行為監測功能，為用戶進行野外觀測提供輔助工具，記錄動物個體行為，并將觀測到的個體行為與原始ACC數據進行匹配，用于后續研究分析。

　　此外，環球信士數據服務平臺不斷優化，根據用戶的需求和反饋，定期更新和升級性能，為科學研究提供優質技術支撐。
　　三、相關研究

　　澳大利亞阿德萊德大學入侵科學與野生動物生態學實驗室Jack Tatler研究組在《Movement Ecology》發表文章（Tatler et al.2021），該篇文章利用三軸加速度計（ACC）和GPS數據，對澳大利亞中部自由放養的野狗的能量消耗和活動模式進行時空分析。通過模擬ODBA作為晝夜環境溫度的函數來測試野狗是否在行為上進行體溫調節。

　　研究于2016年4月至2018年5月在卡拉穆里納野生動物保護區開展。該地區氣候干旱，年降雨量中位數為133.5毫米，夏季非常炎熱，冬季溫和，日平均氣溫在最熱月份為23°C-38°C，最冷月份為6°C-20°C（下午三點左右是一天中最熱的時候）。研究組為19只澳洲野狗安裝了ACC-GPS項圈追蹤器，這些項圈配備了三軸加速度計。最終六個項圈通過觸發掉落機制回收，一個項圈通過重新誘捕回收。對于從七只野狗身上找回的ACC和GPS數據，研究組將原始ACC數據從最高和最低強度的進行行為分組，將野狗的ACC數據分類為五種行為，并將躺著、站立和坐著的行為重新標記為“靜止”，因為這些行為十分相似，它們不太可能在能量消耗上不同。（見表1）

　　對于靜息代謝率（適用于所有靜止行為），研究組使用Shield收集的澳洲野狗的耗氧量數據，并

　　推出Eq.1公式。對于步行和跑步行為，使用Bryce和Williams的公式（Eq.2）計算能量消耗，假設平均速度為步行1.985ms-1，跑步為4.96ms-1。并據此得出表2。

　　表2-在卡拉穆里納配備ACC-GPS項圈的7只野狗的屬性

　　為了研究卡拉穆里納野狗的日?；顒幽Ｊ?，研究組使用R軟件包“mgcv”構建了兩個廣義加性模型（GAMs）。第一個活動模型評估了移動距離（連續15分鐘GPS位置之間）作為一天中小時（0-23）的函數。類似地，第二個活動模型將ODBA（在距離測量的相同15分鐘期間的平均值）作為小時的函數進行評估。在進行統計分析之前，對兩個反應變量進行了標準化。GAMs采用循環三次回歸樣條和20節擬合。除此之外還進行了皮爾遜相關性檢驗，以檢驗響應變量之間相關性的強度和方向。

　　研究結果表明，環境溫度可能會影響野狗的行為，白天野狗活動(ODBA)與環境溫度呈負相關，這意味著太陽輻射的高熱量增益可能是限制干旱環境中野狗白天活動的一個因素。（見圖10）

　?。?5%置信區間用灰色陰影表示）

　　參考文獻
　　Tatler,J.,Currie,S.E.,Cassey,P.et al.Accelerometer informed time-energy budgets reveal the importance of temperature to the activity of a wild,arid zone canid.Mov Ecol 9,11(2021).