استخدام المواطن العلوم والرسوم المتنقلة جمع البيانات البيئية المجتمعية

دور تطبيقات الهواتف النقالة في جمع البيانات

وتُستخدم التطبيقات المتنقلة المعدة لعلوم المواطنين كبوابات سهلة الاستعمال لتدفقات العمل المعقدة للبيانات، بدلا من اشتراط أن يملأ المتطوعون استمارات الورق ونتائج التجاوزات اللاحقة، ويتعاملون مع رفع الأعياد الثقيلة: فهم يلتقطون المصابيح، والموقع الجغرافي، ووسائط الإعلام داخل واجهة واحدة، وهذا التبسيط يشجع على توسيع نطاق الاعتماد ويقلل من أخطاء الدخول.

أهم رسوم العلوم للمواطنين الفعالين

• Geotagging and GPS integration]: Automatically records the precise location of each observation, eliminating manual coordinate entry and reducing transcription mistakes.
• Multimedia capture]: Built —in cameras and microphones let users upload photos of plants, animals, or pollution events, and record audio (e.g., bird songs, traffic noise). These media can later be verified by experts or AI algorithms.
• Realtime submission]: البيانات تسافر مباشرة إلى قاعدة بيانات مركزية، مما يتيح إجراء تحليلات وتغذية قريبة من الأرض، وهذه الوسيلة قيمة خاصة بالنسبة لظواهر حساسة زمنياً مثل البلغمات أو تسربات تلوث الطوارئ.
• User guidance tools]: Species identification keys, builtin tutorials, and decision trees help novices provide accurate observations. Some apps even use computer vision to suggest identifications on the fly.
• Gamification and social features]: Leaderboards, vias, and community forums keep volunteers motivated and foster a sense of belonging. For example, iNaturalist awards “Research Grade” status to observations that meet evidence standards, rewarding careful documentation.

أمثلة بارزة

(أ) عدد من الأجهزة التي أصبحت دعامة للنظم الإيكولوجية لعلوم المواطنين. iNaturalist، وهي مبادرة مشتركة من أكاديمية كاليفورنيا للعلوم والمجتمع الجغرافي الوطني، تتيح للمستعملين في أي مكان في العالم تسجيل التنوع البيولوجي حولهم.

وتظهر هذه التطبيقات أن المنابر المتنقلة ليست مجرد أدوات سلبية وإنما هي عناصر تمكينية نشطة من التوعية العلمية، بل إنها تتحول إلى تجارب يومية - تسير في الحديقة، وهو يوم في الشاطئ - إلى مساهمات مفيدة في المعرفة.

فوائد استخدام تطبيقات الهواتف النقالة لجمع البيانات المجتمعية

ويُنتج عن إدماج التكنولوجيا المتنقلة في علوم المواطنين مزايا تتجاوز مدى ملاءمة ذلك، وتبين الفوائد التالية سبب اكتساب النهج القائمة على التطبيق للانتقال بسرعة كبيرة.

إمكانية الوصول إلى الخدمات وشموليتها

ويقترب عدد الهواتف الذكية من التقريب في أجزاء كثيرة من العالم، وقد وجد تقرير مركز بحوث التجول رقم 2024 أن 85 في المائة من البالغين الأمريكيين يملكون هاتفاً ذكياً، وأن هناك اتجاهات مماثلة في معظم البلدان، وهذا الاختراق الواسع النطاق يعني أن علوم المواطنين يمكن أن تصل إلى بيانات ناقصة التمثيل تقليدياً في مجال البحث: السكان الحضريون، والشباب، والوافدون في المناطق النائية أو التي لا تحظى بخدمات كافية، ويمكن تصميم هذه البيانات بمستوى محدود من حيثيات متعددة اللغات.

بيانات الوقت الحقيقي والاستجابة السريعة

ونظراً لأن طلبات التطبيق قد رفعت فوراً، فإن الباحثين وصانعي القرار يستطيعون رصد الأحداث الناشئة في وقت مبكر، فعلى سبيل المثال، أثناء فترة الطحالب الضارة، يمكن لأعضاء المجتمع المحلي الذين يستخدمون التطبيقات أن يعلّموا موقعها ومداها في غضون ساعات، ويمنحوا مديري المياه الوقت اللازم لإصدار الإنذارات أو الشواطئ القريبة، وبالمثل، فإن التقارير عن الأنواع الغازية عن طريق التطبيقات تسمح لسلطات الحفظ بالعمل قبل إنشاء الأنواع، وهذه السرعة تحولت بالنسبة للإدارة البيئية: البيانات المستخدمة حالياً في جمعها.

زيادة المشاركة العامة ومحو الأمية البيئية

ويعزز المشاركة في جمع البيانات وجود صلة أعمق بالبيئات المحلية، ويتعلم المستعملون تحديد الأنواع، ويعترفون بعلامات التلوث، ويفهمون العلاقات الإيكولوجية، وتظهر الدراسات أن المتطوعين في مشاريع علوم المواطنين كثيرا ما يطورون وعيا بيئيا أكبر، ويرجح أن يعتمدوا سلوكا مستداما، مثل الحد من استخدام مبيدات الآفات أو الدعوة إلى استخدام الأماكن الخضراء، علاوة على ذلك، عندما يرى الأفراد أن بياناتهم تستخدم في وضع السياسات موضع التنفيذ (مثلا، خريطة حرارة للجزر الحضرية القائمة على تقارير مقيمة).

التكلفة - الأثر

ويتطلب الرصد البيئي التقليدي معدات مكلفة، وموظفين مدربين، وعمالا ميدانيا يستغرق وقتا طويلا، ويخفض علم المواطن المتنقل هذه التكاليف بشكل كبير، ويوفر المتطوعين العمل ويستخدمون في كثير من الأحيان أدواتهم الخاصة، وفي حين أن تطوير وصيانة التطبيقات ينطويان على تكاليف، فإنهم صغار بالمقارنة بنشر شبكة رصد مهنية في منطقة كبيرة، وبالنسبة للمنظمات غير الربحية ووكالات البلديات، فإن جمع البيانات القائمة على التطبيق يتيح وسيلة عملية لجمع بيانات خط الأساس دون كسر الميزانية.

القدرة على التصعيد والبيانات الضخمة

وبمجرد توزيع هذا التطبيق، يمكن لآلاف المستخدمين المشاركة في آن واحد، وتغطي مناطق شاسعة، وقد استخدمت البيانات الناتجة عن ذلك، التي كثيرا ما تُعد ملايين التحليلات التي يمكن قياسها بالسجلات والتي يمكن استحالة أخذ عينات صغيرة، ويمكن تدريب نماذج التعلم الآلات على بيانات علم المواطنين لتحديد الأنماط، والتنبؤ بالأوضاع المستقبلية، أو اكتشاف الشذوذات، وعلى سبيل المثال، استخدم الباحثون بيانات الظواهر التحررية لتتبع التحولات في نطاقات الزبدة بسبب تغير المناخية، والآفات.

أمثلة المشاريع البيئية المجتمعية

وفي جميع أنحاء العالم، تستخدم المجموعات تطبيقات متنقلة لمعالجة المشاكل البيئية المحلية، وتوضح الأمثلة التالية تنوع هذه الجهود وأثرها.

Air Quality: The PurpleAir Network

ويوزع البولي إير أجهزة استشعار منخفضة التكلفة للجسيمات تربط بين الإنترنت وتغذي البيانات في خريطة مفتوحة الوصول، ويستخدم السكان أجهزة استشعار في منازلهم ويسهمون في شبكة عالية الجودة من الهواء في المناطق المرتفعة، وتستخدم المجتمعات المحلية خريطة البولي إير لفهم البقع الساخنة للتلوث، كما تستخدم البيانات في الدراسات المتعلقة بالتلوث في المناطق الحضرية.

Water Quality: the Global Water Sampling Project by EarthEcho International

وتقوم منظمة " الأرض إيكو " الدولية، التي أسستها أسرة المتأخر في علم المحيطات فيليب كوستو الابن، بإشراك الشباب في رصد أجساد المياه المحلية، وباستخدام تطبيق متنقل، يقوم المشاركون بقياس الهيدروجيني، ودرجات الحرارة، والاضطرابات، والأكسجين المذوب، ثم تبادل النتائج مع قاعدة بيانات مركزية، وتساعد هذه المبادرة المدارس والمجتمعات على تحديد المجرى الملوث والدعوة إلى إعادة البناء.

التنوع البيولوجي والأنواع الغازية: التحديات القائمة في المدن العازلة

وتقوم الأحداث السنوية مثل تحدي المدينة (يشارك في تنظيمها متحف التاريخ الطبيعي لمقاطعة لوس أنجلوس وأكاديمية العلوم في كاليفورنيا) بدعوة سكان المدن المشاركة إلى تصوير أكبر عدد ممكن من الكائنات البرية خلال فترة أربعة أيام، وتُجرى جميع الملاحظات عن طريق الناتور، وقد وثقت المنافسة مئات الآلاف من سجلات الأنواع، مما يعطي إدارات الحدائق البلدية صورة سريعة للتنوع البيولوجي الحضري ويساعد على تتبع الحيوانات أو النباتات الغازية.

Climate Change: The ISeeChange Platform

() ISeeChange ) is a community —weather journal that combines personal observations with sensor data. Users report how weather and climate are affecting their neighborhoods-noting flooding, heat waves, frost events, or changing growing seasons. The platform connects these stories to realtime climate data, creating a narrative layer that helps scientists and urban planners.

Coastal Monitoring: The MyCoast Program

ويسمح بلدي، الذي يستخدم على طول ساحلي الخليج الأمريكي والمحيط الأطلسي، للمتطوعين بتوثيق الفيضانات والتحات والحطام البحري، ويقدم المستعملون صورا مدروسة جغرافيا لطيور العواصف، وظروف الشواطئ، والتغيرات في مستوى سطح البحر، وتدعم هذه البيانات الوكالات الحكومية والاتحادية في تقييم الأضرار التي تلحق بعد الأعاصير، وتثبت نماذج الفيضانات، والتخطيط لمشاريع ترميم السواحل.

التحديات والحدود

وعلى الرغم من وعدهم، تواجه مشاريع علوم المواطنين المتنقلة عقبات كبيرة يجب التصدي لها من أجل النجاح الطويل الأجل.

ألف - ضمان البيانات ومراقبة الجودة

ولا يُعد جميع المتطوعين علماء مدربين، وبالتالي، فإنهم يُحدثون أخطاء في تحديد الهوية، وسجلات غير كاملة، وأخطاء قياسية، ويجب على مصممي طلبات الاعتماد تنفيذ آليات التحقق: استعراضات الخبراء، والمرشحات الآلية، وأساليب توافق الآراء (التي تتطلب من عدة مستخدمين تأكيد ملاحظة)، وعمليات التحقق من الآلات، وحتى بعد ذلك، تتضمن بعض مجموعات البيانات ضوضاء يجب أن تُحسب إحصائيا في التحليل.

Divital Divide

وفي حين أن ملكية الهواتف الذكية عالية، فإنها ليست عالمية، فالطوائف ذات الدخل المنخفض والمسنين والسكان في البلدان النامية قد يفتقرون إلى إمكانية الوصول إلى شبكة الإنترنت الموثوقة أو الأجهزة القادرة، مما يؤدي إلى تحيز للمشاركة حيث تؤدي البيانات الممثلة تمثيلا ناقصا في المناطق المهمشة إلى نتائج، ومن أجل التخفيف من ذلك، يمكن للمشاريع أن توفر وسائل غير مباشرة، أو شريكة مع المنظمات المحلية التي تقدم أجهزة، أو تكملة البيانات القائمة على التطبيق باستخدام أساليب جمع مدوجة (ت بعد مسحها).

طول الوقت

وكثيرا ما ترتفع مشاركة المتطوعين خلال ذروة الاهتمام الإعلامي أو الأحداث الجماهيرية، ولكن تتراجع بعد ذلك، إذ أن استمرار الاهتمام يتطلب استمرار الاتصالات، وثغرات التغذية المرتدة، والأثر الواضح، وهذا ينطبق على الإحصاءات الشخصية (مثلا " لقد أسهمتم بـ 342 ملاحظة هذا الشهر " ) ويفيد المعالم البارزة في الاحتفاظ بالمستعملين، وتدمج بعض المشاريع مع المناهج الدراسية لخلق مشاركة مستمرة من جانب الطلاب.

خصوصية البيانات والأمن

ويمكن أن تكشف الملاحظات التي يتم وضعها على أساس علم الأرض عن معلومات حساسة عن عادات المستخدمين أو مواقعهم أو ممتلكاتهم الخاصة، وإذا أبلغ المتطوع عن ملاحظة على أرضهم، فإن الإحداثيات الدقيقة قد تكون واضحة للآخرين، إذ تحتاج المشاريع إلى سياسات واضحة بشأن الخصوصية، وتتحكم في تبادل البيانات، وتُغفل عن الإحداثيات عند الحاجة، وبالإضافة إلى أن الأمن حول تخزين البيانات ونقلها يجب أن يحمي من الانتهاكات.

الفرص والابتكارات في المستقبل

وسيستند الجيل القادم من تطبيقات علوم المواطنين إلى الأسس الحالية التي ترتكز عليها التكنولوجيات والشراكات الناشئة.

الاستخبارات الفنية والتعلم الآتي