适用于智能手机、平板电脑和其他小工具的移动应用程序几乎可以将任何人变成公民科学家。配备应用程序的无线设备让全球用户能够在日常生活中充当各种数据的远程传感器——无论是华盛顿州的入侵性大蒜芥菜,还是墨西哥金塔纳罗奥州的红边椿象。
密歇根理工大学土木与环境工程教授亚历克斯·梅耶表示,智能手机可以自动化数据收集,并将许多重要的数据收集功能(例如捕获图像、音频和文本)整合到一个工具中,该工具可以“标记”与观测相关的日期、时间和地理坐标。梅耶正在与密歇根理工大学的同事、计算机科学副教授罗伯特·帕斯特尔以及一群学生一起领导一个项目,以开发新的公民科学移动应用程序。
他们的网络公民项目于 2011 年启动,获得了国家科学基金会的资助,致力于每学期制作移动和网络工具,以帮助普通人收集环境信息。该项目招募了密歇根理工大学研究生和本科生的力量,他们学习了许多不同的学科,包括计算机科学、科学和技术传播以及心理学。学生们与他们大学和其他地方的科学家合作设计应用程序,包括专业的人类学家、生态学家和鸟类学家。“我们所有的移动应用程序都适用于 Android 平台,因为它是开放的,因此开发人员拥有更大的自由,”帕斯特尔说。
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外行人收集数据的普及,在很大程度上得益于移动设备的便捷性,这有助于围绕 海洋垃圾追踪器 和 诺亚计划 等努力形成致力于公民科学的整个社区。此外,网站 SciStarter 列出了全球 600 多个活跃的公民科学项目,其中三分之一由移动应用程序驱动。
公民科学联盟是公民科学家倡议的领先开发者,也是大众科学 鲸歌项目 的合作伙伴,于 2009 年推出了其 Zooniverse 网络门户,最初是星系动物园,此后已发展到包括十几个其他项目。Zooniverse 创始人兼天体物理学家克里斯·林托特表示,移动应用程序有可能使公民科学个性化。他说,星系动物园应用程序 在 2010 年首次亮相时对该项目产生了“重大影响”,但指出资金问题阻碍了 Zooniverse 继续支持该应用程序和开发新应用程序的努力。“[科学家] 被数据淹没,需要人们——公民科学家——来帮助整理数据,”林托特说。“毫无疑问,使用移动应用程序可以有效地做到这一点;我们所做的小实验已经证明了这一点。”
以下八款移动应用程序涵盖了各种科学学科——包括海洋生物学、气象学和生态学——它们将激发您内在的科学家潜能。
图片:塞奇
塞奇:塞奇 是塞奇盘项目的移动界面,该项目鼓励海员参与一项关于海洋浮游植物的全球研究。浮游植物支持海洋食物链,科学家需要帮助了解气候变化对其栖息地的影响。
价格: 免费
支持平台: iPhone、Android
工作原理: 参与者创建一个塞奇盘,这是一种测量水浊度的工具,并将其与塞奇应用程序一起使用。这种简单的科学设备可以使用胶合板、塑料或金属制成,并涂成白色。塞奇盘连接到卷尺上,被放入水中,直到从视线中消失——这是一个估计浮游植物数量的过程。然后将深度记录在塞奇应用程序上并上传到数据库。用户还必须使用手机的 GPS 指示他们的位置,以确保观测的准确性。测量必须在晴天或部分晴天进行,而不是在阴天进行。
附加功能: 使用该应用程序的公民科学家可以输入额外信息,例如,如果他们的船上有温度传感器,则可以记录海水温度。他们还可以拍摄在海面上看到的任何异常现象的照片或写笔记。
图片:mPing
mPing: mPing 应用程序 是作为地面附近降水识别项目的一部分创建的,它要求公民科学家报告降水情况。其目标是帮助国家强风暴实验室的气象学家开发和改进使用新升级的双极化 NEXRAD 雷达的算法。
价格: 免费
支持平台: iPhone、Android
工作原理: 使用 mPing,参与者选择观察到的降水类型。该应用程序侧重于冬季降水,包括雨、冻雨、毛毛雨、冻毛毛雨、雪、冰丸和混合雨。它还要求用户在降水停止时对“无”进行观测。鼓励用户测量他们的发现,例如用标尺测量雷暴冰雹的深度,并在应用程序中记录数据。通过告诉 NSSL 地面上的情况,科学家可以将现场报告与雷达探测进行比较,并使用这些数据来开发新技术,以确定降水模式和类型。
附加功能: 该项目最近扩大并更名为地面附近气象现象识别。因此,该应用程序已扩展为接受风灾、龙卷风、洪水、山体滑坡和能见度降低的报告。
图片:什么是入侵物种
什么是入侵物种: 入侵物种通常会威胁本地植物和动物,专家需要知道在哪里可以找到它们。这就是佐治亚大学开发的 什么是入侵物种应用程序 背后的主要思想。
价格: 免费
支持平台: iPhone、Android
工作原理: 该应用程序显示国家公园管理局和其他管理机构确定的本地入侵植物或动物列表。用户可以通过定位入侵物种并向专家提供 GPS 坐标以及照片和关于观测的注释,来帮助专家查明入侵物种。带有地理标记的观测和照片用于提醒专家注意破坏栖息地的物种的蔓延。用户还可以访问 whatsinvasive.com 网站,建立自己的入侵物种数据收集站点。
类似应用程序: 有几种此类应用程序专为居住在全国各地的公民科学家量身定制。IveGot1 用于识别和报告佛罗里达州的入侵植物和动物。SEEDN 是一款用于报告美国东南部入侵植物、昆虫和植物病原体的应用程序,并且是综合入侵物种报告和外展活动的一部分。中大西洋早期检测网络 应用程序适用于居住在包括特拉华州、纽约州和弗吉尼亚州以及华盛顿特区在内的州的人们。公民科学家使用该应用程序提交的观测结果将上传到早期检测和分布绘图系统 (EDDMapS),并通过电子邮件直接发送给当地和州的验证人员进行审查。EDDMapS West 是西部州的一个类似应用程序;Outsmart Invasive Species 是一款专门为监测马萨诸塞州的努力而创建的应用程序。
图片:夜晚的消失
夜晚的消失: 德国 Cosalux GmbH 开发了 夜晚的消失 应用程序,以帮助科学家测量和了解光污染对健康、环境和社会的影响。用户通过绘制光污染和星星可见度图,参与一个名为 地球之夜 的全球公民科学项目。结果被添加到数据库中,科学家使用该数据库来调查夜晚照明增加的原因、其生态、文化和社会经济影响以及对人类健康的影响。(例如,过度的光线会导致人们的睡眠障碍。)预计该研究将有助于改进照明概念和可持续技术的开发。
价格: 免费
支持平台: Android
工作原理: 夜晚的消失允许分三个步骤测量光污染。第一步是一个箭头,引导用户找到一颗星星,类似于指南针。然后,该应用程序要求用户选择各个星座中可见的星星,并在完成观测后提交他们的数据。观测结果有助于社区了解在减轻光污染方面哪些方法有效,以及改进的路灯如何节省能源和金钱。来自该应用程序的测量结果被匿名发送到地球之夜数据库,这是一个于 2006 年启动的公民科学项目。提交的测量结果必须包括具体信息,例如观察者的年龄、他们是否戴眼镜或隐形眼镜以及当前的天气状况——这些方面会影响星星的个人可见度。
类似应用程序: 对于拥有 iPhone 的公民科学家,iTunes 应用商店中提供类似的应用程序。DDQ 开发的 黑暗天空仪应用程序 通过拍摄两张照片来工作。首先用外套或口袋盖住您的相机手机,然后按“暗射”按钮。然后将您的 iPhone 对准您头顶正上方的天空中的点,然后按“天空”按钮。您的暗射和天空射之间的差异越大,数据就越可靠。与免费的夜晚的消失应用程序不同,黑暗天空仪应用程序的价格为 4.99 美元。
图片:金赛报告员
金赛报告员:顾名思义,金赛报告员 是一个全球移动调查平台,用于分享关于性行为的匿名数据。使用该应用程序收集的数据被汇总并在 KinseyReporter.org 上公开共享,KinseyReporter.org 是金赛性、性别和生殖研究所与复杂网络和系统研究中心的联合项目。
价格: 免费
支持平台: iPhone、Android
工作原理: 使用金赛报告员,参与者可以在事件发生后 24 小时内提交关于性行为或亲密行为的匿名报告。该报告可以是关于用户本人或他们观察到的其他人。由此产生的调查——或许多个人分享的信息报告——涵盖性行为和事件、性健康问题、暴力报告、公开示爱和其他经历。用户可以根据需要经常提交关于不同事件的报告,但他们在回答问题时只能从提供的标签中选择。为了保护匿名性,报告仅使用调查参与者选择的大概位置。
附加功能: 该应用程序的设计在最新版本中得到了改进,最新版本还包括金赛报告员 Twitter 更新、金赛机密播客和博客以及金赛研究所 YouTube 电影的集成提要。金赛报告员开发人员对该应用程序的匿名协议进行了额外改进,并添加了更用户友好的地理位置偏好设置。报告会随着时间的推移进行汇总,并且只有在从同一地点收到足够数量的条目后才会发布。
图片:海洋垃圾追踪器
海洋垃圾追踪器: 海洋垃圾追踪器 可用于查找和记录海滩或水中的海洋垃圾物品。该应用程序是国家海洋和大气管理局 (NOAA) 海洋垃圾部门和佐治亚大学东南大西洋海洋垃圾倡议的共同努力。
价格: 免费
支持平台: Android、iPhone。(注意:Android 设备有该应用程序的更新版本。iPhone 的最后一次更新于 2011 年发布,但计划明年夏天发布更新版本。)
工作原理: 该应用程序通过 GPS 记录垃圾的位置,并允许用户查看数据并将其提交到海洋垃圾追踪器网站。用户最初需要创建一个用户名和密码才能查看和下载网站上的数据。所有带有 GPS 坐标的可下载和映射数据都对公众匿名可见。海洋垃圾追踪器附带一个预加载的常见海洋垃圾物品列表,分为几个类别。公民科学家可以报告的垃圾示例包括饮料瓶、衣服和鞋子、汽车轮胎、建筑材料和渔具。
类似应用程序: 寻找类似公民科学应用程序的 iPhone 用户应查看 小溪观察。该应用程序允许用户拍摄照片并报告他们遇到的任何水道。通过监测当地水道的健康状况,包括水量和垃圾,参与者可以帮助流域团体、机构和科学家追踪污染并管理资源。
图片:噪音管
噪音管:噪音管 的创建目的是将智能手机变成移动噪音水平计。噪音管研究项目于 2008 年在索尼巴黎计算机科学实验室与布鲁塞尔自由大学合作启动,旨在研究公众在日常环境中接触噪音的情况。
价格: 免费
支持平台: iPhone、Android
工作原理: 该应用程序允许公民科学家参与集体绘制他们城市或社区的噪音地图。噪音管具有三个功能:测量噪音、定位噪音和标记噪音。标签包括烦恼程度和声音来源,例如飞机。收集的数据以无线方式实时发送到噪音管服务器。一旦数据上传到噪音管网站,用户就可以在谷歌地图上查看他们的声音轨迹。
附加功能: 关心噪音的公民可以在地图上可视化他们的测量结果,并为创建集体、全市范围的噪音地图做出贡献。例如,用户可以看到一个人在主要城市散步期间的声音暴露情况。参与者还可以将他们的经验与其他人进行比较,并决定是否公开。调查结果使政府和城市规划者受益,他们可以使用这些地图和统计数据更好地了解当地和全球的噪音污染。同时,研究人员可以通过访问集体噪音数据而受益。
图片:诺亚计划
诺亚计划:诺亚计划 是一款面向自然爱好者的工具,他们希望探索和记录野生动物。诺亚是“联网生物和栖息地”的首字母缩写,旨在帮助实验室、环保组织和各种组织收集重要的研究项目数据。该项目于 2010 年初在纽约大学互动电信项目下启动,并得到了国家地理的支持。
价格: 免费
支持平台: iPhone、Android
工作原理: 该应用程序具有三个主要功能。使用“发现”功能,用户可以选择植物或动物的照片,然后选择类别,确认他们的位置,添加标签并提交信息。借助“基于位置的现场指南”,公民科学家可以查看附近发现了哪些种类的植物和动物,并了解更多关于它们的信息。此选项允许使用地图视图、列表视图或最近“发现”的网格视图根据用户的位置进行搜索。第三个功能“实地任务”允许用户为正在进行的研究项目做出贡献。用户可以选择各种任务,例如拍摄松鼠和追踪迁徙的鸟类。
附加功能: 当前版本的诺亚计划包括视频支持,因此用户可以观看他们最喜欢的发现的视频。此版本还附带多张照片支持,用于查看整个系列、一种更轻松的方式,只需点击几下即可接受物种建议以及标记列表。