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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.3.2020.tde-02032020-103616
Document
Author
Full name
Suelane Garcia Fontes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Corrêa, Pedro Luiz Pizzigatti (President)
Cobe, Raphael Mendes de Oliveira
Ferraz, Katia Maria Paschoaletto Micchi de Barros
Silva, Flavio Soares Correa da
Valêncio, Carlos Roberto
Title in Portuguese
Animoveminer: um framework para a análise exploratória da interação entre animais e o meio ambiente.
Keywords in Portuguese
Análise de dados
Ciência dos dados
Comportamento animal
Mineração de dados
Trajetória animal
Abstract in Portuguese
Os dados espaço-temporais referentes à movimentação animal estão sendo amplamente coletados devido aos avanços das tecnologias e das iniciativas de instituições focadas no monitoramento da biodiversidade, tais como, o Institute Max Planck de Ornitologia (MAX PLANCK, 2019) e o Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Mamíferos Carnívoros (CENAP, 2019), integrante do Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBIO, 2019). Outras instituições como, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE, 2019) e WorldClim - Global Climate Data (WORLDCLIM, 2019), também, estão focadas na coleta de dados, mas relativos aos fatores ambientais. Portanto, os dados de biodiversidade estão disponíveis ampliando a capacidade de acompanhamento, estudo e gerenciamento do movimento dos animais e dos fatores ambientais. O desafio é como realizar a análise exploratória desses dados de forma a obter conhecimento sobre a interação entre os animais e o ambiente. Desta forma, nesta tese é apresentado um framework, denominado AniMoveMineR, que tem como objetivo permitir a análise das interações entre os animais e o ambiente, ao longo do tempo e espaço, utilizando dados espaçotemporais referentes à movimentação animal e aos fatores ambientais. A contribuição científica desse trabalho é fornecer o framework como uma solução unificada para a análise exploratória dos dados de movimentação animal para que os pesquisadores possam: realizar análises para compreender a evolução da vida do animal, seu comportamento, como utiliza o espaço ao longo do tempo e o nível de correlação entre os animais e o ambiente, provendo informações que orientem os pesquisadores e órgãos públicos na tomada de decisão relativa às ações de preservação e conservação do meio ambiente. A movimentação e o comportamento animal são amplamente estudados na literatura, mas nenhum trabalho correlato se aproxima do framework proposto. Para avaliar o AniMoveMineR foram realizados diversos estudos de caso, dos quais são apresentados dois aplicados na área de biodiversidade com onças pintadas, da região do Pantanal - Brasil, e macacos (Cebus Capucinus), de Barro Colorado Island - Panamá, mostrando como o framework pode ser utilizado na análise exploratória do movimento dos animais.
Title in English
Animoveminer: a framework for exploratory analysis of interaction between animals and environment.
Keywords in English
Animal behavior
Animal trajectory
Data analytics
Data mining
Data science
Abstract in English
Spatio-temporal data on animal movement has been widely collected through sensors or Global Positioning Systems (GPS) tracking systems due to advances in technologies and initiatives from institutions focused on biodiversity monitoring, for example, the Max Planck Institute for Ornithology (MAX PLANCK, 2019) and the National Center for Research and Conservation of Carnivorous Mammals (CENAP, 2019), member of the Chico Mendes Institute for Biodiversity Conservation (ICMBIO, 2019). Other institutions, such as, National Institute for Space Research (INPE, 2019) and WordClim - Global Climate Data (WORLDCLIM, 2019) are also focused on data collection, but related to environmental factors. Thus, the biodiversity data available is increasing the ability to monitor, study and manage animal movement and environmental factors. The challenge is how to perform the exploratory analysis of such data in order to gain knowledge about the interaction between animals and the environment. Therefore, this thesis presents a framework titled AniMoveMineR, which seeks to enable the analysis of interactions between animals and the environment over time and space, using spatiotemporal data related to animal movement and environmental factors. The scientific contribution of this research is to provide the framework as a unified solution for exploratory analysis of animal movement data so that researchers can: perform analyses to understand the evolution of animal life, its behavior, how it uses space over time and the level of correlation between animals and the environment, providing information to guide researchers and public agencies in decision regarding environmental preservation and conservation efforts. Animal movement and behavior are widely studied in literature, but no related work matches the proposed framework. To evaluate AniMoveMineR several case studies were carried out, two of which are applied in the area of biodiversity, with jaguars from the Pantanal region - Brazil, and monkeys (Cebus Capucinus) from Barro Colorado Island - Panama, further highlighting how the framework can be used for exploratory analysis of animal movement.
 
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Publishing Date
2020-03-02
 
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