Using geovisual analytics to enrich conservation science: a review of interactive visualization of wildlife and environmental spatial data across ecosystems

ABSTRACT

The size and complexity of spatial data in conservation science has been increasing dramatically as new tracking and monitoring technology has become more advanced and accessible. While the resulting high-resolution datasets have the potential to advance conservation science, new approaches in data management, analysis, and visualization are needed to realize time-sensitive on the-ground applications. Geovisual analytics (GVA) presents a novel approach to supporting interdisciplinary groups of conservation scientists, land managers, public and private stakeholders, and policymakers in thoughtful, timely, and data driven decision-making. The use of GVA in conservation science has emerged in the past decade, however its potential applications are under-explored and existing research is dispersed. Here we present a cross-disciplinary review of literature on the use of GVA in conservation science. Three key themes emerged:

1. GVA as a decision support tool for land and wildlife management,

2. movement analysis and/or monitoring of species and their potential threats, and

3. GVA for tracking environmental condition and progress toward conservation goals.

We then categorize existing GVA applications across both landscape and wildlife applications. We found that GVA has clear value in the conservation science community, however much work is left to be done to improve big data management and visualization.

ABSTRAITE

La taille et la complexité des données spatiales en science de la conservation ont considérablement augmenté au fur et à mesure que les nouvelles technologies de suivi et de surveillance sont devenues plus avancées et plus accessibles. Même si les séries de données haute résolution qui en résultent aient le potentiel de faire progresser la science de la conservation, de nouvelles approches en matière de gestion, d'analyse et de visualisation de données sont nécessaires pour réaliser des applications terrains, sensibles à la composante temporelle. L'analyse géovisuelle (AGV) présente une nouvelle approche pour aider les groupes interdisciplinaires de scientifiques de la conservation, de gestionnaires de foncier, d'acteurs publics et privés et de décideurs dans leurs prises de décision réfléchies, opportunes et basées sur les données. L'utilisation de l'AGV dans la science de la conservation a émergé au cours de la dernière décennie, mais ses applications potentielles sont sous-explorées et la recherche existante est dispersée. Nous présentons ici une revue interdisciplinaire de la littérature sur l'utilisation de l'AGV en science de la conservation. Trois grands thèmes ont émergé :

1. l'AGV comme outil d'aide à la décision pour la gestion des terres et de la faune,

2. l'analyse des mouvements et/ou surveillance des espèces et de leurs menaces potentielles, et

3. l'AGV pour suivre l'état de l'environnement et les progrès vers les objectifs de conservation.

Nous catégorisons ensuite les applications AVG existantes dans les applications paysagères et fauniques. Nous avons constaté que l'AVG a une valeur ajoutée évidente dans la communauté des sciences de la conservation, mais qu'il reste encore beaucoup de travail à faire pour améliorer la gestion et la visualisation de méga lots de données.

KEYWORDS:

• Geovisual analytics
• conservation
• environment

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the author(s).

Additional information

Notes on contributors

L. Mae Lacey

L. Mae Lacey is a recent graduate of the MS in Spatial Data Science program at the Pennsylvania State University and is a Data Science Fellow at Conservation Science Partners, where she works to solve large-scale conservation problems through the implementation of spatial analytics, statistical modeling, and cloud-based computing. She specializes in cartography, scientific communication, data visualization, geospatial analysis, and geovisual analytics, all with applications to conservation science. Her work centers on opportunities to leverage geospatial data in web-based tools to inform conservation decision-making and policy.

Jonathan K. Nelson

Jonathan K Nelson, Assistant Professor of Geographic Information Science & Technology and Associate Director of GIS Professional Programs at the University of Wisconsin-Madison, specializing in cartography, geovisual analytics, and human-centered design with applications in environmental science, fitness and health, politics, socioeconomics, transportation, and urban planning. His work emphasizes the significant role of visual communication in making spatial data more accessible, legible, and valuable to broad and diverse audiences.