Technologie umělé inteligence (AI) by v budoucnu mohla pomoci z fotek velmi podrobně analyzovat stav lesů. Nástroj, na jehož vývoji se podílí tým vědců z brněnského pracoviště Výzkumného ústavu pro krajinu, propojuje drony, laserové skenování objektů, AI a pokročilé modely růstu lesních porostů. Výsledkem má být systém schopný vyhodnocovat stav lesa až na úroveň jednotlivých stromů. A současně má předvídat jeho budoucí vývoj v podmínkách měnícího se klimatu.
Informace o počtu stromů, jejich objemu, zdravotním stavu nebo druhovém složení jsou klíčové pro plánování těžby, ochranu lesa i dlouhodobou péči o krajinu. Tradiční metody vyžadují rozsáhlou práci v terénu a často jsou časově i finančně náročné.
Vědci proto pracují na nástroji, který kombinuje data z dronu, pozemního systému laserového skenování (LiDARu) a pokročilých algoritmů strojového učení. Díky tomu bude možné podle expertů získávat detailní informace o lesních porostech rychleji, přesněji a ve výrazně větším rozsahu než dosud.
„Lesy dnes čelí bezprecedentním výzvám spojeným se změnou klimatu, suchem, kůrovcovými gradacemi, což vše vede k výrazné a urychlené proměně tuzemských lesů. Kvalitní a aktuální data jsou nezbytným předpokladem pro odpovědné rozhodování,“ sdělil spoluřešitel projektu za Výzkumný ústav pro krajinu Martin Krůček. Projekt Forestum.ai podle něj přináší možnost získávat tyto informace automatizovaně a s dosud nevídanou přesností.
Les pod dozorem AI
Vyvíjený systém bude obsahovat sedm specializovaných digitálních modulů. Ty umožní například automatické určování dřevní zásoby, identifikaci jednotlivých stromů, rozpoznávání dřevin na úroveň rodu nebo detailní analýzu korun stromů. Významnou inovací bude také propojení dat z různých zdrojů. Algoritmy dokážou přiřadit koruny identifikované z leteckých snímků ke konkrétním kmenům zachyceným laserovým skenováním. Díky tomu bude možné přesně určit objem dřeva jednotlivých stromů i celých porostů.
Jednou z nejambicióznějších částí projektu jsou růstové simulace lesních porostů. Systém dle vědců bude schopen modelovat vývoj lesa po jednotlivých letech až do roku 2100. Využívat přitom bude scénáře předpokládající různé varianty budoucího vývoje klimatu.
„Nejde pouze o to zjistit, jak les vypadá dnes. Stejně důležité je porozumět tomu, jak se bude vyvíjet v příštích desetiletích,“ doplnil Jakub Kašpar, který ve Výzkumném ústavu pro krajinu vede vývoj predikčního modulu. Právě kombinace detailních dat z terénu a procesních modelů růstu podle něj umožní vytvářet kvalifikované scénáře budoucího vývoje lesních ekosystémů a podpoří adaptaci porostů na klimatickou změnu.
