Амурские ученые внедряют новые технологии для изучения лесов и природных пожаров
Выявлять зоны пожарного риска, делать долгосрочные прогнозы о площадях и интенсивности очагов возгораний — средства для этого получили амурские учёные. Искусственный интеллект помогает обрабатывать снимки с космических спутников. Сегодня исследователи на пороге внедрения новых технологий в повседневный труд.
— Инженерные изыскания, геодезия, картография — это лишь часть отраслей, где труд десятков специалистов заменяет современное помощник. При изучении леса технологию лидарной съёмки только начали внедрять. Впереди ещё большой фронт работы, говорят специалисты.
Этот дрон оснащён специальной камерой. Она выпускает лазерные лучи, так называемые лидары. В секунду — до полумиллиона импульсов. Они отражаются от разных поверхностей — стволов деревьев, домов, доходят до почвы — и обратно принимаются датчиком. Так формируется некое “облако точек”, поясняют учёные. С помощью него и строится 3D-модель исследуемой территории.
— Представляете, сколько точек получается, таким образом достаточно детально поверхность как бы ощупывается.
Почти 800 миллионов гектаров мирового леса в границах России, 22 миллиона из них находятся в Приамурье. На лёгкие Земли неумолимо давит человек. Научиться определять биомассу дерева, чтобы оценить ситуацию в целом — вопрос, которым занимаются сотрудники Российской Академии Наук по всей стране. Подойти к каждому дереву нереально. А лидарная съёмка позволит исследовать большие площади и проанализировать данные уже в ближайшее время. В нашей области инициативная команда ищет подходы для более точного анализа. Потому работает пока на редколесье.
«Мы пытаемся посмотреть, вот если мы вручную измерим деревья, а потом возьмём данные с лидара. И вот когда мы получим, что данные с лидара дают точно такие же высоты, диаметры стволов, диаметры крон, мы скажем — да, круто, можно. Пока у нас ошибка где-то в 30 процентов, мы стремимся её уменьшить», — рассказал научный сотрудник Института геологии и природопользования ДВО РАН Александр Иванов.
Собранный материал обрабатывается с помощью специальных программ и дальше в лаборатории. Получив модель, можно проанализировать состояние леса по разным характеристикам.
— Компьютер сам разделил множество точек на отдельные деревья. И даже с учётом ошибок, которые могут возникать, — например, он может там 2 дерева за 1 посчитать, мы уже имеем представление о густоте насаждений. Сколько деревьев растёт на единице площади.
При более точном сканировании система готова даже определить диаметр ствола, густоту кроны. Что скажет о состоянии после разных воздействий. Тогда учёные вправе и посоветовать, как лес, например, эффективнее восстановить. Мониторинг климата, а здесь равно и тайги, включён в перечень национальных целей развития страны на ближайшие 5 лет и в перспективе до 2036 года. Наряду с внедряющимися земными технологиями, незаменимыми остаются и те, что следят за планетой из космоса. Размеры спутниковых снимков измеряются гигабайтами. Для исследований порой нужны десятки тысяч, говорит Юлия Масютина. В обработке данных выручает искусственный интеллект. Молодой учёный посвятила изучению амурского климата не один год.
«Мы проанализировали динамику лесных пожаров в 21 веке. И можем сказать, что в первое 10-летие 21 века. Леса больше горели на юге нашей области. Это весенние пожары, возле Транссиба чаще всего возникают они. То сейчас пожары начинают расширятся на север. Это в район БАМа и даже севернее. То есть это летние пожары преимущественно. А летние пожары — они более серьёзные», — отметила научный сотрудник Института геологии и природопользования ДВО РАН Юлия Масютина.
Сопоставляя данные прошлого, здесь делают прогнозы на будущее. Их вероятность подтверждается фактами. Научиться жить в условиях глобального изменения климата и минимизировать риски возникновения новых негативных факторов — одна из задач исследователей, чтобы незарастающих шрамов на карте планеты было как можно меньше.
Смотрим "Вести - Амурская область": smotrim.ru/amur. Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях: Telegram, ВКонтакте, Одноклассники, Дзен.