Sztuczna inteligencja skutecznie wspiera ochronę polskich lasów
Sztuczna inteligencja (AI) już dziś wspiera leśnictwo, a jej nieuchronny, dynamiczny rozwój przyczyni się do rozwoju tego sektora gospodarki, zwłaszcza w kontekście ochrony przyrody – to główna konkluzja spotkania, które w Instytucie Badawczym Leśnictwa w Sękocinie Starym zorganizował ośrodek IDEAS NCBR.
IDEAS NCBR to ośrodek badawczo-rozwojowy powołany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Jego zadaniem jest „wspieranie rozwoju sztucznej inteligencji i gospodarki cyfrowej w Polsce”. Docelowo ma stanowić platformę, łączącą środowiska akademickie i biznesowe.
„Z osiągnięć badaczy sztucznej inteligencji korzysta coraz więcej branż. Nowe możliwości zyskali również leśnicy, którzy mogą sprawniej dbać o ochronę lasów. Wszystko dzięki rozwiązaniom z zakresu leśnictwa precyzyjnego” – twierdzi prof. Krzysztof Stereńczak z Instytutu Badań Leśnictwa i IDEAS NCBR.
Wdrażanie nowoczesnych rozwiązań w leśnictwie precyzyjnym to obszar, który dziś bardzo interesuje naukowców z ośrodka IDEAS NCBR. Ten dział leśnictwa polega na wykrywaniu i opisywaniu drzew przy wykorzystaniu danych teledetekcyjnych. Zespół IDEAS NCBR zamierza stworzyć narzędzie AI, które umożliwi pomiar cech i jakości pojedynczych drzew.
„Zebrane dane będzie można wykorzystywać dla określonego obszaru, np. lasu czy parku, w celu skuteczniejszej ochrony przyrody, a przede wszystkim efektywnego zarządzania lasami” – mówi dr inż. Marek Ksepko, dyrektor białostockiego Oddziału Biura Urządzania Lasu i Geodezji Leśnej – instytucji, która ściśle współpracuje z Instytutem Badawczym Leśnictwa.
Lasy zajmują około 30 proc. powierzchni Polski. Gospodarka leśna to proces, który z założenia ma trwać dziesiątki lat, a więc niezbędne jest realne przewidywanie przyszłości w tej dziedzinie. Według leśników „podstawą precyzyjnego modelowania, przewidywania dalszego rozwoju lasów i całego środowiska przyrodniczego” jest prawdziwa wiedza, czyli precyzyjnie zebrane dane.
„Możliwe jest wtedy wysnuwanie określonych wniosków. Tradycyjna analiza niezwykle obszernych, wieloczasowych i wieloźródłowych zbiorów danych jest trudna, pracochłonna i ostatecznie – kosztowna. W sukurs przychodzą nowoczesne metody wnioskowania, oparte na sztucznej inteligencji” – dodaje dr Ksepko.
Dzięki wykorzystaniu nowych technologii praca leśników staje się o wiele wydajniejsza. Jeszcze niedawno drzewa mierzono przy użyciu tzw. klup oraz prostych wysokościomierzy. Teraz korzysta się z samolotów, dronów, precyzyjnych GPS-ów czy skanerów laserowych. Wyniki pomiarów wykorzystywane są m.in. w planowaniu nasadzeń, zarządzaniu gatunkami obcymi, kształtowaniu różnorodności biologicznej, czyli szeroko pojętej ochronie przyrody.
Jak wyjaśnia dr Ksepko dopiero „gwałtowny rozwój technik obliczeniowych”, jaki obserwujemy w ostatnich latach, pozwolił rozwinąć się leśnictwu precyzyjnemu, a tym samym obszarom odpowiadającym za ochronę środowiska.
„To rewolucja w myśleniu o przyrodzie, która dzieje się właśnie dzięki AI” – objaśnia dr Ksepko.
Zespół IDEAS NCBR, przy współpracy z Biurem Urządzania Lasu i Geodezji Leśnej, pracuje nad metodami umożliwiającymi precyzyjne pomiary cech biometrycznych drzew (np. miąższość, wysokość czy stan zdrowotny) i rozpoznawanie gatunków. Dzięki temu wiele czynności, wykonywanych w trakcie pomiarów terenowych, ulegnie automatyzacji. Wyniki mają być integrowane w sposób zautomatyzowany z systemami już wykorzystywanymi w leśnictwie. Sztuczna inteligencja ma także pomóc przewidywać np. pogorszenie się stanu zdrowia konkretnego drzewa poprzez analizę danych takich jak obecność pasożytów na pniu, zebranych przy użyciu teledetekcji bliskiego zasięgu.
„Dzisiaj głównym wyzwaniem nie jest wcale stworzenie urządzeń, które umożliwią zdalne obrazowanie drzew czy drzewostanów. Takie narzędzia powstają i jest ich coraz więcej. Kluczowe jest stworzenie rozwiązania, które pozwoli przetwarzać dane w sposób zautomatyzowany i dostarczy informacji wiarygodnych oraz dostosowanych do potrzeb specjalistów. Jednym z naszych celów jest stworzenie takiego funkcjonalnego narzędzia” – komentuje prof. Krzysztof Stereńczak z IDEAS NCBR.
Wykorzystanie sztucznej inteligencji w ochronie środowiska zyskuje na znaczeniu. Rozwiązania AI wspierają, m. in. ochronę rzek w Polsce, przyspieszając prace nad identyfikacją starorzeczy. Sztuczną inteligencję wykorzystuje się do analizy danych, dotyczących zanieczyszczeń mórz i oceanów. Z technologii tej korzystają również specjaliści, zajmujący się ochroną lasów, ich zarządzaniem oraz bioróżnorodnością.
„Sztuczna inteligencja może nie tylko zaoszczędzić czas pracy leśników, lecz również i przede wszystkim zapewnić specjalistom precyzyjne i wiarygodne dane, oparte o wiele więcej informacji, niż te pochodzące z pomiarów ręcznych. To z kolei pozwala znacznie lepiej chronić walory przyrodnicze lasów oraz zarządzać sposobem ich zagospodarowania” – twierdzi prof. Krzysztof Stereńczak z IDEAS NCBR.
