Дізнайтеся, як дрони та штучний інтелект забезпечують стійкий стрибок в ефективності лісового господарства.

Взимку 2021-2022 років Норвегія пережила кілька екстремальних погодних явищ, які завдали шкоди лісам країни. Шторми призвели до відключення електроенергії в тисячах будинків і знищення до 2,8 мільйона кубічних метрів лісу. Було повалено понад 15 000 гектарів дерев, що призвело до найбільшого знищення лісів Норвегії в сучасній історії.

Загроза повалених дерев

Повалені дерева становлять не лише значну економічну втрату придатної для заготівлі пиломатеріалів деревини – 2,8 мільйона кубометрів відноситься до загального об’єму придатної до зрубу деревини – але й загрозу довгостроковому здоров’ю лісу. Повалені дерева, залишені сохнути та гнити, призведуть до розмноження жуків-короїдів і підвищеного ризику лісових пожеж, збитку від посухи та інших проблем, які зашкодять лісам.

Щоб зменшити втрати, пошкоджені ділянки та деревину необхідно було якомога швидше заготовити та розчистити. Важливим кроком, необхідним наземним бригадам та лісорубам, є картування лісу.

Однак картографування за допомогою гвинтокрилів дуже дороге. А ходити по поваленому буревієм лісі дуже небезпечно ─ дерева часто лежать навалом і в будь-який момент можуть «вискочити», створюючи серйозну небезпеку для тих, хто там працює.

Рішення на основі дронів

До компанії Biodrone, норвезького постачальника послуг безпілотників, звернулися Allskog, філія Норвезької асоціації власників лісів у Тронгеймі, і Skogbrand, лісове страхове агентство в Осло, щоб скласти карту цих пошкоджених територій за допомогою технології дронів. Biodrone спеціалізується на наданні професійних послуг дронів у секторах лісового, сільського господарства та природокористування.

Компанія використовувала дрон Matrice 300 RTK для фотограмметрії з допомогою алгоритмів штучного інтелекту, щоб надавати клієнтам точні карти пошкоджених ділянок, включаючи розташування та кількість деревини.

Matrice 300 RTK надав Biodrone кілька переваг. Як оператору безпілотника в категорії Specific згідно з правилами EASA, їм було дозволено літати на висоті 1500 метрів, що в поєднанні з тривалим часом польоту дрона дало змогу картографувати до 650 га за годину. Це прискорило процес картографування, даючи змогу швидко та ефективно охоплювати великі території. На такій великій висоті вітер сильніший, ніж на землі, але завдяки міцності M300 і стійкості до швидкості вітру 15 м/с команда швидко змогла нанести на карту території.

Незважаючи на те, що 1500 метрів є дуже високим показником для роботи безпілотників, корисне навантаження Zenmuse P1 дав змогу Biodrone досягти роздільної здатності 5,6 см/піксель.

DJI Terra для лісового господарства

Для обробки високоякісних зображень, зроблених камерою Zenmuse P1, Biodrone використовував DJI Terra, програмне забезпечення для фотограмметрії та картографування. Програма DJI Terra дала змогу команді створити точні та детальні ортомозаїки пошкоджених ділянок.

«Із DJI Terra процес надзвичайно швидкий. На обробку цього набору даних, що містить понад 7500 зображень із роздільною здатністю 42 Мп, знадобилося лише 5,5 годин», – говорить Атілла Хауген, генеральний менеджер Biodrone.

Портал Biodrone AI

Ортомозаїки були завантажені на портал Biodrone AI, де для аналізу даних застосували алгоритми глибокого навчання. 

ШІ-портал Biodrone був спеціально розроблений для застосування в лісовому господарстві, і він використовує передові методи машинного навчання для виявлення пошкоджених ділянок і розташування та кількості деревини.

Використовуючи ШІ-портал Biodrone для локалізації пошкоджених лісових ділянок, вони змогли надати своїм клієнтам огляд, включаючи точне місце розташування та площу вітровалу.

Результати, отримані на ШІ-порталі, мають геоприв’язку. Це означає, що точне місце пошкодження можна легко передати як файл geojson на обладнання техніки для лісового господартсва.

Портал також може ділитися ортомозаїками як WMS, WFS або WMTS, які відображаються на терміналі техніки для лісового господарства як окрема карта, що дає оператору можливість детально спланувати місію та бути більш ефективним і точним.

Ці результати дали змогу лісозаготівельникам ефективніше планувати свою роботу, гарантуючи, що вони зможуть охопити весь пошкоджений ліс, мінімізуючи ризики, пов’язані з роботою на цих ділянках.

ШІ-портал Biodrone дає змогу легко вибрати модель ШІ та запустити її на основі даних. Платформу можна використовувати для створення нових моделей штучного інтелекту та навчання їх виявляти будь-що, якщо це видно на ортомозаїці з Terra.

Безпілотники та штучний інтелект розвивають лісове господарство

Незважаючи на труднощі, пов’язані з гірським рельєфом у деяких районах, Biodrone зміг ефективно та безперешкодно завершити проєкт картографування. Використання безпілотних літальних апаратів дало змогу швидко та безпечно нанести на карту пошкоджені ділянки, допомагаючи своїм клієнтам заготовити деревину до того, як можуть виникнути подальші пошкодження.

Загалом цей проект підкреслює переваги використання безпілотних літальних апаратів у лісовому секторі, особливо під час криз, як-от екстремальні погодні явища, що спостерігалися в Норвегії у 2021-2022 роках. Досвід Biodrone у сфері послуг безпілотників у поєднанні з використанням штучного інтелекту та передових технологій дронів дав їм змогу надавати своїм клієнтам точні карти пошкоджених територій, допомагаючи запобігти подальшим збиткам у лісовому господарстві.