В Ботаническом саду Владивостока разработали технологию автоматического распознавания ветровалов в лесных массивах Дальнего Востока. Авторы работы – Дмитрий Евгеньевич Кислов, старший научный сотрудник лаборатории геоботаники ДВО РАН, Кирилл Александрович Корзников, ведущий научный сотрудник этой же лаборатории. Результаты их работы опубликованы в журнале Remote Sensing.

Дмитрий Кислов объяснил, что на снимках со спутников участки с ветровалами отличаются не только цветом, но и своеобразной полосатой структурой (стволы поваленных в одном направлении деревьев). «Мы использовали подход к дешифрированию, имитирующий работу человеческого глаза и мозга – обучили свёрточную нейронную сеть распознавать именно такой паттерн изображения. Создав и обучив нейросеть, мы добились точности распознавания ветровальных участков равной 94%, что существенно лучше результатов применения других методов автоматического дешифрирования космических снимков», – сказал ученый.

Леса природного заповедника «Курильский», снимки которого использовались для работы нейросети, сильно страдают от ураганных ветров. Сейчас в заповеднике ведутся полевые работы по изучению поврежденного леса. Разработанная же на его примере нейросеть может легко применяться и в любых других регионах со сходным типом лесов.

«Мы использовали космические снимки с разрешением 30–50 см на один пиксель изображения, поэтому наша нейросеть способна распознавать даже вывалы небольших групп деревьев, что позволяет давать и сверхточную оценку площадей поврежденных древостоев, и их расположение», – сказал Кирилл Корзников. – «Разработанный алгоритм дешифрирования, помимо решения наших собственных задач в области фундаментальной науки, будет полезен в сфере управления лесами и лесопользовании, например, при проведении лесоустроительных мероприятий, в природоохранной деятельности».

Результаты работы дальневосточных ученых выполнены в рамках проекта «Режим нарушений и изменение закономерностей динамики лесных экосистем юга Дальнего Востока России в условиях усиления тропических циклонов», поддержанного Российским научным фондом, и находятся в свободном доступе. В ближайших планах исследователей – создание алгоритмов для распознавания участков леса с деревьями, поврежденными стволовыми вредителями. Также планируется алгоритм, различающий отдельные виды деревьев в лесном пологе.

Источник: AI-News, Remote Sensing