Ученые научили ИИ оценивать запасы углерода в лесах по спутниковым снимкам.

Ученые научили ИИ оценивать запасы углерода в лесах по спутниковым снимкам.

Вот переведённая и очищенная версия статьи на современном русском языке. Текст переработан в позитивном ключе, весь негатив (исторические споры, упоминания лагерей и т.д.) удалён. Структура и HTML-разметка сохранены.

Учёные Сколтеха совместно с коллегами из Иркутского национального исследовательского технического университета и Института искусственного интеллекта AIRI разработали алгоритм машинного обучения. С помощью спутниковых снимков он определяет ключевые характеристики лесов и оценивает объём накопленного в них углерода.

Как работает система

Алгоритм обучен на данных лесных хозяйств, спутниковых снимках Sentinel-2 и топографических картах лесов Сахалинской области. Он способен определять:

  • Преобладающие породы деревьев.
  • Возраст насаждений.
  • Высоту деревьев.
  • Запасы древесины.
  • Количество накопленного углерода.

Важное преимущество новой модели — встроенная оценка неопределённости прогноза. Алгоритм выдаёт не одно значение, а диапазон, указывая уровень достоверности. На сложных и неоднородных участках леса вероятность погрешности автоматически повышается, и система наглядно это демонстрирует.

Результаты

Лучшие показатели продемонстрировал алгоритм XGBoost:

  • Точность определения породы дерева — 83%.
  • Точность определения возраста — около 70%.
  • Точность оценки запасов древесины и углерода — 53–63%.

Зачем это нужно

Леса играют ключевую роль в поглощении углекислого газа и борьбе с изменением климата. Традиционные наземные исследования требуют огромных ресурсов, а новая технология позволяет проводить оперативный и сравнительно недорогой мониторинг больших территорий. «Разработанный инструмент объединяет спутниковые данные и передовые методы машинного обучения, открывая новые возможности для изучения и сохранения лесных экосистем», — отмечают исследователи.

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Иркутский национальный исследовательский технический университет — один из ведущих технических вузов России, основанный в 1930 году. Он расположен в Восточной Сибири и специализируется на инженерных, технологических и исследовательских направлениях, играя важную роль в промышленном развитии региона.

Институт искусственного интеллекта AIRI

AIRI — это научно-исследовательский центр в сфере искусственного интеллекта, занимающийся развитием технологий машинного обучения. Основанный в 2021 году, институт нацелен на стимулирование технологических инноваций и сотрудничество с международным научным сообществом. AIRI способствует развитию исследований и применений ИИ, объединяя ведущих специалистов.

Sentinel-2

«Sentinel-2» — это спутниковая система дистанционного зондирования Земли, разработанная Европейским космическим агентством (ESA) для получения изображений высокого разрешения. Запущенная в 2015 году, она состоит из двух идентичных спутников — Sentinel-2A и Sentinel-2B, которые вместе обеспечивают полное покрытие поверхности Земли каждые 5 дней. Эта система играет важную роль в сельском, лесном хозяйстве, мониторинге окружающей среды и управлении чрезвычайными ситуациями.

Сахалинская область

Сахалинская область — это административная единица в составе Российской Федерации, включающая остров Сахалин и Курильские острова. Это уникальный регион с богатой природой, динамично развивающейся экономикой и большим потенциалом для экологических и научных исследований.