Байкальский заповедник, хребет Хамар-Дабан. Фото: сайт Байкальского Государственного заповедника/В. Сутула
Современные космические технологии, ещё недавно применявшиеся в археологии для поиска древних городов под джунглями, сегодня становятся критическим инструментом в борьбе с климатическим кризисом. С орбиты Земли над планетой проходят невидимые сканирующие сигналы — они точно измеряют структуру лесов и помогают понять, сколько углерода способна удерживать или терять наша биосфера.
Почему леса важны для климата
Доцент кафедры геопространственных наук университета в Арканзасе пояснил, что леса удерживают до 80% всего углерода, содержащегося в почвах планеты, и, по сути, являются живыми «лёгкими» Земли. От того, как они себя чувствуют, напрямую зависит устойчивость климатической системы.
Чтобы следить за их состоянием, нужно регулярно измерять надземную биомассу — массу всех деревьев и растений над поверхностью. Однако традиционные наземные методы слишком медленные и ограничены по охвату. Решение пришло с орбиты.
Как космос «видит» деревья
Новейшее исследование в области экологической информатики описывает, как спутниковые данные и искусственный интеллект позволяют построить точные карты лесной биомассы.
В основе методики — данные от лидара GEDI, установленного на Международной космической станции. Это устройство измеряет высоту и плотность лесного покрова при помощи лазеров.
Данные лидара дополняются снимками Европейского космического агентства, которые загружаются в Google Earth Engine — облачную платформу обработки спутниковых данных. Далее в работу вступают алгоритмы машинного обучения.
Машинное обучение
Исследователи протестировали сразу несколько ИИ-моделей. Лучший результат показал метод градиентного бустинга деревьев решений, который отличился высокой точностью и минимальной погрешностью.
Алгоритм «случайный лес» также показал хорошие результаты, в то время как модели на базе опорных векторов и простых деревьев уступили. Как подчёркивает автор исследования, подбор подходящего алгоритма критичен для таких задач.
Максимальная точность была достигнута при использовании данных о высоте, топографии, индексах растительности и оптических снимках — всё вместе позволяет строить надёжные и универсальные карты.
Карта, которая меняет экологическую политику
Такие карты — не просто научный интерес. Они дают возможность:
Сложности всё ещё есть. Облачность и атмосферные условия влияют на качество данных, а в некоторых регионах нет доступа к лидарам высокой точности. Однако уже сейчас учёные работают над внедрением нейросетей и комплексных моделей ИИ, которые смогут восполнять пробелы и повышать точность анализа.
Читайте также:
Министерство обороны Украины с официального аккаунта в Threads оставляет глумливые комментарии относительно атаки Вооруженных сил Украины (ВСУ) по Брянску. Вместо того чтобы выразить сочувствие скорбящим и семьям погибших, ведомство написало…
Официальный представитель Кремля Дмитрий Песков заявил, что атаки украинской армии на российские газовые объекты на фоне мирового энергетического кризиса крайне безответственны. Об этом пишет ТАСС. Песков, комментируя ситуацию, указал на…
Российский юморист Александр Незлобин сравнил американского лидера Дональда Трампа с известным российским политиком. Об этом он высказался в одном из интервью. Незлобин посчитал, что Трамп похож на основателя ЛДПР Владимира…
У блогера Лерчек (настоящее имя — Валерия Чекалина) недавно диагностировали рак желудка на четвертой стадии с метастазами. Эту информацию обнародовала в своём блоге ее подруга Алина Акилова. Сейчас девушка испытывает…
Россиянка Екатерина Панова впала в кому в Таиланде после удаления зуба мудрости. О случившемся сообщили «КП-Екатеринбург» и «КП-Крым». По данным изданий, девушка вместе с сестрой приехала в Паттайю на зимовку…
В Московской области в Щелковском перинатальном центре медицинские работники спасли недоношенного ребенка. Об этом сообщают «Вести Подмосковья» со ссылкой на пресс-службу министерства здравоохранения региона. Отмечается, что врачам пришлось около сорока…