Filip vyvíjí algoritmy pro analýzu stromů v lese

Péče o les vyžaduje přehled. A přehled vyžaduje data. Klasický způsob měření zahrnoval lidi a metr, dnes už se ale do mapování lesa pouští také algoritmy. Vyvíjí je i student matematického inženýrství z Fakulty strojního inženýrství Filip Šalomon.

Filip Šalomon přitom sám na vlastní kůži zažil „klasické“ měření v terénu, které ho nakonec dovedlo k tématu bakalářské práce. „Na střední škole jsem jezdil na brigádu na měření lesa. Dostal jsem se k tomu přes spolužáka, jehož tatínek pracuje pro Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví. Jezdili jsme do lesa, kde jsme měřili pozice a ručně i průměry stromů. Když jsem potom hledal téma bakalářky, zašel jsem se za nimi zeptat, zda by měli nějaký námět. A měli,“ vzpomíná Filip.

Tým z Odboru ekologie lesa už léta pracuje na nástroji pro zpracování skenů lesa, který nazvali 3D Forest. Filip si dal za úkol využít pro měření průměru stromů vhodnější algoritmus Ransac (Random Sample Consensus). „Největší výzvou bylo rozlišit od sebe data a šum. Ukázalo se, že Ransac je skvělý na zpracování původních dat, ale už ne tak skvělý při zpracování obrazu. Zatím tedy v 3D Forestu můj algoritmus nasazený není, program potřebuje trochu upravit. Ale mám v plánu to s nimi dotáhnout a pomoci můj algoritmus nasadit,“ vysvětluje Filip.

Skenování lesa má být snadnější cestou, jak získat data, na základě kterých pak lze například odhadnout množství biomasy a tedy i výnos z těžby nebo naopak naplánovat péči o les. Snímky se v tomto případě získávají pozemním laserovým skenerem, možné je ale i snímkování ze vzduchu, například pomocí dronu. „Dílčí skeny se spojují v jedno velké mračno bodů, a to se už zpracovává pomocí algoritmu. Oproti ručnímu měření skeny nabízí možnost vytáhnout z dat mnohem víc, například výšku stromů, nebo objem koruny, což se ručně měří poměrně složitě,“ dodává Filip. Technologie může sloužit stejně dobře majitelům komerčních lesů jako správcům chráněných území. Koneckonců, Filip Šalomon navržený algoritmus testoval na datech z Žofínského pralesa.

A do lesa se vydá i na stránkách své diplomové práce. Tentokrát plánuje řešit hledání spadlých stromů v pralese pomocí neuronových sítí. „To bude mnohem větší výzva, protože stojící stromy jsou jasně detekovatelné, zatímco ty padlé na zem se v obrazech hledají mnohem hůř,“ říká.

Na závěr se nabízí i otázka, jestli je Filip Šalomon raději v lese nebo u počítače. „Určitě v lese. Ale bez toho počítače to bohužel nejde…“ říká s úsměvem.

Zdroj: Fakulta strojního inženýrství

Témata

Související články:
Změny v odpadovém hospodářství nám mohou koupit čas na řešení klimatické krize, píší vědci v Science
Výroba tepla a elektřiny z odpadu může být díky umělé inteligenci výrazně efektivnější
Odpadky jsou věda. Díky odborníkům z VUT má Česko prognózu jejich produkce
Za nebe čistší a „zelenější“
Za vodu ještě kvalitnější. Technologie kavitace a nízkoteplotního plazmatu dočistí vodu od pesticidů i hormonů