Gospodarka leśna a dygitalizacja. Cyfryzacja leśnictwa oznacza wiele ekscytujących możliwości. 2.
Cyfryzacja w leśnictwie idzie pełną parą – pisał w roku 2022 Erik Willén, były kierownik procesu ds. digitalizacji w leśnym instytucie badawczym Skogforsk.
„Cyfryzacja polega na włączeniu różnych technologii cyfrowych do rozwoju ludzi i organizacji. Cyfryzacja często zmienia sposób interakcji organizacji i dlatego jest zwykle nazywana transformacją. Wszyscy zauważamy zachodzące zmiany, na przykład w sposobie, w jaki możemy cyfrowo deklarować nasze dochody lub przeprowadzać transakcje bankowe przez całą dobę.
Początek podróży.
Leśnictwo było wcześnie z pierwszymi krokami w cyfryzacji, czyniąc informacje cyfrowymi. Na początku lat 90-tych poprzedniego wieku wprowadzono nowe systemy informacji geograficznej, które mogły łączyć i analizować informacje o lasach w tabelach z mapami i obrazami.
Wprowadzono globalne systemy pozycjonowania (początkowo amerykańskie satelity GPS) i inwentaryzacje terenowe można było powiązać z mapami oraz informacjami o drzewostanach, a aktualizowanie informacji o lasach stało się znacznie łatwiejsze. Transport leśny wyznaczył optymalne trasy pomiędzy lasem a przemysłem.
Od tego czasu dokładność pozycjonowania poprawiła się i obecnie wynosi 2–5 metrów nawet w lesie. W maszynach leśnych, gdzie odbiornik pozycjonowania znajduje się na dachu, dokładność staje się jeszcze lepsza i wkrótce będzie można bardzo dokładnie określić pozycję każdego ściętego drzewa. Daje to możliwość zwiększenia szczegółowości planowania i wykonywania zrębów, lepszego aktualizowania wykonywanych pomiarów, uwzględniania pozycji i lepszej informacji zwrotnej dla operatorów maszyn leśnych.
Daje to również możliwość oznakowania cyfrowego terenu cięć, w którym operatorowi maszyny leśnej wysyłane są sygnały ostrzegawcze, gdy zbliża się on do obszarów chronionych lub do granic zrębu lub granicy posiadłości leśnej.
Interpretacja obrazu.
Na przełomie XX/XXI wieku skupiono się na tym, jakie obrazy cyfrowe gospodarka leśna użyje do interpretacji lasu. Od tego czasu Szwedzka Agencja Leśna, Skogsstyrelsen, wykorzystuje dane satelitarne do corocznego pokrywania kraju obrazami mapującymi operacje ścinki, co znacznie poprawia jakość egzekwowania prawa.
Obrazy są również wykorzystywane do tworzenia krajowych map mieszanek gatunków drzew przy pomocy sztucznej inteligencji , AI. Gospodarka leśna wymaga jednak większego stopnia dokładności zdjęć i obecnie duża część kraju jest pokryta cyfrowymi zdjęciami lotniczymi.
W ciągu ostatnich pięciu lat popularne stało się również wykorzystanie zdjęć z drona. Drony są tanie i mogą latać nad ograniczonymi obszarami, aby uzyskać aktualny obraz sytuacji. Opracowywane są bardziej autonomiczne drony, które powinny być w stanie samodzielnie latać poprzez las i mierzyć drzewa, oraz drony o dużej pojemności, które powinny być w stanie pomóc w przypadku pożarów lasów, dostarczając wodę lub drony przerzedzające głowicą ścinkową młodsze lasy. (Pisałem o tym w https://www.facebook.com/193824924057726/posts/4586637041443137/?d=n TC)
Tutaj z pewnością powstaną bardziej ekscytujące zastosowania, nawet jeśli droga do ich wykorzystania jest ograniczona pojemnością baterii i wymogami prawnymi dotyczącymi możliwości korzystania z dronów.
Szybkie sukcesy z danymi laserowymi.
W 2009 roku rozpoczęto ogólnokrajowe zbieranie danych, lotnicze skanowanie laserowe, które w dużym stopniu przyczyniło się do cyfryzacji leśnictwa, Pierwsze ogólnokrajowe pokrycie danych laserowych miało na celu stworzenie szczegółowego modelu gruntów, który można wykorzystać na przykład do bardziej szczegółowego kartografowania ryzyka powodzi. Na podstawie szczegółowych modeli gleby opracowano mapy wilgotności gleby, które są obecnie stosowane wszędzie w leśnictwie, zarówno podczas planowania, jak i ścinki. Pokazują one, gdzie są bardziej wilgotne tereny i mają ogromny wpływ na prace ścinkowe. Unikanie jazdy w mokrym terenie ogranicza powstawanie kolein, a także zmniejsza zużycie paliwa, znacznie większe w terenie mokrym.
Dane laserowe można również wykorzystać do oszacowania gęstości i miąższości lasu oraz wysokości drzew, co stało się punktem wyjścia do bardziej szczegółowych szacunków lasu. Laserowe oszacowania lasu są co najmniej tak dokładne jak pomiary terenowe, szczegółowe i bardziej obiektywne.
W krótkim czasie stały się one niezbędne, między innymi do określania potrzeb w zakresie trzebieży na podstawie wysokości drzew i gęstości lasu (powierzchnia bazowa), które są dobrze zmierzone za pomocą danych laserowych. Gospodarka leśna uczestniczy obecnie w cyklicznych skanach szwedzkich lasów w odstępach 5–7 lat.
Pierwsze skanowanie przeprowadzono w latach 2009-2015, następne rozpoczęto w roku 2018 i będzie zakończone w roku 2024.
Standardy sprawiają, że dane są dostępne.
Kolejnym ważnym elementem układanki dla cyfryzacji leśnictwa są prace nad standaryzacją gromadzenia danych przez maszyny do pozyskiwania drewna. Harwestery mierzą każde drzewo, a nowa wersja standardu wprowadzona w 2011 roku, ułatwiła wykorzystanie tych danych do innych zastosowań.
Dane z harwestera dostarczają operatorowi dobrych bieżących informacji zwrotnych zarówno o lesie, który został wycięty, jak i o pozostałym lesie.
Wiele firm leśnych tworzy obecnie bazy danych z danymi dotyczącymi pozyskania. Służą one między innymi do prognozowania pozyskania poprzez porównanie wyniku produktu (na przykład miąższości drewna i papierówki) ze starych wyrębów, które mają podobny opis lasu do lasu planowanego do wycinki.
Podczas ścinki harwester rejestruje również dane dotyczące np. powierzchni z chronioną przyrodą lub z pomnikami kultury materialnej i takie dane można wykorzystać do szczegółowego opisu certyfikacyjnego.
Kolejnym obszarem zastosowania jest możliwość szczegółowego zaplanowania liczby sadzonek i ich gatunków na zrębie, na podstawie danych opisujących poprzednie prace leśne w tym dorastającym do wieku rębności lesie.
Harwesterowe pomiary stają się wskaźnikiem zdolności produkcyjnej gleby, a wykrycie zgnilizny korzeni świerka może uzasadniać zmianę gatunku drzewa.
AI – sztuczna inteligencja.
Rosnący w ostatnich latach dostęp do danych komputerowych i łatwiejsze w użyciu algorytmy sprawiły, że sztuczna inteligencja jest coraz częściej wykorzystywana do zastosowań leśnych, takich jak aktualizacja opisów lasów, propozycje działań dotyczących prac leśnych, identyfikacja uwarunkowań przyrodniczych i kulturowych lub prognozowanie wyników planowanego pozyskania drewna.
Dokonywane są optymalizacje w planowaniu składów drewna wzdłuż dróg leśnych i sposobu przeprowadzania leśnego transportu terenowego w celu zwiększenia jego wydajności i lepszego uwzględnienia warunków terenowych i wodnych. Pomiary surowca drzewnego u odbiorcy i jego właściwości można powiązać z lokalizacją zakładu.
(W Szwecji pomiary, odbiór drewna, dokonywany jest przez zrzeszenie brakarzy Biometria, u odbiorców lub na dużych składnicach zbiorczych. Pisaliśmy o tym np. w https://www.forest-monitor.com/pl/3944-2/ czy w https://m.facebook.com › postsOm skogen och miljön i Polen. O lesie i środowisku w Szwecji …TC)
Możemy spodziewać się dalszego ekscytującego rozwoju, w którym dane i algorytmy dostarczają nowych zastosowań.
No i mamy smartphony…
Widzimy, jak korzystanie ze smartfonów stało się kluczowe dla gromadzenia danych i przekazywania informacji o lesie. Łatwe w obsłudze aplikacje i dobre czujniki, takie jak mobilna kamera, sprawiają, że smartfony odgrywają ważną rolę w cyfryzacji leśnictwa i być może uda nam się uzyskać sugestie dotyczące środków zarządzania lub pomoc w oznaczaniu rzadkich gatunków roślin za pomocą smartphonu.
(Ta pomoc w oznaczaniu roślin jest już powszechna w postaci różnych aplikacji i odważę się porównać te najlepsze nawet z Marcinem Sceliną. TC)
Ostatnie słowa.
Cyfryzacja w leśnictwie jest w pełnym rozkwicie i przyczynia się do możliwości stworzenia bardziej zrównoważonego jak i wydajniejszego leśnictwa oraz jest koniecznością zrównoważenia, zbalansowania wiele działań związanych z lasem i gospodarką leśną.”
Czytaj również: https://www.forest-monitor.com/pl/gospodarka-lesna-a-dygitalizacja-rewolucja-cyfrowa-1/
Zdjęcie: pixabay