foto: Shutterstock

Družicemi proti kůrovci: jak brněnský startup zachraňuje lesy?

Firmy chytřerozhovor 7 a více min čtení

Inkubátor Evropské kosmické agentury podporuje mladé společnosti, které nabízejí praktické využití kosmických technologií pro lidi na Zemi. Jednou z těchto firem je Zaitra, která bojuje proti suchu a lesním škůdcům analýzou snímků z vesmíru.

Líbí se vám článek? Sdílejte ho:

Inkubátor Evropské kosmické agentury podporuje mladé společnosti, které nabízejí praktické využití kosmických technologií pro lidi na Zemi. Jednou z těchto firem je Zaitra, která bojuje proti suchu a lesním škůdcům analýzou snímků z vesmíru.

Související článek

Akce BROUK. Lesníci nasadí do boje proti kůrovci drony

Kůrovcová kalamita ve spojení se suchem mění podobu českých lesů. Podle ministra životního prostřední Richarda Brabce dokonce hrozí, že letos v Česku bude kůrovcem napadeno půl milionu hektarů smrkových lesů, tedy polovina jejich rozlohy. Počítačový odborníci proto ve spojení s akademiky a ochránci přírody kromě jiného plánují vsadit na drony a speciální aplikaci, která jim pomůže najít a odstranit jednotlivé kůrovcem napadené stromy.

V brněnském inkubátoru Evropské kosmické agentury se objevují zajímavé startupy, které dosáhnou na grant ve výši 50 000 eur pro podporu rozvoje svých produktů a služeb. Součástí podpory jsou konzultace a poradenské služby od profesionálů z inovační agentury JIC a z CzechInvestu.

Startup Zaitra pracuje na praktickém využití snímků z družic. Využívá umělou inteligence k analýze záběrů z vesmíru a přináší užitečný nástroj pro vlastníky a správce lesů, kteří díky tomu mají přehled o hrozícím suchu, ataku škůdců či stavu vegetace. Na naše otázky odpovídal spoluzakladatel společnosti Marek Marušin.

Zaitra se zabývá družicovými daty a analýzou s využitím AI. Jak lze toto spojení využít pro správu lesů?

Snažíme se o transformaci lesnictví tím, že vyvíjíme chytrou lesní inventuru. Družicová data a umělá inteligence jsou nástroje, které nám pomáhají sledovat nové či mrtvé stromy, zhoršení zdraví lesa, odlesňování a jeho finanční či environmentální následky.

Hospodáři, těžařské společnosti i vlastníci lesů takto mohou pravidelně sledovat stav území, které obhospodařují. Snažíme se ušetřit jejich peníze na nákladech a čase v terénu či za drahé přelety letadel a dronů. Zároveň pomáháme zachovat udržitelnost lesů pro další generace.

Co se dá vše z družic sledovat?

Myšlenka je jednoduchá. Družice nám nad hlavami přelétají pravidelně. My tvoříme algoritmy, které vyhodnotí aktuální data z družic, bez zásahu člověka se dívají do minulosti a automaticky detekují změny. V některých případech dokážou i předpovědět, co se může stát v budoucnosti.

Ukázka družicových záběrů lesa s vyznačeným odlesněním -

Příkladem může být odlesňování. Správce lesa si vybere oblast, kterou chce sledovat, a algoritmus pravidelně stáhne nové družicové snímky nad touto oblastí. Následně se podívá, jak se posunula hranice lesa od předchozích snímků, porovná vegetační ukazatele nebo klasifikuje jednotlivé části tohoto území do různých kategorií. Takto má zákazník možnost sledovat celé spektrum analýz od jednoduchých výpočtů od kvality vegetace a vlhkosti až po složitější odhady, jako je množství ležícího dřeva v lese či hledání škůdců.

Jaký je princip analýzy dat z družic?

Související článek

Z lesů mizí dřevo za miliony korun. Se zloději se bojuje i aplikací v mobilu

České lesy jsou jako nehlídaný sklad, kam velmi často kdokoliv přijede a odveze si to nejcennější, co tam je – zpracované dřevo. Jedna z firem, které se starají o pozemky Lesů České republiky, už toho měla dost. A proto si objednala vytvoření aplikace, která měla za úkol ztráty snížit.

V první řadě využíváme družicová data, která jsou volně dostupná a dalo by se říci, že zdarma. Ty ale mají problém se slabším rozlišením a časem, jak často opakovaně sledují území, které potřebujeme. Jednoduše nad ním nelétají tak moc, jak bychom potřebovali.

Když ale díky nim spatříme problém na zemském povrchu, umíme si dané místo přiblížit pomocí placených družicových snímků od soukromých poskytovatelů. Pokud má zákazník zájem a potřebu, je možné placená data využívat jako výchozí. Nad staženými daty se následně pravidelně spouští algoritmus.

Ten analyzuje optické, ale i radarové snímky. Obecně rozlišujeme, jaká data zkoumáme, není to jen obyčejná fotka. Družice snímá různá spektra nebo odrazy signálů od terénu a materiálů na zemi. Důležité ale je, že se snažíme vynechat manuální zásah člověka. Vše je zautomatizované a AI algoritmy zákazníkům pomohou s extrahováním cenných informací.

Nestačí na monitoring lesů létání s drony a letadly? Proč zrovna družice?

Letecké snímkování má svůj háček. Je nepravidelné a drahé. Družice nad zemí jsou, tak proč je nevyužít. Dnes umíme přesně říct, kdy nám která proletí nad hlavou a udělá nový snímek. Když celý proces zautomatizujme, dokážeme někomu vyřešit vážný problém za zlomek ceny. Je ale pravda, že i družice mají své limity, a proto se občas zamýšlíme nad využitím dronů nebo nad použitím senzorů přímo v terénu.

Co se týče využití AI, využíváme ji pouze tam, kde má smysl. Někdy je jednodušší, rychlejší a přesnější analytická metoda. Je ale mnoho případů, kde výsledky AI algoritmů vypadají slibně. Umělá inteligence nám například pomáhá klasifikovat jednotlivá území do různých kategorií (pole, les, paseky, luka) nebo klasifikovat druhy stromů či detekovat odlesněné části. Pokud máme snímek s oblaky a nevíme, co je pod nimi, AI nám dokáže říct, co by tam mohlo být.

Dají se analýzy aplikovat i na jiné porosty, pole, parky, zahrady, nebo slouží výhradně pro lesy?

Bavíme se i se zákazníky ze zemědělství, ale většinou se jedná o monitoring ovocných stromů, kde jsou některé analýzy totožné s lesy. Samozřejmě naše algoritmy umíme aplikovat i v jiných oblastech. Otázkou je, zda má někdo tuto potřebu a je ochoten za to zaplatit.

Související článek

Česko opět míří do vesmíru. Do několika let bude mít vlastní družice

Česká republika by mohla do několika let vyslat do vesmíru vlastní družice. Sloužily by aliančnímu satelitnímu centru SATCEN ČR, které provozuje Vojenské zpravodajství . Za úkol má vyhodnocovat pro NATO, ale i pro českou armádu a další instituce, snímky a data z vesmíru či letadel.

Objevují se třeba distribuční či plynárenské společnosti, které mají zájem o sledování rizik spojených s vegetací v lesních koridorech. Tato vegetace vytváří bezpečnostní rizika v blízkosti přenosových soustav.

Jak se dají lesní škůdci monitorovat pomocí družic?

Sledování samotných škůdců je trochu složitější operace. My se snažíme na les dívat jako na komplexní systém a sledovat závislosti. Dokážeme například monitorovat lesní území, kde je sucho. Pokud jsou na tomto území dlouhodobě srážky a vegetace nekvete, je zjevné, že les na tom území má nějaký problém. Může to být například i kůrovec. Z družicových snímků zatím můžeme určit, do jaké kategorie problém zařadit podle jeho parametrů, ale jednotlivé škůdce zatím nerozeznáme.

Proto se bavíme přímo s lesními hospodáři a navazujeme spolupráci s univerzitami. Právě díky odborníkům, kteří lesům a škůdcům rozumějí, dokážeme lépe pospojovat souvislosti a algoritmus obohatit o nové vzorce šíření škůdce, různorodější klasifikaci, přesnější predikce a uspokojivější výsledky.

Jak se dá předcházet odlesnění? Vlastník lesa snad ví, kde kácí a kde už by neměl?

Jakmile poskytnete chytrou inventuru, tak ti, co plánují kácení či zalesňování, získají širší pohled na věc. Samozřejmě že je možné kombinovat i data z katastrů a upozorňovat, že kácení přesáhlo stanovenou hranici. My podáváme užitečné informace, které mohou odlesňování ovlivnit v pozitivním smyslu.

Otázkou ale je, jak můžeme opravdu snížit masivní odlesňování. Problém se projevuje odlišně na různých místech planety. A zákony k němu také přistupují různě. Vezměte si takovou Brazílii, tam si přehazují správu lesů mezi ministerstvem zemědělství a ministerstvem ochrany životního prostředí podle toho, kdo je ve vládě. Každý má jiné zájmy a je pochopitelné, že zemědělci si zvětšují pole odlesňováním, pokud nad tím vláda zavírá oči. Proto jsme začali komunikovat s neziskovými organizacemi, které mohou oslovovat lokální autority a přimět je jednat. Například v Rumunsku se zjistilo, že během korona krize začalo docházet k mohutné nelegální těžbě. My jim chceme pomoci odhalit, kde a kolik lesa zmizelo.

Související článek

Umělá inteligence píše na počest R.U.R. divadelní hru

V lednu příštího roku to bude sto let, co měla premiéru hra Karla Čapka R.U.R., ve které se prvně objevilo slovo robot. Tým THEaiTRE, který se skládá ze zástupců DAMU, Matfyzu a Švandova divadla teď pracuje na uvedení hry, kterou má na počest této události umělá inteligence rovnou napsat.

Naše firma se také hlásí o projekty Evropské vesmírné agentury. Ta chystá vývoj různých nástrojů, které budou mít za úkol analyzovat, vzdělávat a mapovat vztah mezi lesem a zemědělstvím a dospět tak k nejlepším kompromisům.

Jak jsou analytické výstupy aktuální, upozorní mne na chřadnoucí vegetaci?

Při fotografování rozsáhlých lesů nebo vegetace, která ohrožuje například nějakou energetickou síť, nepotřebujete všechno vnímat v reálném čase. Proto se snímaná území vyhodnocují postupně a když se dokončí všechny potřebné analýzy, zákazníkovi zašleme report. To může být jednou týdně ale i jednou ročně. V reportu zákazník najde vizualizace, mapy s riziky, výsledky predikcí či grafy a histogramy. Když pak jde do terénu, má přístup k reportu i do aplikace či k přesným souřadnicím, kde se vyskytl problém.

Jakou máte motivaci takový produkt vyvíjet?

Z dlouhodobého hlediska chceme přispět k iniciativám jako je European Green Deal nebo Next Generation EU a jednoduše přispět k udržitelnosti lesů.

Tým, který stojí za startupem -

Zákazníky mohou být i běžní soukromníci nebo jen velké správy lesů nebo národní parky?

U nás si zvolíte, jak velké území chcete monitorovat, a jaké informace z něj potřebujete vytěžit. Na své si přijdou malí soukromníci, ale také městské či státní lesy, případně velcí soukromí vlastníci. Ti nejmenší jsou spokojení i s obyčejným vegetačním ukazatelem, který jim ukáže, jak se vegetaci daří. Ti větší jdou po komplexnějších analýzách, chtějí vědět kolik dřeva mají v lese, odhadnout finanční zisky a ztráty, ale také to, kde je třeba zasáhnout, neboť les degraduje. Nebo taky komunikujeme s neziskovými organizacemi, které mají zájem o sledování lesů za účelem jejich ochrany.

A co uvažované spojení s predikcí požárů? Umí tohle aplikace předpovědět?

Lesní požáry se v našem regionu naštěstí často nevyskytují, proto jim zatím nevěnujeme zvýšenou pozornost. Naši zákazníci ale pocházejí primárně z východní Evropy, kde musíme často táhnout energetické distribuční sítě v blízkosti vegetace nebo lesa. Proto máme zákony, které například popisují, jak široký by měl být lesní koridor pro elektrickou přenosovou soustavu, aby nedocházelo k výpadkům či zmiňovaným lesním požárům. V takových případech umíme distribučním společnostem naplánovat ořezávání porostů, aby se předešlo finančním, environmentálním a života ohrožujícím hazardům.

Související článek

Bouřka už vás nezaskočí. Aplikace o počasí umí před lijáky a krupobitím varovat včas

Tento týden jsme to zažili znovu. Krátké, ale o to intenzivnější bouřky doprovázené lijáky a krupobitím letos trápí Česko překvapivě často. Zaplavují sklepy, ničí úrodu i auta a znepříjemňují prázdninové výlety. Stačí ale jeden pohled do mobilu k tomu, aby člověk zjistil, jestli se ho bouřka dotkne. Jen je potřeba mít tu správnou aplikaci. Poradíme vám, které to jsou.

Věřím, že s informací o směru větru, počasí a suchu se dají najít i vzorce na šíření ohně v porostech. Družice ale nestojí nad jedním místem, oblet Země nějaký čas zabere. A při lesních požárech musí člověk zasáhnout rychle. Zde jsou již užitečnější drony a helikoptéry, které umí pomoci i přímo se zmírněním šíření ohně.

Líbí se vám článek? Sdílejte ho:
link odkaz
Reklama