Drónfotóból becsüli a fák magasságát és faját egy új AI-modell

A talajszintet ismeretlenül hagyja a drónfotó

Az IVADO szeptember 10-i beszámolója szerint a David Rolnick és Étienne Laliberté kutatócsoportjai által fejlesztett modell közvetlenül a képből becsüli meg a fa magasságát. A hagyományos drónfotó pontosan megmutathatja a lombkorona tetejének magasságát, a talajszintet azonban a fák takarása miatt többnyire nem. Márpedig a fa magassága e két érték különbsége.

Az egyes fák terepi megmérése rendkívül időigényes, a talajszintet jól rögzítő lidarhoz, vagyis lézerszkenneléshez pedig olyan felszerelés kell, amely a világ erdeinek többségében nem érhető el. A lombkorona szélességéből számoló korábbi módszer szintén bizonytalan. Mérsékelt övi erdőben a DINOvTree-L átlagos magassághibája 1,12 méter volt, szemben a hagyományos módszer 2,98 méteres értékével. Trópusi erdőben az új modell hibája 2,75 méter, a hagyományos módszerhez pedig nem álltak rendelkezésre megállapított paraméterek.

A nagy fák szénmegkötése különösen fontos

Étienne Laliberté szerint a legnagyobb fák tárolják egy erdő szénjének felét. Ezek a fák több száz évig is élhetnek, ugyanakkor kevés ismeret áll rendelkezésre arról, hogyan reagálnak a klímaváltozásra. Ritkaságuk miatt megfelelő számú mintát is nehéz gyűjteni róluk.

A fajazonosítás önmagában is komoly akadály. A levelek, virágok és termések gyakran nem láthatók a talajról, mert több tucat méter magas lombkorona rejti őket. Egy hagyományos quebeci erdei felmérésben két embernek 30 perctől egy óráig tart egy 20-szor 20 méteres parcellát bejárni, egy egyhektáros trópusi területen pedig a fajok azonosítása önmagában hónapokig tarthat. Laliberté szerint a mai feladat a korábbi eszközök nélkül „teljesen lehetetlen” lett volna, és 1000 szakértőre lett volna szükség hozzá.

Közönséges hardveren is futtatható

A DINOvTree a csapat 2024 óta használt, drónfelvételeken alapuló lombkorona-felismerő technológiájára épül. Az előző megoldás Limelight Rainforest néven megnyerte a 2024-es nemzetközi XPRIZE Rainforest versenyt. Az új modellről szóló tanulmányt Jannik Endres vezette, társszerzői Étienne Laliberté, David Rolnick és Arthur Ouaknine. A tanulmányt elfogadták az ECCV 2026 konferenciára.

A fejlesztők fogyasztói hardveren is futtathatóvá tették az eszközt. Arthur Ouaknine szerint a teljes modell egyetlen kódsorral elindítható a saját számítógépen. A megoldás a Brazíliában, Ecuadorban és Panamában dolgozó terepi ökológusok igényeire reagál. A szerzők állítása szerint a DINOvTree első alkalommal kezeli közösen ugyanabból a képből a fajazonosítást és a magasságbecslést.

Erdővédelemhez és ültetvényekhez is használhatják

Egy erdő védelmének indoklásához egy közösségnek jellemzően a terület biodiverzitását és a fák által elnyelt szén mennyiségét is dokumentálnia kell. Ehhez jelenleg ökológusoknak kell terepre menniük, fákat mérniük és leltárt készíteniük. Az IVADO szerint az automatizált megfigyelés olyan trópusi régiókban is lehetővé teheti ezt, ahol a korábbi eljárás túl drága vagy nehezen elérhető volt.

A kutatócsoport az XPRIZE tesztterületén túl is bővítené partnerségeit, többek között Quebec boreális erdeiben található ültetvények megfigyelésére. A nagy léptékű lombkorona-szegmentálás és fajbecslés iránt már érdeklődik az újraerdősítési ágazat és a juharszirup-termelés is. A következő lépés célja egy olyan szoftvertermék, amely hónapok helyett néhány hónapon belül önállóvá teheti az új partnereket. A tanulmány címe „Estimating Individual Tree Height and Species from UAV Imagery”, és 2026 szeptemberében mutatták be az Európai Számítógépes Látás Konferenciáján.