В 9:15 утра 29 апреля 2025 года спутник биомасса ЕКА открыло глаза на леса Земли. В то же время, Хамди Зуркани о 'Университет Арканзаса опубликовали исследование, которое обещает навсегда изменить мониторинг лесов. Его метод объединяет космические лазеры НАСА с европейским искусственным интеллектом для подсчета каждого дерева на планете в режиме реального времени.
Вы правильно прочитали: больше никаких дорогих экспедиций в джунгли с мачете и GPS. Теперь просто направьте три лазера с Международной космической станции и позвольте алгоритмам сделать все остальное. Очень важный прорыв, который может спасти леса, пока не стало слишком поздно.
«Лазерный» мониторинг лесной биомассы: когда археологи встречаются с климатом
История началась неожиданным образом (о чем Futuro Prossimo вам уже рассказал, как вы поймете). Лазеры, которые сегодня измеряют лесную биомассу, появились для другой цели: найти храмы майя, погребенные под слоями растительности. Археологи использовали GEDI LiDAR, чтобы проникнуть сквозь полог и обнаружить скрытые руины. Зуркани пришла в голову блестящая идея: если эти приборы могут «видеть» сквозь лес, они также могут его измерять.
Системы GEDI (Исследование динамики глобальной экосистемы) Он состоит из трех лазеров, установленных на Международной космической станции. Каждые 27 дней эти космические глаза совершают полный круг по планете, «выстреливая» импульсами света в сторону лесов. Свет отражается от стволов деревьев, ветвей и листьев, возвращая ценную информацию о высоте, плотности и вертикальной структуре растительности. И он выполняет полное и подробное сканирование.
Революция лесных алгоритмов
Конечно, сырых данных недостаточно. Нужно что-то, чтобы превратить их в пригодные для использования карты. Зуркани протестировал четыре алгоритма машинного обучения, чтобы найти лучший: градиентный бустинг деревьев, случайный лес, CART и опорная векторная машина. Победитель? Градиентный рост дерева, что позволило достичь наивысшей точности при наименьших погрешностях.
Подход Зуркани с использованием нескольких источников объединяет 3D-измерения от GEDI с оптическими изображениями со спутников Sentinel Европейского космического агентства. Идеальное сочетание американской и европейской технологий, дающее результаты, которые невозможно было бы достичь по отдельности.
Новый космический взгляд на леса
Как уже упоминалось, пока Зуркани совершенствовал свои алгоритмы, Европа запускала Biomass, первый спутник, предназначенный исключительно для мониторинга лесов. С его 12-метровой антенной и радаром P-диапазона, Биомасса может проникать на глубину до 30 метров в растительность., картографирование лесной биомассы с беспрецедентной точностью.
Технология P-диапазона никогда ранее не испытывалась в космосе. 70-сантиметровые радиоволны без проблем проходят сквозь листья, взаимодействуя только с самыми крупными древесными компонентами: стволами и основными ветвями. Это как рентгеновский снимок леса, способный отличить молодые деревья от многовековых патриархов.
Цифры, которые меняют все
Достигнутая точность впечатляет. Как мы уже сообщали на этих страницах, леса содержат около 80% углерода Земли, но измерение их традиционными методами занимает годы и стоит миллиарды. Система Зуркани выпускает обновленные карты каждый месяц, при этом затраты снижены на 90% по сравнению с наземными исследованиями.
Google Планета Земля, затем обрабатывает данные в режиме реального времени, превращая терабайты спутниковой информации в карты, которые могут использовать правительства и экологические организации. Всего за несколько минут с помощью одного спутника можно составить карту территории размером с Италию.
Мониторинг биомассы: будущее лесов под контролем
Исследование, опубликованное на Экологическая информатика, — это гораздо больше, чем просто технологический прогресс. Это политический инструмент. Имея точные и актуальные данные, правительства наконец смогут количественно оценить последствия вырубки лесов и эффективность политики лесовосстановления.
«Одно можно сказать наверняка», — заключает он. Зуркани«По мере усиления изменения климата подобные технологии станут незаменимыми для защиты наших лесов и планеты».
Круг замыкается идеально, как мне нравится: от поиска затерянных цивилизаций к спасению будущих. Археологи будущего, возможно, скажут спасибо тем, кто в 2025 году научил спутники считать деревья.
