«Сумчатые» роботы создают 3D-копию лесов Европы

В глубине швейцарского соснового леса сигнал GPS полностью отсутствует. Наземный робот-шагоход перемещается по зарослям, не полагаясь на спутники, и использует собственные датчики для оценки рельефа местности, прежде чем запустить дрон прямо со своей «спины» в кроны деревьев.

Эта механическая «сумчатая» связка является аппаратной основой проекта DigiForest — многонациональной инициативы по созданию точных 3D-копий европейских лесных массивов. Европейскому союзу необходимо точно знать, какой объем углерода поглощают эти леса для достижения климатических целей, а приблизительные оценки, основанные лишь на площади участков, больше не подходят. Загружая высокоточные карты в модели искусственного интеллекта, проект стремится заменить ручные расчеты достоверными автоматизированными данными.

Отказ от рулетки

Традиционно для расчета биомассы леса требовалось, чтобы люди буквально измеряли обхват стволов рулетками. Команды из роботов-шагоходов и дронов призваны полностью устранить это «узкое место».

Работая на тестовых участках в Финляндии, Швейцарии и Великобритании, роботы автономно извлекают специфические характеристики деревьев. Они регистрируют диаметр ствола, рассчитывают высоту и идентифицируют виды без вмешательства человека. Создавая детализированного цифрового двойника ландшафта, система отслеживает состояние почвы и показатели биоразнообразия на огромных территориях.

Что особенно важно, эти модели функционируют как сеть раннего предупреждения. Если конкретный участок леса начинает деградировать, цифровая копия сигнализирует об этом задолго до того, как повреждения станут заметны лесничему, находящемуся в километре от этого места.

Точечная лесозаготовка

Эти картографические данные призваны подтолкнуть лесную промышленность к модели «постоянного лесного покрова». Вместо сплошной вырубки больших участков земли лесорубы используют цифровых двойников, чтобы точно определить, где именно нужно провести прореживание леса.

Это хирургический подход к лесозаготовке. Благодаря извлечению конкретных деревьев для производства долговечных изделий из древесины, остальной лес остается нетронутым и продолжает функционировать как активный поглотитель углерода. Это также позволяет сохранить старые, сложные среды обитания, в которых и сосредоточено лесное биоразнообразие.

Лианы и ценники

Машина, которая безупречно ходит среди ухоженных европейских сосен, сталкивается с суровой реальностью в других условиях. Алгоритмы, управляющие роботами DigiForest в настоящее время, пока с трудом справляются с экстремальными средами.

Инженеры пытаются адаптировать протоколы навигации для хаотичной многослойной растительности тропических лесов и глубокого снега бореальных зон. Робот, который идеально составляет карту швейцарской долины, становится практически бесполезным, если он тут же запутывается в джунглевой лиане или застревает в сугробе.

Существует также финансовое препятствие. Текущие модели — это специализированные, высокотехнологичные исследовательские прототипы. Если эта технология должна внести реальный вклад в глобальное сохранение природы, оборудование необходимо упростить для серийного производства, снизив цену для небольших лесных хозяйств и развивающихся стран.

Источники

• Проект DigiForest