В Сахаре и рядом с ней подсчитали количество деревьев. Их оказалось очень много
Просторы пустыни Сахара и прилегающего к ней саванного региона Сахель на первый взгляд кажутся бесплодными и мало озелененными, но спутниковые снимки в сочетании с глубоким обучением — совокупности методов машинного обучения, основанных на обучении представлениям — показали иную картину.
Международная группа ученых определила, что пустыня на севере Африки и прилегающая к ней зона содержат около 1,8 миллиарда деревьев.
Работа команды предоставляет исследователям и экологам данные, которые могут помочь в борьбе с обезлесением и более точно измерить запасы углерода на суше.
«Эти данные очень важны для установления исходных показателей. Через год, два или десять исследование можно будет повторить <…> чтобы увидеть, эффективны ли усилия по оживлению лесов и сокращению вырубки», — говорит соавтор исследования и программист из Центра космических полетов имени Годдарда NASA.
Найти и пересчитать деревья было непростой задачей. Для этого использовались спутниковые снимки с очень высоким разрешением, но прежде чем была запущена программа глубинного обучения Брандт самостоятельно подсчитал и отметил почти 90 000 деревьев. На это у него ушел год.
«Уровень детализации очень высок, и модель должна знать, как выглядят все виды деревьев в разных ландшафтах. В отдельных случаях я не соглашался с ошибочной классификацией компьютерной модели, когда видел неправильно классифицированные деревья», — говорит Брандт.
По словам ученого, усилия по внедрению глубокого обучения стоили того: несколько часов компьютерных вычислений позволили рассчитать то, что потребовало бы миллионов лет ручной работы.
Исследование команды затронуло территорию площадью 1,3 миллиона квадратных километров и включило анализ более 11 000 изображений.
Найл П. Ханан и Джулиус Анчанг из Департамента наук о растениях и окружающей среде Университета Нью-Мексико в рецензии на исследование отмечают, что разработанный метод сделает возможным (с некоторыми ограничениями) нанесение на карту расположения и размера каждого дерева во всем мире.
«Точная информация о растительности в пустынях и других засушливых зонах имеет фундаментальное значение для нашего понимания глобальной экологии, биогеографии и биогеохимических циклов углерода, воды и других питательных веществ», — говорится в обзоре.
По словам Брандта, более подробная информация поможет определить, сколько углерода хранится на участках, которые обычно не включаются в климатические модели.
Теперь он надеется использовать ту же технику, чтобы нанести на карту деревья на площади в 65 миллионов квадратных километров в других засушливых регионах мира.
Узнайте, как в Италии определили старейшее дерево умеренного климата.
