Измерение состояния растительности с помощью фотографии

Исследователи из Университета Аделаиды разрабатывают метод автоматического определения биомассы (общего количества растительного материала) путем анализа набора панорамных фотографий, сделанных на лесных участках. Проект объединяет компьютерное зрение и науки об окружающей среде.

Этот подход позволяет быстро и эффективно оценивать растительность в естественных экосистемах по всей Австралии. Изображения были сделаны на 300 участках в различных экосистемах для установления базовых показателей состояния естественной растительности страны. Работа является частью программы наблюдений AusPlots в рамках национальной инициативы Terrestrial Ecosystem Research Network (TERN).

Исследователи используют методы компьютерного зрения и машинного обучения для оценки поперечного сечения каждого сфотографированного дерева на стандартной высоте 1,3 метра (известное как измерение площади сечения на высоте груди). "Наша система анализирует набор из трех панорам на 360 градусов из центра участка, а затем обрабатывает изображения для создания 3D-реконструкции", — говорит научный сотрудник доктор Бен Уорд. На основе этого система автоматически обнаруживает отдельные деревья, оценивает диаметр на высоте 1,3 метра и суммирует данные для общей оценки биомассы участка.

По словам эколога и директора AusPlots Бена Спарроу, этот метод гораздо эффективнее стандартного прямого измерения, которое требует больших трудозатрат. "Нам необходимо установить базовый уровень текущего состояния экосистем, чтобы иметь возможность измерять изменения окружающей среды. Эта система позволяет нам эффективно фиксировать состояние естественной растительности Австралии способом, который можно легко воспроизвести для отслеживания динамики", — отмечает он. Совместная работа специалистов по компьютерным наукам и экологов позволила создать автоматизированный процесс для экологических измерений.