
小蠹虫、风暴和森林火灾对欧洲的森林构成严重威胁,而气候变化让它们变得更加强烈。SWIFTT项目从太空轨道观察树木:它把卫星数据、人工智能和四个国家林业工作者的经验结合在一起。成果是一个每月评估损害、发现火情并提前预警危险的平台。读到最后,你也可以测一测,自己是提前行动的人,还是总在最后一刻救火。
说起森林,人们会想到散步和宁静,但对自然和人类来说,森林承担着重要得多的任务。它是众多物种的家园,调节水的流动,保护土壤免受侵蚀,还能储存碳。然而火灾越来越频繁,害虫大规模来袭,气候也不断变化。
AXA Climate自然解决方案负责人、SWIFTT项目协调人阿丽亚娜·卡普隆(Ariane Kaploun)说话毫不含糊:“这些风险因气候变化而加剧。”她随即作了说明:“昆虫繁殖得更频繁,森林火灾的干燥燃料更多,风暴也更频繁、更猛烈。”
要有效保护森林,就得知道森林里发生了什么,而且不是偶尔看看,而是定期掌握。这正是卫星发挥作用的地方。欧盟的哥白尼计划提供来自轨道的信息,可用来估算生物量的变化和叶片中的叶绿素含量。
由欧盟资助的SWIFTT项目,其名称是Satellites for Wilderness Inspection and Forest Threat Tracking的缩写,它给自己定下了明确的目标。团队想建立一个由人工智能驱动的森林监测平台,在整个欧洲发现、分析并预测最重要的威胁。
来自截然不同领域的人坐到了同一张桌子旁:林业工作者、风险专家和从事人工智能的工程师。比利时公司Timbtrack是项目合作伙伴之一,其首席执行官昆廷·德于阿尔(Quentin d’Huart)称这次合作是一次难得的机会,可以打造一款经过真实环境检验的先进工具。
人工智能模型由高校和私营部门的研究人员开发,但仅靠来自轨道的图像是不够的。林业工作者在比利时、法国、德国和拉脱维亚收集数据,然后在实地检验这套方案。
“我们需要地面数据来校准我们的人工智能模型,”意大利巴里大学教授安娜丽莎·阿皮切(Annalisa Appice)解释说。合作伙伴准备了带有日期和位置标注的精确数据集:哪里的树被小蠹虫毁坏,哪里被风毁坏,哪里被火毁坏。他们还标出了健康的林分。正因如此,算法学会了区分受损森林和完好森林。
项目的主要成果是一个可在浏览器和移动端使用的平台,它把高分辨率卫星监测与人工智能分析结合起来。目前它提供的功能包括:
林业工作者不必自己翻查地图。他们会收到预警和威胁分析,这有助于决定先在哪里采取行动。
这个系统也能反向运作。移动应用让人们可以在野外采集数据,这些数据会回传到平台,提高预测的准确度。来自地面的观察越多,模型就越能理解它从上空看到的东西。
昆廷·德于阿尔认为,最大的优势在于所有这些功能集中在一处。森林所有者和管理者因此可以不再只是对损害作出反应,而是提前做出决策。“这将有助于减少损失,并优化森林管理策略,”他强调说。
在实践中,这是思维方式的转变。与其事后清点破坏,不如及时知道森林的哪一部分需要关注。
项目持续了三年半。总成本约为368万欧元,其中约285万欧元来自欧盟。协调方是法国公司AXA Climate。故事并未就此结束:Timbtrack将把这个平台商业化,继续开发软件,并把覆盖范围扩大到欧洲及其他地区。
阿丽亚娜·卡普隆相信,SWIFTT将帮助森林管理者适应气候变化及其带来的经济后果,欧洲也将因此更有准备地应对气候变化。
SWIFTT项目表明,航天技术在贴近地面的地方同样非常有用。卫星提供定期数据,人工智能把这些数据转化为预警,而林业工作者教会算法健康森林和受损森林究竟是什么样子。小蠹虫、风暴和火灾不会因此不再危险,但从轨道上盯着它们,总好过发现得太晚。
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