Интеллектуальный сервис мониторинга лесного фонда
Интеллектуальный сервис мониторинга лесного фонда
Республика Татарстан
Сервис мониторинга лесного фонда создан компанией «ИнноГеоТех» со специалистами Университета Иннополис.
Проголосовало:
Поделиться в соц. сетях:

Автор проекта:

Общество с ограниченной ответственностью «ИнноГеоТех»

Номинация:

Лучший экологический проект промышленных предприятий, бизнеса

Наименование проекта:

Интеллектуальный сервис мониторинга лесного фонда

Описание проекта:

Наша разработка – интеллектуальный сервис мониторинга лесного фонда

Сервис мониторинга лесного фонда создан компанией «ИнноГеоТех» (г. Иннополис) со специалистами Университета Иннополис (г. Иннополис).

О социальной значимости проекта

Россия обладает рекордными запасами лесного фонда, который составляет примерно 20% от всех мировых запасов. При этом леса занимают около 40% площади нашей страны.

В настоящий момент контроль настолько огромных площадей лесного фонда осуществляется преимущественно двумя способами. Первый - это натурный обход территории лесничества лесником для проверки и фиксации изменений (вырубок, ветровалов и т.д.). Второй - ручной анализ космических снимков специалистом-картографом. Оба способа по понятным причинам предполагают использование значительных человеческих и временных ресурсов, а также в немалой степени зависимы от человеческого фактора.

Следствием этого является ситуация, при которой большой лесной фонд России контролируется архаичными и малоэффективными методами, а контрольно-надзорные органы зачастую имеют не самые актуальные и достоверные данные о вырубках и пожарах, происходящих на территории подведомственных им лесничеств.

Интеллектуальный сервис мониторинга лесного фонда

Наш сервис делает процесс мониторинга лесного фонда полностью автоматизированным и более эффективным за счёт использования технологий искусственного интеллекта и компьютерного зрения для анализа данных дистанционного зондирования Земли – космических снимков земной поверхности.

При помощи алгоритмов нейронных сетей наш сервис сам находит и анализирует космические снимки для выявления изменений и нарушений в лесной растительности. Пользователю сервиса достаточно указать место анализа (участок лесничества) и временной промежуток для фиксации лесоизменений. После запуска сервис автоматически находит, скачивает подходящие космоснимки, обрабатывает и анализирует их, детектирует на них лесоизменения, при этом указывая юридический статус, то есть законность вырубки или другого изменения в лесной растительности. При этом изменения в лесном фонде фиксируются по 5 классам: вырубки, гари, ветровалы, карьеры, усыхание древесной растительности.

Возможности сервиса мониторинга лесного фонда

За 3 года, прошедших с момента начала разработки сервиса, нам удалось существенно расширить его возможности.

Возможности сервиса:

— работа сервиса полностью автоматизирована: от поиска космоснимков до обнаружения изменений на них;
— детектирование (обнаружение) изменений в лесном фонде по 5 классам: вырубки, гари, ветровалы, карьеры, усыхание древесной растительности;
— используются космические снимки среднего и высокого разрешения (Landsat 8, и Sentinel-2, дополнительно Planet и российских КА (космические аппараты);
— точность работы сервиса составляет 96%, по метрикам F score - 0,86;
— минимальная площадь детектируемых вырубок составляет 0,1 га;
— обновление информации (частота мониторинга) в среднем 1 раз в 14 дней;
— средняя скорость работы сервиса составляет 150 км² в минуту.

География проекта:

В более чем 10 регионах РФ на территории 84 млн га

Пилотный регион нашего проекта – Республика Татарстан. Сегодня под постоянным мониторингом находится весь лесной фонд региона – более 1,2 млн га. Сервис полностью интегрирован в работу Министерства лесного фонда Республики Татарстан и лесничеств региона.

Также в рамках пилотного применения либо полноценного внедрения мы осуществили мониторинг лесного фонда на площади уже 84 млн га в более чем 10 регионах РФ. При этом, к примеру, мы внедряем сервис в качестве подсистемы мониторинга в Региональную информационную систему мониторинга «Умный лес» Пермского края, а также рассчитываем на масштабирование работы сервиса в других регионах РФ.

Цели и задачи:

Основные цели создания сервиса мониторинга лесного фонда:

- Повышение эффективности контрольно-надзорной деятельности в области контроля и мониторинга негативного воздействия человека и природных факторов на лесную растительность. Цель достигается за счёт оптимизации и упрощения процесса поиска изменений в лесном фонде;

- Декриминализация лесной отрасли. Цель достигается за счёт оперативного обнаружения нелегальных вырубок и превентивного мониторинга территории лесничеств;

- Увеличение доходов федерального бюджета. Цель достигается благодаря снижению теневого сектора российского лесопромышленного комплекса, увеличению доходов бюджета за счёт роста налоговых и штрафных выплат в пользу государства.

Итоги реализации:

На создание сервиса ушло 3 года, в течение которых нашими специалистами было отмечено более 140 тыс. эталонных объектов (вырубок, гарей и т.д.). Благодаря этому наши нейронные сети самостоятельно обучились выявлять лесоизменения с высокой скоростью и эффективностью.

Таким образом уникальность нашего сервиса состоит в его способности самостоятельно дообучаться и адаптироваться к различным лесорастительным условиям на всей территории Российской Федерации. Сегодня мы апробировал работу сервиса на территории 84 млн га лесного фонда, что составляет почти 10% от всего лесного фонда России – это леса Сибири, Дальнего Востока, Поволжья, Северо-Запада России.

Признанием заслуг нашей компании в области снижения негативного воздействия на лесную растительность стала премия от Международного лесного попечительского совета FSC «Зеленый проект года – 2020», в которой мы заняли второе место, пропустив вперёд только проект переработки мебели от компании «Икеа» - подробнее.

Демонстрация работы сервиса мониторинга.

Сроки реализации:

Проект стартовал в 2017 году и реализуется по настоящее время.