احصاء الاشجار من السماء: كيف تستخدم المشاتل والبساتين الذكاء الاصطناعي

مشتل يضم 50,000 شجرة كان يستغرق ثلاثة ايام لعدها. كانت الفرق تسير في الصفوف حاملة الواح التسجيل، وتفقد العد في حرارة بعد الظهر، ثم تبدا من جديد. الان يكفي رحلة طائرة بدون طيار واحدة ونموذج ذكاء اصطناعي يرسم خريطة كل شجرة من الاعلى.

يعد عد الاشجار والنباتات من اكثر المهام استهلاكا للوقت في المشاتل والبساتين ومشاريع اعادة التشجير. تريد شركات التامين ارقاما دقيقة. يحتاج المشترون الى تاكيد كميات الشحن. يحتاج المديرون لمعرفة ما نجا من الشتاء. العد اليدوي بهذا الحجم بطيء وغير متسق ومكلف. يقدم العد الجوي المدعوم بالذكاء الاصطناعي مسارا اسرع للوصول الى نفس الاجابات.

لماذا تهم الاعداد الدقيقة للاشجار

عد الاشجار ليس مجرد ادارة مخزون. انه يقود قرارات مالية حقيقية.

تبيع المشاتل الاشجار بالعدد الدقيق. طلبية من 10,000 شتلة يجب تنفيذها بدقة، ويجب على المشتل معرفة ما اذا كان لديه 10,000 او 9,400 قبل تقديم الوعود. تتطلب مطالبات التامين بعد العواصف او الامراض احصاءات موثقة لاثبات الخسائر. يقدر مديرو البساتين المحصول بناء على اعداد الاشجار، وخطا بنسبة 5% في العد يترجم مباشرة الى خطا بنسبة 5% في تخطيط الحصاد.

بالنسبة لمشاريع اعادة التشجير، يتحقق عد الاشجار المزروعة من الامتثال للوائح البيئية والتزامات ائتمان الكربون. غالبا ما تحتاج هذه الاحصاءات لتغطية مئات الهكتارات من التضاريس غير المستوية حيث يكون المشي في كل صف غير عملي.

كيف يعمل العد الجوي بالذكاء الاصطناعي

تتكون العملية من ثلاث خطوات: الطيران، والتصوير، والعد.

تطير طائرة بدون طيار مزودة بكاميرا RGB بنمط شبكي فوق المنطقة المستهدفة على ارتفاع 30 الى 80 مترا، حسب حجم الاشجار وكثافتها. ترصد الرحلة صورا متراكبة تغطي كل قسم من الحقل. بالنسبة لمشتل مساحته 10 هكتارات، تستغرق الرحلة من 15 الى 30 دقيقة.

يتم تحميل الصور في نموذج ذكاء اصطناعي مدرب على اكتشاف الاشجار جويا. يفحص النموذج كل صورة، ويحدد تيجان الاشجار او جذوعها الفردية، ويعلمها بنقاط اكتشاف. يتم تجميع الصور المتراكبة بحيث تعد كل شجرة مرة واحدة فقط، دون تكرار بين الاطارات.

الناتج هو عدد اجمالي بالاضافة الى خريطة مرجعية جغرافيا تظهر الموقع الدقيق لكل شجرة مكتشفة. يمكن لمديري المشتل تكبير الصورة والتحقق من الاكتشافات ورصد الفجوات حيث تكون الاشجار مفقودة او ميتة.

معايير الدقة

تعتمد الدقة على كثافة التاج ودقة الصورة والمسافة بين الاشجار. الارقام من الدراسات الحديثة مشجعة.

النمط ثابت: الاشجار المتباعدة جيدا في صفوف موحدة تحقق دقة تزيد عن 95%. التيجان الكثيفة والمتراكبة تقلل الدقة الى اوائل التسعينات لان النموذج يواجه صعوبة في فصل التيجان الفردية التي تندمج بصريا من الاعلى.

افضل الممارسات لصور الاشجار الجوية

ما وراء العد: ماذا يكشف الذكاء الاصطناعي الجوي ايضا

ينتج عد الاشجار من صور الطائرات بدون طيار اثرا جانبيا مفيدا: خريطة الفجوات. تظهر الاشجار المفقودة والاشجار الميتة والمناطق ذات النمو الضعيف كثقوب في نمط الاكتشاف. يستخدم مديرو المشاتل خرائط الفجوات هذه لتخطيط اعادة الزراعة وجدولة تعديلات الري وتحديد تفشي الافات او الامراض قبل انتشارها.

تجمع بعض الانظمة بين العد وتصنيف الصحة، باستخدام التصوير متعدد الاطياف للاشارة الى الاشجار التي تظهر عليها علامات الاجهاد. يمكن لرحلة طائرة بدون طيار واحدة ان توفر عد المخزون وتقييم الصحة وتحليل الفجوات، وهي ثلاث مهام تتطلب كل منها جهودا يدوية منفصلة على الارض.

قيود يجب معرفتها

• التيجان الكثيفة والمتراكبة تقلل الدقة لان الاشجار الفردية تندمج بصريا من الاعلى. انواع الاشجار النفضية في كامل اوراقها اصعب في الفصل من الاشجار العارية في الشتاء.
• الشتلات الصغيرة جدا التي يقل طولها عن 30 سنتيمترا قد تكون صغيرة جدا للاكتشاف الموثوق من ارتفاع الطائرة بدون طيار القياسي. الرحلات المنخفضة تساعد لكنها تقلل التغطية.
• زراعات الانواع المختلطة حيث تتراكب احجام اشجار مختلفة يمكن ان تربك النماذج المدربة على صفوف موحدة.
• القيود التنظيمية على رحلات الطائرات بدون طيار بالقرب من المطارات والمناطق الحضرية او المجال الجوي المحمي قد تحد من اماكن الطيران.

الخلاصة

يحول عد الاشجار بالذكاء الاصطناعي عبر الطائرات بدون طيار عملا يدويا يستغرق عدة ايام الى رحلة طيران واحدة. الدقة كافية لمطالبات التامين واوامر البيع والامتثال التنظيمي، وتتحسن مع كل جيل جديد من النماذج.

اذا كانت عمليتك تعد الاشجار بالسير في الصفوف حاملا لوح تسجيل، جرب تحليق طائرة بدون طيار فوق نفس المنطقة. سيكون العد على شاشتك قبل ان تهبط الطائرة، وستظهر لك الخريطة اشياء لا يمكن لاي جولة على مستوى الارض ان تكشفها.