Цифровые двойники защитят лес от вредителей и улучшат посадки
Цифровые двойники, представляющие собой виртуальные копии реальных объектов, активно применяются в различных сферах для прогнозирования ситуаций перед принятием важных решений. Лесное хозяйство переживает схожие преобразования, открывая новые возможности для более точной борьбы с вредителями и разработки стратегий посадки, способных повысить общую эффективность отрасли.
Ученые Мичиганского государственного университета создали инновационный инструмент на базе искусственного интеллекта, который позволяет применять эти передовые методы к сосновым плантациям.
Промышленное возделывание сосен за рубежом
Ладанные сосны занимают обширные территории в мире, являясь сырьем для производства широкого спектра продукции, от фанеры до бумажных полотенец.
Как правило, саженцы высаживаются ровными рядами, а затем, спустя 12-15 лет, проводится прореживание. Цель этого процесса – освободить пространство для более перспективных деревьев, из которых можно получить продукцию более высокой стоимости, такую как опоры для линий электропередач, столбы для ограждений и напольные покрытия.
Традиционно, первое прореживание в сосновой плантации начинается с выбора случайного начального ряда и удаления каждого третьего или четвертого ряда. Однако, сосновые насаждения никогда не бывают абсолютно однородными. Некоторые деревья могут быть слабыми или иметь неправильную форму, в то время как другие – прямые и крепкие.
Процесс создания «цифрового двойника»
Исследователи предложили альтернативный подход: вместо случайного выбора начального ряда, они предлагают провести виртуальное моделирование различных вариантов начальных рядов заранее. Это позволит определить, какие из них обеспечат максимальный рост деревьев и, как следствие, наибольшую будущую прибыль.
В рамках исследования были использованы беспилотники, оснащенные лидарным сканером. Они совершили облет участка соснового леса площадью около 3 гектаров в центральной Вирджинии до и после проведения прореживания.
Благодаря излучению десятков тысяч лазерных импульсов в секунду и измерению времени их возврата, эта технология позволила создать точную цифровую копию, или «двойника», реального лесного массива. Используя данные лидарного сканирования и алгоритмы искусственного интеллекта, исследователи смогли составить карту 90% из 3555 деревьев на исследуемом участке.
Высокая точность прогноза
Сравнивая результаты компьютерного моделирования с фактическими измерениями, проведенными на местности, было установлено, что цифровые двойники способны с высокой степенью точности предсказывать диаметр ствола и объем каждого дерева. Анализ результатов моделирования показал, что изменение начальной точки прореживания всего на один ряд может привести к сохранению до 15% больше древесины, что способствует более интенсивному росту и увеличению прибыли в будущем.
Данная разработка имеет потенциал для применения не только в сосновых плантациях, но и при оценке эффективности различных методов восстановления лесов.
Отдел лесного карантина Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) активно занимается изучением лесных культур, разрабатывая научные подходы для сохранения биоразнообразия.
Источник: Erik Platt et al, Precision Forestry: Using Machine Learning and LiDAR to Inform Thinning in Pinus taeda Plantations – A Case Study, Journal of Forestry (2026). DOI: 10.1007/s44392-026-00089-6
Рекомендуем по теме
сегодня, 10:12 
сегодня, 09:49 
27 мая, 2026, 19:17 
27 мая, 2026, 18:24 
Подписка на рассылку
Подпишитесь на нашу рассылку и будьте в курсе всех новостей
Нажимая на кнопку «Подписаться», Вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с
«Политикой конфиденциальности»
Законодательство
