شناسایی خشکیدگی درختان جنگلی با هوش مصنوعی

شناسایی خشکیدگی درختان جنگلی با هوش مصنوعی

در یک طرح پسادکتری پژوهشی با عنوان «شناسایی و پایش سرخشکیدگی و خشکیدگی درختان جنگلی با استفاده از داده‌های طیفی و الگوریتم‌های نوین هوش مصنوعی» انجام شد.

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از بنیاد ملی علم ایران (INSF)، محمدحسن ناصری در طرح پسادکتری خود با راهنمایی شعبان شتایی جویباری در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، پژوهشی با عنوان «شناسایی و پایش سرخشکیدگی و خشکیدگی درختان جنگلی با استفاده از داده‌های طیفی و الگوریتم‌های نوین هوش مصنوعی» انجام داده است.

ناصری با اشاره به اهمیت پایش سلامت جنگل‌ها گفت: سرخشکیدگی و خشکیدگی درختان از جمله چالش‌های مهم بوم‌شناختی و مدیریتی در جنگل‌های ایران است. شناسایی به‌موقع این پدیده‌ها می‌تواند به مدیران جنگل کمک کند تا کانون‌های آسیب‌دیده را سریع‌تر شناسایی کرده و اقدامات مدیریتی مناسب را در مناطق بحرانی انجام دهند.

وی افزود: هدف این پژوهش، ارائه روشی نوین برای شناسایی، پایش و بررسی تغییرات مکانی درختان سرخشکیده و خشکیده با استفاده از داده‌های سنجش‌ازدور با قدرت تفکیک مکانی بالا نظیر تصاویر رقومی پهپاد و التراکم و به‌کارگیری الگوریتم‌های پیشرفته هوش مصنوعی بود. منطقه جنگلی النگدره گرگان به‌عنوان محدوده مطالعه انتخاب شد و وضعیت درختان در سال‌های ۱۳۹۳، ۱۳۹۵ و ۱۴۰۴ مورد بررسی قرار گرفت.

این پژوهشگر اظهار کرد: در مرحله نخست، تصاویر مربوط به سال‌های مورد مطالعه پس از انجام اصلاحات هندسی پردازش شدند و مدل‌های رقومی سطح و ارتوفتوموزاییک منطقه تهیه شد. سپس با برداشت و تهیه نقشه‌های دقیق واقعیت زمینی، موقعیت درختان سرخشکیده و خشکیده مشخص شد تا از این اطلاعات برای آموزش و ارزیابی مدل‌های هوش مصنوعی استفاده شود.

وی ادامه داد: برای شناسایی خودکار درختان هدف، چهار مدل هوش مصنوعی شامل YOLO۱۱s-SAM، YOLO۱۱s-seg، DeepLabV۳+ و SegFormer به کار گرفته شدند. عملکرد این مدل‌ها با استفاده از شاخص‌هایی مانند F۱-score، صحت کلی و ضریب کاپا مورد ارزیابی قرار گرفت تا میزان دقت آن‌ها در شناسایی درختان آسیب‌دیده مشخص شود.

ناصری افزود: نتایج ارزیابی عملکرد اجرایی مدل‌ها نشان داد که مدل SegFormer در سه دوره مورد بررسی عملکرد بهتری داشت. بااین‌حال، در ارزیابی نقطه‌ای، مدل تلفیقی YOLO۱۱s-SAM در هر سه سال بهترین عملکرد را نشان داد. در ارزیابی مبتنی بر پلیگون نیز YOLO۱۱s-SAM در سال‌های ۱۳۹۳ و ۱۳۹۵ و SegFormer در سال ۱۴۰۴ عملکرد برتری داشتند.

وی با اشاره به بخش دیگری از پژوهش گفت: علاوه‌بر شناسایی درختان آسیب‌دیده، الگوی پراکنش مکانی آن‌ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از روش‌هایی مانند الگوریتم نزدیک‌ترین همسایه، شاخص کلارک ـ ایوانز و شاخص موران استفاده شد. نتایج تمامی این تحلیل‌ها نشان داد که درختان سرخشکیده و خشکیده در طول دوره مورد مطالعه، گرایش قابل‌توجهی به خوشه‌ای‌شدن داشته‌اند.

این پژوهشگر ادامه داد: تحلیل نقاط داغ و سرد با استفاده از آماره گتیس نیز افزایش مناطق دارای تجمع درختان آسیب‌دیده را در سطوح اطمینان بالاتر از ۹۵ درصد نشان داد. همچنین گسترش خوشه‌های داغ و سرد در برخی مناطق مشاهده شد که می‌تواند بیانگر تمرکز عوامل تنش‌زا در بخش‌هایی از منطقه جنگلی باشد.

وی اظهار کرد: بررسی همبستگی مکانی با استفاده از همبستگی مارک نیز نشان داد که در سال‌های ۱۳۹۳ و ۱۳۹۵ الگوی همبستگی پایداری وجود داشته است، درحالی‌که در سال ۱۴۰۴ همبستگی‌های مثبت و منفی در برخی نواحی مشاهده شد. این تغییرات می‌تواند نشان‌دهنده تغییر در عوامل مؤثر بر پراکنش درختان آسیب‌دیده در طول زمان باشد.

ناصری افزود: یکی از یافته‌های مهم پژوهش، روند افزایشی تعداد درختان خشکیده در منطقه مورد مطالعه بود. همچنین تعداد درختان سرخشکیده نسبت به سال ۱۳۹۳ حدود سه‌برابر افزایش یافت. این افزایش، ضرورت پایش مستمر وضعیت سلامت جنگل و شناسایی سریع عوامل ایجادکننده تنش را بیش از گذشته نشان می‌دهد.

وی با اشاره به عوامل احتمالی مؤثر بر این روند گفت: تغییر الگوی پراکنش درختان آسیب‌دیده به سمت تشکیل خوشه‌های قوی و افزایش مناطق داغ می‌تواند با تشدید برخی عوامل تنش‌زا مانند آفات و بیماری‌ها مرتبط باشد. همچنین در برخی مناطق، فعالیت‌های انسانی از جمله گردشگری نیز می‌تواند در ایجاد فشار بر پوشش جنگلی نقش داشته باشد؛ بااین‌حال، تعیین سهم دقیق هر یک از این عوامل به مطالعات تکمیلی نیاز دارد.

این پژوهشگر در پایان خاطرنشان کرد: نتایج این پژوهش نشان داد تلفیق داده‌های سنجش‌ازدور با قدرت تفکیک مکانی بالا و الگوریتم‌های پیشرفته هوش مصنوعی، به‌ویژه مدل‌های یادگیری عمیق، ظرفیت بالایی برای پایش کمی و کیفی سلامت جنگل و شناسایی درختان سرخشکیده و خشکیده دارد. این رویکرد می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد برای شناسایی زودهنگام کانون‌های بحران، پایش تغییرات سلامت جنگل و اتخاذ تصمیم‌های مدیریتی هدفمند در راستای حفظ پایداری اکوسیستم‌های جنگلی مورد استفاده قرار گیرد.

کد مطلب 6947540 مهتاب چابوک

  • تلگرام خبرگزاری زیر خبر
  • تلویزیون آن
  • رونمایی از چند سند منتشر نشده موسیقی در یک کنسرت

  • قیمت جهانی طلا کاهش یافت؛ هر اونس ۴۳۰۲ دلار

  • مهاجرانی: بانک توسعه نوین یا بانک بریکس با عضویت ایران ایجاد می‌شود

  • هزار کیف بین دانش‌آموزان نیازمند یاسوج توزیع شد

  • دیدار سخنگویان ارتش و سپاه

  • هشدار هواشناسی سیستان وبلوچستان؛ وزش باد شدید و رگبار باران در راه است

  • صفحه نخست روزنامه های خراسان رضوی سه شنبه ۲۴ شهریور ۱۴۰۵

  • مدیرکل دفتر امور دولت و مجلس وزارت ارتباطات درگذشت

  • تراکم دانش‌آموزی در ورامین به ۲۸ نفر کاهش می‌یابد

  • وزیر میراث فرهنگی خواستار پژوهش باستان‌شناسی در پاده شد

  • سحرخیزان: السد فکر می‌کرد بازی را از پیش برده است

  • باقری: ایران در شمار چهار قدرت برتر جهان قرار گرفته است

  • رحمتی: الجزیره را آنالیز کرده‌ایم؛ سه امتیاز بازی را می‌خواهیم

  • سوپر نفتکش«الگایا» در برخورد با مین دریایی منفجر شد

  • درخواست عربستان از انگلیس برای حمله به انصارالله یمن

  • بختیاری‌زاده: استقلال شایسته این برد بود؛ السد یکی از بهترین تیم‌هاست

  • استقلال آسیا را با طوفان آبی آغاز کرد؛ شب سیاه برای نماینده قطر

  • تصمیم آمریکا برای مصادره ۶۱ میلیون دلار از درآمد فروش نفت ایران

  • زنده دل: لاهیجان به شهر رویدادهای فرهنگی تبدیل شده است

  • پیاتزا مربی کوچکی نیست؛ فدراسیون باید درباره آینده او تصمیم بگیرد

  • روزنامه‌های اقتصادی سه‌شنبه ۲۴ شهریور ۱۴۰۵

    روزنامه‌های اقتصادی سه‌شنبه ۲۴ شهریور ۱۴۰۵

  • روزنامه‌های صبح سه‌شنبه ۲۴ شهریور ۱۴۰۵

    روزنامه‌های صبح سه‌شنبه ۲۴ شهریور ۱۴۰۵

  • روزنامه‌های ورزشی سه‌شنبه ۲۴ شهریور ۱۴۰۵

    روزنامه‌های ورزشی سه‌شنبه ۲۴ شهریور ۱۴۰۵

  • روزنامه‌های ورزشی دوشنبه ۲۳ شهریور ۱۴۰۵

    روزنامه‌های ورزشی دوشنبه ۲۳ شهریور ۱۴۰۵

  • روزنامه‌های اقتصادی دوشنبه ۲۳ شهریور ۱۴۰۵

    روزنامه‌های اقتصادی دوشنبه ۲۳ شهریور ۱۴۰۵

  • مبلمان اداری
  • جراح بینی تهران
  • بلکا
  • جراح بینی در تهران
  • لوازم تحریر
  • خرید طلای آب شده
  • قیمت موکت
  • تور کربلا
  • استند تسلیت
  • مداحی اربعین
  • مرجع پاسخ معتبر پزشکان
  • فروش مواد شیمیایی
  • قیمت ایمپلنت
  • قطعات لباسشویی
  • آموزشگاه تیزهوشان
  • بلیط هواپیما
  • نمایندگی بوش در تهران
  • آموزشگاه زبان ملل
  • قیمت و خرید سمعک نامرئی
  • مهرینو
  • تهران تایمز
  • روزنامه آگاه