Результати дослідження вчених з Данії демонструють, що в Сахарі та прилеглій Сахелі в західній Африці зростає понад 1,8 мільярда окремих дерев, що значно більше, ніж вважалося дотепер. Підрахувати таку кількість рослин вдалося завдяки спеціально натренованому алгоритму машинного навчання та високоякісним супутниковим зображенням. Робота першою демонструє такий підхід до точного підрахунку дерев на таких великих територіях. Її опублікували у журналі Nature.
Чи є дерева в пустелі?
Пустелю Сахару, як і більшість пустель, ми зазвичай уявляємо як безкрайні дюни піску та скель. Хоча в деяких її регіонах майже вкрай рідкісними бувають опади, там все ж є райони окрім оазисів, де густота дерев є відносно високою. Навіть серед піщаних дюн де-не-де вони знайдуться. Проте дотепер вчені не мали змоги підрахувати ті дерева, що досить розсіяно зростають на величезній площі пустелі, навіть за допомогою супутникових знімків. Поки дослідники з Копенгагенського університету не знайшли спосіб вдосконалити методи супутникового дослідження.
Що розробили вчені?
Науковці розробили алгоритм глибокого навчання, який може на супутникових зображеннях високої якості розпізнавати окремі дерева. Для цього вченим довелося спочатку самим показувати комп’ютерові, як на знімках виглядають дерева. Але згодом алгоритм просканував 11 тисяч супутникових зображень, на основі яких вирахував густоту дерев та розмір крони кожного зображеного дерева Сахари та Сахелі на заході Африки - на території площею понад 1,3 мільйона квадратних кілометрів.
Які результати отримали?
Попри те, що загальний деревний покрив є низьким - усього 13,4 дерева на гектар, підрахунки показали, що в південноафриканській Сахарі та Сахелі зростає понад 1,8 мільярда дерев та чагарників. Для порівняння, попередні результати супутникових досліджень оцінювали деревний покрив у 0 відсотків через відсутність закритих пологів та виключення із підрахунків поодиноких дерев. Та автори нового дослідження кажуть, що навіть їхні результати є заниженими, оскільки вони не враховували до аналізу дерева та чагарники із невеликими пологами до 2 метрів у діаметрі. Середній розмір крони у врахованих дерев складав 12 квадратних метрів.
Це дослідження надає вченим новий інструмент для точнішого дистанційного обстеження рослинного покрову, яке дотепер було обмежене лише загальними описами ландшафтів. Автори вважають свою роботу першою демонстрацією можливості використання машинного навчання та супутникових зображень для підрахунку дерев на такій великій площі, та сподіваються, що колись цей метод можна буде використовувати і в глобальних масштабах.