Борьба с вредителями с помощью глубокого обучения и дронов

Раннее обнаружение заражения вредителями — важный первый шаг для принятия мер контроля, которые можно адаптировать к конкретным местным условиям. Технологии дистанционного зондирования могут быть полезны для быстрого сканирования больших площадей, но не всегда применимы, так как объекты бывает трудно обнаружить. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА), или дроны, могут помочь, приближаясь к отдельным деревьям и обнаруживая более слабые атипичные сигналы.

Сосновый походный шелкопряд — это насекомое, поражающее деревья в садах и парках и угрожающее здоровью людей из-за волосков, выделяемых его личинками, которые могут вызывать ощущение жжения или зуда. Вредитель быстро увеличивает свою численность и захватывает новые территории, что делает его видом, вызывающим озабоченность.

В новом исследовании ученые протестировали различные методы глубокого обучения для обнаружения гнезд, которые строят личинки соснового шелкопряда на соснах и кедрах. Дроны, пролетая над деревьями, делали снимки, которые затем анализировались с помощью искусственного интеллекта (ИИ) для идентификации и локализации гнезд.

Использование ИИ для анализа изображений с дронов доказало свою эффективность для обнаружения гнезд шелкопряда на деревьях разных видов и размеров, даже при различной плотности заражения. Метод можно успешно применять как в лесных, так и в городских условиях для помощи в обнаружении гнезд. Таким образом, специалисты по здоровью деревьев могут получать информацию о местонахождении гнезд и принимать соответствующие меры для сдерживания ущерба и рисков для общественного здоровья.

«Исследование доказало преимущество использования БПЛА для документирования наличия по крайней мере одного гнезда на дереве», — пишут исследователи в своей работе, опубликованной в специальном выпуске журнала NeoBiota, посвященном лесным вредителям в Европе. «Таким образом, оно представляет собой существенный шаг вперед в интеграции аэрофотосъемки с БПЛА и наземных наблюдений для мониторинга колоний важного лесного листогрызущего насекомого в Средиземноморском регионе».

Кроме того, они предполагают, что метод можно распространить и на других вредителей.

«Эта техника может открыть новые пути в наблюдении и управлении появляющимися и чужеродными вредителями деревьев, где раннее обнаружение и ранние действия должны идти рука об руку для достижения удовлетворительного уровня защиты», — заключают авторы исследования.