Может ли глубокое обучение помочь спасти мангровые леса?

Мангровые леса — важнейший компонент прибрежных зон в тропических и субтропических областях, обеспечивающий широкий спектр благ и экосистемных услуг. Однако они находятся под угрозой, исчезают и деградируют по всему миру.

Стимулировать эффективное сохранение мангровых лесов и политику их защиты можно путём тщательной оценки местообитаний, их изменений и выявления фрагментированных участков. Но получение такой информации — сложная задача.

«Поскольку мангровые леса расположены в приливных зонах и болотистых местностях, доступ к ним крайне затруднён», — говорит доктор Неда Бихамта Тооси, постдок Исфаханского технологического университета (Иран). В недавнем исследовании в журнале Nature Conservation она с коллегами изучила способы классификации этих хрупких экосистем с помощью машинного обучения.

Сравнивая производительность различных комбинаций спутниковых снимков и методов классификации, исследователи оценили эффективность каждого метода для картирования мангровых экосистем.

«Мы разработали новый метод с фокусом на ландшафтную экологию для картирования пространственных нарушений мангровых экосистем», — объясняет она. «Полученные карты нарушений облегчают будущее управление и планирование деятельности для мангровых экосистем эффективным способом, поддерживая устойчивое сохранение этих прибрежных районов».

Результаты исследования показали, что объектно-ориентированная классификация объединённых (fused) снимков Sentinel может значительно повысить точность классификации землепользования/земного покрова мангровых лесов.

«Оценка и мониторинг состояния таких экосистем с использованием модельных ландшафтных метрик и методов анализа главных компонент — это экономичный по времени и затратам подход. Использование мультиспектральных данных дистанционного зондирования для создания детальной карты земного покрова было необходимым, а свободно доступные данные Sentinel-2 гарантируют преемственность этого подхода в будущем», — поясняет доктор Бихамта Тооси.

Исследовательская группа надеется, что этот подход можно использовать для получения информации о тенденциях изменения земного покрова, влияющих на развитие и управление мангровыми экосистемами, что поддержит лучшее планирование и принятие решений.

«Наши результаты по картированию мангровых экосистем могут способствовать улучшению стратегий управления и сохранения этих экосистем, подверженных воздействию человеческой деятельности», — пишут авторы в исследовании.