Google DeepMind ו-WRI משיקים מפת סוגי יער עולמית ב-AI לכיסוי קרקע ב-2020

Google DeepMind ומכון משאבי העולם פיתחו את ForTy, מפת AI שמבדילה בין יערות ראשוניים, מטעי עצים וחוות גידולי עצים ברחבי העולם. היא משייכת את שטח היבשה בעולם ב-2020 לשישה סוגים ברזולוציית 10 מטר, ומתוארת על ידי מחבריה כמפה העולמית הראשונה מסוגה.

שישה סוגי קרקע לייחוס EUDR

ForTy, קיצור של Forest Typology, מסווגת קרקע כיער ראשוני, יער מתחדש באופן טבעי, יער נטוע, יער מטע, גידולי עצים כמו דקל שמן, גומי או קקאו, וקרקע אחרת. המפה מציגה את הסוג הנפוץ ביותר בכל קילומטר רבוע, בעוד שלנתונים הבסיסיים רזולוציה של 10 מטר. מערכי נתונים קודמים, כולל אחד של הנציבות האירופית, מכסים רק חלקים מהעולם.

תקנת האיחוד האירופי למוצרים נטולי כריתת יערות אוסרת סחורות הקשורות ליערות שנכרתו או הורעו לאחר 31 בדצמבר 2020. חברות שמעריכות סיכוני שרשרת אספקה צריכות לדעת כיצד אתר היה בשימוש ב-2020, ו-ForTy מספקת את נקודת הייחוס הזו.

מודל לוויינים ותיקוני מומחים

ForTy פועלת על AlphaEarth Foundations, שדוחסת נתונים מלוויינים מרובים לתיאור קומפקטי של כל פיקסל. כמה מודלים לזיהוי תמונות נשענים על התיאורים האלה. מודל ראשון לומד מדוגמאות מאומתות; התחזיות שלו, בשילוב נתונים חיצוניים על גבהי עצים, מבנים ואובדן יער, הופכות לנתוני אימון מורחבים למודל שני. שלב אחרון מנתח יחד כמה שנות נתונים כדי להחליק חריגים.

במהלך סבבי למידה פעילה הוסיפו מומחים כ-43,000 דוגמאות כדי לטפל בשגיאות, כולל כרמים באירופה שסווגו כגידולי עצים, יערות אורן טבעיים במרכז אמריקה שתויגו כיערות נטועים, ודקלי שמן שלא זוהו באפריקה ובאינדונזיה. החוקרים משתמשים בתקופת מחזור של 40 שנה כדי להפריד מטעים מיערות נטועים אחרים, אם כי הם אומרים שהחתך לא מתאים לכל אזור.

דיוק, מגבלות וזמינות

שני מומחים בחנו כל אחד מ-8,190 אתרים שנבחרו באקראי ומצאו שהמפה נכונה ב-90.2 אחוז מהמקרים. המחברים מזהירים שהציון הכולל מקבל חיזוק גדול מסוג קרקע אחר שקל לזהות. המפה זיהתה נכון 89 אחוז מהיערות הראשוניים שאומתו בשטח, אך מצאה רק כמחצית מגידולי העצים והיערות הנטועים ו-60 אחוז מהמטעים.

על אותם נתוני בדיקה, ForTy עלתה על מפות הנציבות האירופית שנעשו עבור EUDR, עם ציון של 95.5 אחוז לעומת 93.6 אחוז בסיווג יער לעומת לא-יער, ו-90.9 אחוז לעומת 87.8 אחוז בסוגי יער. החוקרים מעריכים שבעולם יש כ-4.1 מיליארד הקטאר של יער, כולל כמעט 3.9 מיליארד הקטאר של יער טבעי, שמתוכם כ-2 מיליארד הקטאר הם יער ראשוני.

שגיאות אזוריות נותרו. המפה מעריכה יתר על המידה יער ראשוני באסיה בכ-200 מיליון הקטאר, בעיקר ביערות המחטניים של רוסיה, ובאפריקה היא מפספסת כ-94 מיליון הקטאר של יער, כנראה בגלל יערות יבשים פתוחים וסוואנות. כשני שלישים משטח היער של שוודיה נטועים, בעוד שיער טבעי מכסה רק כחמישית.

יש שימושי קרקע שנותרים קשים לסיווג. המפה עדיין מתייגת קקאו או קפה בצל שגודלו מתחת לחופה טבעית כיער באזורים מסוימים, ויערות שנכרתו באופן סלקטיבי או נשרפו גם הם מהווים בעיה. ל-ForTy אין עדיין סוג נפרד ליערות פתוחים, שאותם EUDR מתייחס בנפרד. המפה, שכבת הסיווג ונתוני הבדיקה זמינים בחופשיות תחת רישיון CC BY 4.0, כולל ב-Google Earth Engine. Google DeepMind פרסמה קוד במאגרי GeeFlow ו-JEO.

מקורות: The Decoder