Līdz ar tehnoloģiju laikmeta iestāšanos, novērojama intensīva I tehnoloģiju pārnese tautsaimniecības nozarēs. Arī mežsaimniecība nav izņēmums - arvien lielāka nozīme tiek piešķirta tam, kā pēc iespējas efektīvāk, precīzāk un ātrāk veikt meža novērtēšanas darbus. To, kā mūsdienu modernākos instrumentus lietot mežsaimniecībā, ar sekmīgiem rezultātiem atklāj Latvijas Lauksaimniecības universitātes Meža fakultātes kolektīvs sadarbībā ar daudziem citiem universitātes pētniekiem un profesoriem.

PRIEKŠSTATU EVOLŪCIJA

Kā stāsta Meža fakultātes dekāns Dagnis Dubrovskis, fakultāte strādā pie projekta ar mērķi izveidot pilnībā funkcionējošas sistēmas un informācijas tehnoloģiju risinājumus, kas būtu pieejami meža nozares uzņēmumiem ikdienas darbībai un lietošanai. Šādu iespēju piedāvā LIDAR jeb lāzerskenēšanas tehnoloģija, kas ar lāzera stara palīdzību iegūst trīsdimensiju punktu kūli digitālo virsmu un augstuma mērījumu veikšanai. Par šo tehnoloģiju ir dzirdēts gana daudz gan pasaules lielvalstīs, gan Latvijā, un to plaši izmanto arhitektūrā, būvniecībā, kā arī dažādu mehānismu izstrādē un izveidē. Un kāpēc lai to neizmantotu arī meža nozare?! Gadsimtu gaitā mēs esam saskārušies ar atklājumiem, kas izmainījuši iepriekšējo priekšstatu par to, kā jāapsaimnieko mežs. 18. gadsimta beigās un 19. gadsimta sākumā cilvēki iepazina normālā meža teoriju, kas formulēja ilgtspējīgus koksnes resursu izmantošanas principus. Vēlāk, 19. gadsimta otrajā pusē, sekoja M. Faustmana zemes rentes teorija un E. Ostvalda meža rentes teorija. Kopš tā laika sabiedrība uzmanību sāka pievērst ekonomiski pamatotai meža apsaimniekošanai. Savukārt kardinālas izmaiņas 20. gadsimta vidū ieviesa V. Biterlihs, izveidojot metodi mežaudzes šķērslaukuma noteikšanai. Šie atklājumi cilvēkiem pavēra jaunas iespējas meža apsaimniekošanā, kā rezultātā uzlabojās gan darba kvalitāte, gan efektivitāte. Turklāt šiem laikmetiem ir viena kopīga īpašība. Vēsture runā par augšanas gaitas un apsaimniekošanas modeļiem vien audžu griezumā. Vēl šobaltdien mēs izmantojam taksācijas vidējos rādītājus, kas diemžēl ne vienmēr spēj precīzi raksturot konkrēto audzi. 21. gadsimts ir laikmets, kad tehnoloģijas piedāvā plaša spektra iespējas attīstīties arī meža nozarē. Laika gaitā mēs esam nonākuši līdz iespējām salīdzinoši lēti un ātri iegūt informāciju par katru mežā augošu koku, iegūstot parametrus, kas teju maksimāli precīzi atspoguļo mežaudzes resursu faktisko kvantitāti un kvalitāti. Un tieši to mēs veicam, LIDAR tehnoloģijas kombinējot ar citām attālinātās izpētes tehnoloģijām, paskaidro dekāns.

MODERNO TEHNOLOĢIJU iESPĒJAS

Ar LIDAR tehnoloģijām tiek aprīkotas lidmašīnas vai droni, kas savu darbu pilda virs meža masīviem. Darba gaitā ar lāzera skeneri tiek iegūta informācija par katru punktu, pret kuru lāzera stars veicis atstarošanos. iegūtais trīsdimensiju punktu mākonis tiek apstrādāts un vizualizēts īpaši šim mērķim paredzētās datu apstrādes programmās. Lai novērtētu mežaudzi, jāiegūst noteikti taksācijas parametri: koka augstums, caurmērs, šķērslaukums un krāja. LIDAR datu pārnese datorprogrammās ļauj iegūto informāciju sadalīt slāņos. Tas savukārt nodrošina to, ka lietotājs veiksmīgi var atšķirt teritorijas reljefu no veģetācijas un veikt detālu veģetācijas parametru analīzi. Lai iegūtu informāciju par koka caurmēru, ir svarīgi noteikt vainaga projekciju. Protams, ar LIDAR datiem vien nepietiek, tāpēc ir jāņem talkā arī citi objektu identificēšanas instrumenti. Piemēram, ar hiperspektrālās kameras palīdzību tiek iegūta informācija spektru robežās, kuru izšķirot ir iespējams noteikt koku vainagu atrašanās vietas, kā arī identificēt koku galotnes. Pēc spektru īpašībām iespējams atklāt arī kokaugu slimības, ekoloģiskos kokus un tamlīdzīgus mežaudzi raksturojošus faktorus. Arī specifisku koku, objektu identificēšana un situācijas novērtēšana noteiktos mežu nogabalos nerada problēmas. Ar LIDAR iegūto datu palīdzību iespējams veikt, piemēram, bīstamo koku novēršanas pasākumus elektrolīniju tuvumā, tāpat lietotājs var novērtēt interesējošās veģetācijas biomasu, vai pēc mežizstrādes iegūto sortimentu krautuvju un šķeldas kaudžu izmērus.

ZAUDĒJAM LIELU NAUDU

Šobrīd tiek meklēti labākie risinājumi, kā uzlabot zemes izmantošanas efektivitāti. Līdz šim meža īpašnieki nepievērsa pastiprinātu uzmanību meža apsaimniekošanas plānošanas metodēm un iespējām uzlabot koksnes resursu apjoma prognozes. Mežaudzes cērt ciršanas vecumā vai, sasniedzot mērķa caurmēru, mežu izstrādā, bet tas, cik daudz koksnes iegūs, ne vienmēr tiek īpaši aprēķināts. Turklāt aprēķinu veikšanai bieži tiek lietotas pirms vairākiem desmitiem gadu izstrādātas aprēķinu tabulas un datorprogrammas, kas ņem vērā pārsvarā audzes vidējos rādītājus. Tiek pieņemts, ka pietiek ar to, kas nocirsts, taču līdz ar to netiek izvērtēti neiegūtie ienākumi, kuri pēc būtības tiek palaisti garām kļūdainas mežsaimnieciskās darbības un aprēķinu rezultātā. Sīkāk neizvērtējot ietekmējošos faktorus, tiek zaudēta liela nauda, kas var veidot ievērojamu daļu no kopējās resursu vērtības. Mūsu uzdevums ir atrast metodes, kas šīs nepilnības novērstu, norāda Dagnis Dubrovskis.

PLAŠA KOMANDA

Attālinātās izpētes tehnoloģiju pētījumi Meža fakultātē tika aizsākti 2003. gadā, un kopš tā laika izveidojusies stabila pētnieku grupa. Raksturojot darba gaitu, dekāns uzsver, ka šī projekta ietvaros darbus veic ne tikai meža nozares cilvēki, bet arī informācijas tehnoloģiju, fizikas, matemātikas un augu fizioloģijas speciālisti. Pētījumi nesastāv vien no mērījumu veikšanas mežā vai no putna lidojuma. Šeit svarīgu lomu ieņem cilvēki, kuri spēj uztvert sakarības starp tehnoloģiju iespējām un dabas parādībām. Par piemēru var minēt koku sugu un to veselības stāvokļa novērtēšanu. Jāprot arī atšķirt klimatisko apstākļu un veģetācijas īpašību ietekmi uz atstarošanās spektru. Tas viss ir jāveic teritorijās, kur koku skaits mērāms tūkstošos un pat miljonos. Meža speciālistam ar aci nav iespējams precīzi novērtēt lielus meža masīvus, tāpēc šo procesu nepieciešams automatizēt. Izstrādājam metodes un veidojam matemātiskos vienādojumus meža inventarizācijas automatizēšanai, stāsta Dagnis Dubrovskis. Projektā iesaistīti dažādu jomu speciālisti: augu fizioloģijā Ina Alsiņa, lāzeru spektroskopijā Uldis Gross, informācijas tehnoloģijās Salvis Daģis, Ingus Šmits, Raivis Baltmanis, statistikā Līga Paura. Protams, projektā iesaistījušies arī meža nozares speciālisti - Gints Priedītis, Jānis Krūmiņš -, Meža fakultātes maģistranti un studenti. Tostarp liels atbalsts saņemts no fakultātes tuvākā sadarbības partnera SIA Metrum.

BRIEST REVOLŪCIJA

Projektu izstrādātāji prognozē, ka LIDAR tehnoloģiju pārnese meža nozarē varētu izvērsties par sava veida revolūciju meža novērtēšanā. "Nākotne pieder robotikai, jo tas, ko nākotnē darīs meža speciālisti noteikti atšķirsies no ierastās darba specifikas, kādu to pazīstam šodien. Galvenais ir apzināties, ka tehnoloģijas tiek radītas nevis ar mērķi atņemt kādam speciālistam darbu, bet gan iegūt pēc iespējas precīzāku informāciju, ar kuras palīdzību cilvēkam būtu iespējams daudz efektīvāk pieņemt precīzus un pārdomātus lēmumus. Sabiedrībai kopumā pieejamas jaunas zināšanas un tehnoloģijas, tāpēc mums jāspēj apmierināt nozares vajadzības šīs tehnoloģijas lietot. Tehnoloģiju lietošanai un rezultātu interpretēšanai nepieciešami zinoši speciālisti. Jo vairāk mēs būsim gatavi mācīties, jo plašāks kļūs redzesloks. Plašāks redzesloks radīs jaunas idejas un vēlmes tās īstenot," spriež Dagnis Dubrovskis.