AMSADE – primjena strojnog učenja za detekciju ambrozije koristeći satelitske podatke promatranja Zemlje

Ambrozija je toliko rasprostranjena u Europi da njeno potpuno iskorjenjivanje više nije praktično niti ekonomski izvedivo. U Republici Hrvatskoj posebno je zastupljena na području Zagreba, Poreča i Slavonije. Ako preventivne metode suzbijanja ambrozije ne uspiju i ambrozija kolonizira novo područje, ključno je rano otkrivanje za brzo uklanjanje i sprječavanje daljnjeg širenje. Važno je naglasiti prednosti upotrebe svemirske tehnologije i daljinskih istraživanja u podršci otkrivanju, predviđanju i suzbijanju ambrozije.

Ambrozija je jednogodišnja alergogena biljka, koja se veoma brzo širi i zauzima nove površine. Riječ je o invazivnoj vrsti, koja je danas praktički rasprostranjena po cijelom svijetu i predstavlja veliki ekonomski, ali i javnozdravstveni problem. Proizvodi veliku količinu izrazito alergogenih peludnih zrnaca, koja uzrokuju znatne zdravstvene probleme sve većem broju ljudi pritom stvarajući i znatne gospodarske troškove. Osim toga, ambrozija potiskuje zavičajnu floru i smanjuje prirodnu raznolikost, a postala je glavni korov u europskoj poljoprivredi.

Suzbijanje ambrozije je težak i dugotrajan postupak, a mjere suzbijanja su ograničene sredstvima klasičnog terenskog pregleda i voljom građana da se iskorijeni. Njeno uklanjanje mora se izvesti prije početka cvatnje, a često se ne ukloni u potpunosti te se nastavlja dalje širiti. Donesene su brojne smjernice, deklaracije i akti na globalnoj i europskoj razini za suzbijanje ambrozije. Iste su prihvaćene i u Hrvatskoj.

Ministarstvo poljoprivrede, šumarstva i vodnog gospodarstva donijelo je „Naredbu o poduzimanju mjera obaveznog uklanjanja ambrozije – Ambrosia artemisiifolia L.“ (NN 72/07) prema kojoj su vlasnici, posjednici i korisnici poljoprivrednog obrađenog i neobrađenog zemljišta, šuma i lovišta, ovlaštenici upravljanja vodotokovima i kanalima te površinama uz vodotokove i kanale, ovlaštenici upravljanja i održavanja površina uz javne prometnice i željezničke pruge, ovlaštenici upravljanja parkovima i drugim javnim zelenim površinama dužni provoditi mjere uklanjanja ambrozije, gdje god ju pronađu, u protivnom im prijeti kazna.

Za optimizaciju ruta terenske inspekcije, razvit će se sustav za detekciju lokacija rasta ambrozije. Ovaj sustav omogućit će planiranje ruta za inspekciju i uklanjanje ambrozije. Koristit će se podaci opažanja zemlje (Earth Observation), metode strojnog učenja, terenski podaci o lokacijama rasta ambrozije, ground truth podaci prikupljeni na terenu i fenološki podaci.

Ovakav sustav pojednostavio bi javnim tijelima i ustanovama nadzor te kontrolu suzbijanja ambrozije omogućivši pravovremenu reakciju i poduzimanje radnji protiv vlasnika ili korisnika, koji nisu izvršili pravilno uklanjanje. Uz visoku točnost i pouzdanost rezultata, ovakvo rješenje donosi mogućnosti smanjenja troškova fizičke provjere na terenu.

Konačan rezultat projekta bit će web GIS aplikacija koja će vizualizirati lokacije rasta ambrozije kako bi se automatizirao nadzor i praćenje njenog širenja na području grada Zagreba i Poreča na temelju satelitskih podataka, modela strojnog učenja i terenskih podataka.

Projekt je financiran od strane Europske svemirske agencije (ESA). Grad Zagreb i Institut za poljoprivredu i turizam Poreč osigurat će povijesne podatke o lokacijama rasta ambrozije na području Zagreba i Poreča, dok će Vesela Motika d.o.o. provoditi terensko prikupljanje lokacija rasta ambrozije tijekom cvatnje. Datum početka projekta je 1. prosinca 2023., a očekivani završetak je 1. prosinca 2024. godine.