U svijetu koji sve brže ulazi u eru preciznog upravljanja prirodnim resursima, šumarstvo dobija svoj pandan “preciznoj poljoprivredi”. Projekat SingleTree predstavlja ambiciozan pokušaj da se promijeni način na koji posmatramo, mjerimo i upravljamo šumama – od nivoa sastojine do nivoa pojedinačnog stabla.

Riječ je o višegodišnjem istraživačko-inovacijskom projektu koji finansira Evropska komisija kroz program Horizon Europe, a koordinira ga NIBIO – Norveški institut za bioekonomiju. Projekat je započeo 1. septembra 2024. i trajaće do 2028. godine, uz učešće četrnaest partnera iz cijele Evrope, među kojima su naučne institucije, tehnološke kompanije i šumarske organizacije iz Norveške, Švedske, Finske, Švicarske i Španije.

Šta znači upravljanje po stablu (Single Tree Management)?

Tradicionalno, šumarstvo posmatra šumu kao prostornu i funkcionalnu cjelinu – planiranje i uzgoj obično se baziraju na odjelima ili odsjecima. Međutim, napredak u daljinskoj detekciji (remote sensingu), vještačkoj inteligenciji i digitalnim senzorima omogućava novi pristup: analizu i upravljanje svakim stablom pojedinačno.

SingleTree se upravo na tome zasniva – kreiranju digitalnih modela pojedinačnih stabala pomoću aeropodataka (LiDAR, dronovi, sateliti) i terenskih senzora. Cilj je da svako stablo ima svoj “digitalni identitet” – skup podataka koji uključuje visinu, promjer, vitalnost, vrstu, procjenu drvne mase i kvaliteta, pa čak i rizik od bolesti ili napada štetočina.

Tehnologije koje stoje iza SingleTree sistema

U okviru projekta razvijaju se i testiraju različiti tehnološki moduli:
– Digitalni modeli krošnji generisani iz LiDAR podataka i visoko-rezolucijskih snimaka dronova;
– AI algoritmi koji automatski prepoznaju vrste drveća, klasifikuju zdravstveno stanje i predviđaju potencijal rasta;
– Pametne mašine (smart harvesters) koje koriste podatke o svakom stablu prije sječe, kako bi se optimizovala eksploatacija i smanjila oštećenja u okolini;
– Integrisane baze podataka i digitalni “twin” modeli šumskih sastojina koji omogućavaju scenarije upravljanja i planiranja.

Podaci se testiraju u tri tzv. Living Lab Value Chains (LLVCs) – realnim šumskim područjima u Norveškoj, Švedskoj i Španiji, gdje će se pratiti primjena koncepta od prikupljanja podataka do odluka o sječi, transportu i preradi drveta.

Izvor: https://www.linkedin.com/company/singletree/posts/?feedView=all

Cilj: održive i multifunkcionalne šume

SingleTree ne teži samo tehnološkoj inovaciji. Glavni cilj je povećanje otpornosti šuma na klimatske promjene i optimizacija odnosa između ekonomskih, ekoloških i socijalnih funkcija šuma.

Zahvaljujući informacijama na nivou stabla, moguće je:
– precizno procijeniti gubitke od suše, vjetroloma ili bolesti;
– planirati sječe tako da se maksimalno očuva biodiverzitet i regeneracija;
– smanjiti emisije CO₂ kroz optimizaciju mehanizacije i transporta;
– bolje procijeniti kvalitet drveta još prije nego što se stablo posiječe.

U konačnici, cilj je da šumarstvo postane “data-driven” – vođeno podacima, a ne samo iskustvom i tradicijom.

Kritički osvrt: koliko je ovaj koncept primjenjiv kod nas?

Iako koncept SingleTree otvara fascinantne mogućnosti, njegova puna primjena zahtijeva visoku digitalnu infrastrukturu, standardizovane podatke i kontinuirano prikupljanje terenskih mjerenja.

U zemljama poput Norveške ili Švedske to je već dio prakse – flote dronova, precizni GNSS sistemi i cloud platforme svakodnevno se koriste u planiranju. Međutim, u regionu Zapadnog Balkana, gdje su inventure šuma još uvijek često zasnovane na klasičnom terenskom uzorkovanju i papirnim planovima, prelazak na “pojedinačno stablo” zahtijevao bi:
– sistemsku modernizaciju institucija;
– ulaganja u obuku kadrova za obradu LiDAR i dron podataka;
– integraciju sa postojećim GIS i inventurnim bazama (npr. nacionalne baze šuma i zemljišta).

Ipak, postoje prvi koraci. Sve veći broj domaćih kompanija i istraživača koristi dronove i multispektralne kamere za procjenu vitalnosti stabala, a neke pilot-inicijative već pokazuju da je takva digitalizacija itekako moguća.

U tom kontekstu, SingleTree može poslužiti kao model i inspiracija – ne nužno za kopiranje, već za učenje i prilagođavanje lokalnim uslovima.

Zašto je SingleTree važan za budućnost šumarstva

Praćenje po stablu omogućava:
– rano otkrivanje stresnih faktora;
– precizno planiranje obnove;
– transparentnost i praćenje cijelog lanca vrijednosti – od stabla u šumi do proizvoda na tržištu.

Time se otvara mogućnost i za digitalne karbonske kredite i preciznije računanje sekvestracije ugljenika, jer svako stablo postaje “senzor” za koji se može odrediti tačna količina uskladištenog CO2 čime mu se daje tačna validacija ove funkcije u ekosistemu.

Zaključak

SingleTree projekt predstavlja veliki korak ka digitalnoj transformaciji šumarstva u Evropi. On pokazuje da je moguće posmatrati šumu ne samo kao ekosistem, već i kao skup međusobno povezanih pojedinačnih organizama čije ponašanje i promjene možemo razumjeti uz pomoć tehnologije.

Za zemlje našeg regiona, to znači priliku – ali i izazov. Da bismo pristupili takvim projektima, moramo ulagati u digitalizaciju šumskih podataka, otvorene GIS platforme, obuku kadrova i saradnju sa evropskim partnerima.

Ukoliko se te karike povežu, SingleTree može postati više od evropskog eksperimenta – može biti početak nove ere preciznog i pametnog šumarstva.

Izvor: https://www.linkedin.com/company/singletree/posts/?feedView=all

Ostali izvori:

https://singletree.eu/
https://cordis.europa.eu/project/id/101157488
https://www.nibio.no/en
https://www.sca.com/en/about-sca/innovation-and-research/forest/singletree-project/
https://uniteflagship.fi/2024/11/20/transforming-forestry-the-launch-of-the-singletree-project/

Uvod

U eri digitalizacije i naprednih tehnologija, šumarstvo doživljava revoluciju. Upotreba dronova u kombinaciji sa moćnim softverskim alatima omogućava preciznu i efikasnu analizu šumskih ekosistema. Među najboljim besplatnim rješenjima za 3D modeliranje šuma izdvajaju se WebODM i CloudCompare — dva open-source softvera koji pružaju izvanredne mogućnosti za kreiranje detaljnih trodimenzionalnih modela, analizu visine stabala, procjenu biomase i još mnogo toga.

U ovom članku ćemo predstaviti i detaljnije vas upoznati sa  ove dvije platforme, sa praktičnim informacijama kako ih koristiti za 3D modeliranje šume pomoću dronova, u nadi da ćemo zajedno rasti i koristi ove softvere u nekim od budućih projekata.

TAKOĐE SMO U POSTUPKU PRIPREME DETALJNOG TUTORIJALA ZA OVE SOFTVERE I NJIHOVU UPOTREBU U PROCJENI ŠUMSKE BIOMASE. (Uskoro više o tome)

Zašto koristiti open-source softvere?

Prije nego što zaronimo u funkcionalnosti WebODM i CloudCompare, važno je razumjeti zašto su open-source alati često prvi izbor za istraživače, šumare, geodete i ekološke stručnjake:

• Besplatni su i dostupni svima — nema troškova licenci ili ograničenja u korišćenju.
• Prilagodljivi — mogućnost modifikacije koda ili integracije sa drugim softverima.
• Zajednica i podrška — aktivni korisnici i razvojni timovi koji redovno unapređuju funkcionalnosti.
• Lokalna kontrola podataka — podaci ostaju pod vašom kontrolom, što je ključno za zaštitu osetljivih informacija.

WebODM: Snažan alat za fotogrametrijsku obradu dron snimaka

WebODM je open-source platforma za obradu dronskih fotografija pomoću fotogrametrije — tehnologije koja iz više preklapajućih slika stvara detaljne 3D modele i ortofoto karte.

Glavne funkcionalnosti WebODM-a

• Automatska obrada fotografija — izrada ortofoto mapa, digitalnih modela terena (DTM) i digitalnih modela površine (DSM).
• Kreiranje 3D point cloud-a i mesh modela — visoko precizni 3D prikazi terena i vegetacije.
• Mogućnost integracije GPS podataka — omogućava precizno geo-referenciranje modela.
• Podrška za različite formate izlaza — uključujući GeoTIFF, LAS/LAZ, OBJ i druge.

Prednosti WebODM-a u šumarstvu

WebODM je idealan za šumare i ekološke stručnjake koji žele da prate stanje šume, planiraju radove ili analiziraju promjene u biomasi. Zahvaljujući korisničkom interfejsu baziranom na web pretraživaču, proces je pristupačan i lak za korišćenje čak i bez dubokog poznavanja fotogrametrije.

Kako započeti sa WebODM?

• Preuzmite i instalirajte WebODM sa zvaničnog sajta: https://www.opendronemap.org/webodm/
• Pripremite dronske fotografije sa dobrom preklapajućom pokrivenošću (najmanje 75-80% preklapanja).
• Pokrenite projekat, učitajte slike i podesite parametre obrade.
• Nakon završetka obrade, preuzmite rezultate: ortofoto mape, 3D modele i point cloud fajlove.

Nakon istalacije otvara vam se veoma jednostava i intuitivan interfejs

Ovaj program podržava i niz ostalih važnih funkcija:

CloudCompare: Napredna analiza 3D podataka

Dok WebODM služi za kreiranje modela, CloudCompare je specijalizovan za detaljnu analizu i obradu tih 3D podataka. Ovaj open-source softver koristi se za rad sa point cloud-ovima i mesh modelima, omogućavajući mjerenja, poređenja, filtriranja i vizualizaciju.

Glavne funkcije CloudCompare-a

• Uvoz i pregled point cloud podataka u brojnim formatima (LAS, PLY, OBJ i drugi).
• Izračunavanje razlika i registracija modela — upoređivanje DSM i DTM za procenu biomase ili promjena u terenu.
• Merenje visina i zapremina — precizna kalkulacija visine stabala i zapremine vegetacije.
• Filtriranje i segmentacija podataka — uklanjanje šuma i drugih neželjenih objekata.
• Napredne vizualizacije i bojenje podataka na osnovu različitih scalarnih vrednosti.

Zašto je CloudCompare bitan u šumarstvu?

CloudCompare omogućava da iz detaljnih 3D modela dobijete kvantitativne podatke neophodne za donošenje odluka u upravljanju šumama. Na primer, lako možete izračunati koliko je biomase izgubljeno nakon sušenja ili proceniti zapreminu drvne mase za eksploataciju.

Kako početi sa CloudCompare?

• Preuzmite CloudCompare sa zvaničnog sajta: https://www.danielgm.net/cc/
• Učitajte point cloud ili mesh fajl koji ste dobili iz WebODM ili drugog izvora.
• Koristite alate za analizu i merenje visina, zapremine, kao i za filtriranje.
• Izvezite rezultate u željenom formatu ili napravite vizualne izveštaje.

Sinergija WebODM i CloudCompare u šumarstvu

Kombinovanjem ova dva softvera dobijate moćan workflow:

1. WebODM koristiš za obradu dron snimaka i kreiranje preciznih 3D modela šume i terena.
2. CloudCompare zatim omogućava detaljnu analizu tih modela, merenja visina stabala, procenu volumena i pravljenje mapa sa relevantnim podacima.

Ova kombinacija je pristupačna čak i manjim firmama i institucijama jer ne zahteva skupe licence i specijalizovani hardver.

Zaključak

Open-source alati kao što su WebODM i CloudCompare potpuno mjenjaju način na koji se obavlja 3D modeliranje i analiza šuma. Oni pružaju pristupačne, precizne i fleksibilne alate za sve koji žele da unaprijede svoje šumarske prakse, od praćenja zdravlja šume, preko planiranja seče, do ekoloških istraživanja.

Ako planirate da uključite dronove u svoje šumarske ili geodetske aktivnosti, preporučujemo da započnete sa ovim softverima. Njihova jednostavnost, podrška zajednice i bogatstvo funkcionalnosti pomoći će vam da brzo savladate obradu podataka i donosite bolje odluke.

Pratite naš rad i rastite sa nama, uskoro konkretni projekti sa ovim softverima, koji će uključiti po prvi put i detaljne tutorijale na našem jeziku, za svaki korak!