Карта различает шесть типов леса и землепользования

Google DeepMind и Google Research вместе с Институтом мировых ресурсов (WRI) и Международным институтом прикладного системного анализа (IIASA) представили Forest Typology (ForTy) 2020 — глобальную карту, которая классифицирует участки размером 10 на 10 метров. По заявлению авторов, набор данных может служить базовой картой для регламента ЕС о борьбе с обезлесением. Описание работы опубликовано в журнале Scientific Data, а карту можно изучить в приложении Google Earth Engine.

ForTy делит территорию на шесть классов: первичные леса без видимых следов человеческого вмешательства, естественно возобновившиеся леса, посаженные леса, интенсивно управляемые лесные плантации, сельскохозяйственные участки с древесными культурами и агролесоводством, а также прочие земли — от пастбищ и пашни до городов и водоёмов. Определения основаны на классификации Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН.

Модель обучали на 1,7 млн размеченных точек

Для обучения собрали около 1,7 млн размеченных мест из экспертных обследований, национальных и региональных наборов данных, а также целевых проверок участков, где модель испытывала трудности. Среди входных данных — сводки многолетних спутниковых наблюдений AlphaEarth Foundations для каждого пикселя размером 10 метров. По описанию разработчиков, они помогают модели учитывать характерные схемы посадки, циклы роста и вырубки.

Авторы проверили карту более чем на 9 000 случайно выбранных участках: два обученных эксперта изучали снимки высокого разрешения и спутниковые записи за несколько лет. По результатам этой проверки, ForTy правильно определяла тип леса в 90% случаев, а лесную территорию отличала от нелесной в 95% случаев. Это результаты проверки, представленной разработчиками, а не независимая оценка.

Вместо единственной метки для участка карта выдаёт вероятность принадлежности к каждому классу. Пользователи могут выбирать порог уверенности под свою задачу: например, для оценки риска по регламенту ЕС использовать только пиксели с высокой вероятностью, а для подсчёта общей площади лесов учитывать весь диапазон оценок.

Предварительный ряд показывает изменения с 2017 по 2025 год

Вместе с картой исследователи открыли предварительный временной ряд, охватывающий каждый год с 2017-го по 2025-й. Он показывает не только исчезновение и восстановление леса, но и то, какой тип землепользования пришёл ему на смену: например, лесная плантация или сельскохозяйственная территория.

Такие изменения могут быть незаметны на картах, которые фиксируют лишь наличие деревьев: после вырубки естественного леса на участке могут посадить плантацию, и территория снова будет выглядеть зелёной. Авторы сообщают, что карта ForTy 2020 и временной ряд доступны бесплатно в Google Earth Engine по открытой лицензии. В ближайшие месяцы команда планирует продолжать улучшать временной ряд вместе с партнёрами и пользователями.