Machine learning-model om bomen te monitoren

Stel je een tool voor die in staat is om gemakkelijk de miljoenen bomen die wij samen met onze partners terugbrengen in Tanzania in beeld te brengen. Een tool die de bomen niet alleen in beeld brengt, maar ook hun impact op het milieu meet, door drone- en satellietbeelden te scannen en analyseren. Samen met onze partners Lynxx, de Vrije Universiteit, MetaMeta en LEAD Foundation hebben we zo’n tool ontwikkeld. Hiermee kunnen we al de miljoenen bomen in de uitgestrekte landschappen waarin we werken in kaart brengen!

De huidige satelliet monitoring tools
In het verleden zijn er verschillende monitoring tools gebaseerd op satellieten ontwikkeld om bomen te identificeren en hun impact op het milieu te meten. De meeste hebben echter één nadeel: ze kunnen alleen de bomen meten die in een bos staan. De tools gebruiken vaak satellietgegevens met een gemiddelde resolutie, die alleen bomen detecteren in een gebied van 30 meter bij 30 meter . Dit maakt ze onnauwkeurig voor de detectie van kleine bomen buiten dichte bossen. Justdiggit brengt  bomen terug buiten de bossen, op akkers en grasland. De huidige monitoring tools kunnen wij daarom niet gebruiken binnen onze projectgebieden.

Bomen monitoren buiten de bossen
Samen met onze partners Lynxx, de Vrije Universiteit, MetaMeta en LEAD Foundation hebben we nu een tool ontwikkeld waarmee we voor het eerst snel en op grote schaal bomen kunnen monitoren binnen onze projectgebieden. De tool maakt gebruik van een beeldherkenning algoritme dat objecten op foto’s herkent. Dit model hebben we zo getraind dat het allerlei soorten bomen herkent op verschillende soorten afbeeldingen, zelfs zonder bladeren. Dit geeft ons een praktische en tastbare tool om de bomen in onze projectgebieden in beeld te brengen en hun impact te meten. Met behulp van een grote dataset van dronebeelden van onze projectgebieden in Tanzania kunnen we nu eenvoudig de miljoenen bomen in onze projecten detecteren en meten.

Wat ziet de tool?
In onderstaande afbeelding zie je hoe de tool de bomen herkent. Het detecteert niet alleen de grote bomen, maar ook de kleine. Hij herkent zelfs bomen zonder bladeren. De tool detecteert niet alleen de bomen, maar meet ook hoe groot ze zijn en hoe snel ze van jaar tot jaar groeien. Dit geeft een compleet beeld van de impact van alle bomen binnen een gebied.

Voordelen van de tool
Deze nieuw ontwikkelde tool heeft veel voordelen. Het stelt ons niet alleen in staat om snel en nauwkeurig inzicht te krijgen in het aantal bomen, maar geeft ons ook inzicht in de verwachte toename van bomen over de tijd. Zo krijgen we meer inzicht in onze eigen projecten, en kunnen we nauwkeurig inschatten hoeveel bomen er in totaal zijn teruggebrachten hoe groot ze zijn. Met de tool kunnen we ook inschatten hoeveel koolstof de bomen in een bepaald projectgebied opnemen. Met deze kennis kunnen we boeren feedback geven en de positieve impact van de projecten laten zien.

De volgende stappen
We zullen doorgaan met het verbeteren van de machine learning-modellen. Door de resultaten van de gedetailleerde drone-analyse combineren met satellietgegevens kunnen we zo nog meer inzicht te krijgen in onze impact op bomen op regionaal en landelijk niveau.

Wanneer het model volledig is ontwikkeld, willen we de tools openbaar beschikbaar stellen, zodat anderen het ook kunnen gebruiken om bomen te ontdekken en te monitoren.

Vergroenen en monitoren doe je samen!
Zonder de hulp van onze geweldige partners hadden we deze tool niet kunnen maken:

Lynxx
Lynxx is een data science bedrijf dat organisaties in verschillende sectoren wil helpen bij het oplossen van de complexe problemen die hen tegenhouden. Met de kracht van data vinden ze creatieve oplossingen om een ​​organisatie vooruit te helpen.

MetaMeta Research
MetaMeta Research is al jaren onze partner voor monitoring & evaluatie. Ze hebben heel wat dronebeelden verzameld en partners in de projectgebieden getraind om hetzelfde te doen.

LEAD Foundation

Onze lokale partner LEAD Foundation heeft bijgedragen aan de ontwikkeling en het testen van deze nieuwe tool en het verzamelen van de dronebeelden en trainingsdata sets.

The VU University Amsterdam
Onderzoekers Tom Eames en Sanne Kuipers van de Vrije Universiteit Amsterdam hebben zich gericht op het analyseren van de satellietbeelden die we hebben verkregen met deze nieuwe monitoringtool. Zij zijn werkzaam bij de Faculteit Aarde en Klimaat, waar onderzoek wordt gedaan naar veranderingen in het verleden, moderne processen en toekomstperspectieven van het klimaat op aarde.

Meer lezen over de tool? Lees de blog van Lynxx en MetaMeta.