Интеллектуальная информационная система контроля изменений земель лесного фонда «Лесной контроль Югры»

Номинация:
Алгоритмы и программные решения в области ИИ и больших данных

Описание проекта:
Цель проекта: снижение количества нарушений природоохранного законодательства в лесах Ханты-Мансийского автономного округа – Югры за счет повышения скорости и пространственного охвата при дешифрировании изменений земель лесного фонда по космическим снимкам.
Проблематика: отсутствие решений для автоматического выявления лесных рубок в зимний период по космическим снимкам для обширных северных территорий.
В рамках проекта разработана новая нейросетевая модель на архитектуре свёрточной нейронной сети UNET++, которая была модифицирована для анализа 24-х канальных спутниковых изображений (космических снимков Sentinel-2), содержащих информацию о территории до и после вырубки лесных насаждений.
Одной из главных отличительных особенностей разработанной модели является ее пригодность для обработки зимних (снежных) космических снимков, в то время как большинство известных моделей разработаны для дешифрирования рубок в тропических лесах в летний период времен.

Результаты:
Применение методов машинного обучения при сегментировании рубок повышает производительность специалиста по выявлению незаконных лесных рубок более чем в 16 раз.
Основные качественные показатели работы нейронной сети:
- количество рубок, правильно найденных нейросетевой моделью: по количеству ~92%, по площади ~87%;
- количество пропущенных специалистом рубок (при этом найденных нейросетевой моделью): ~5%;
- количество ложных срабатываний нейросетевой модели: ~20%.

Внедрение:
Система внедрена в промышленную эксплуатацию в АУ «Югорский НИИ информационных технологий».
В результате внедрения методов машинного обучения при сегментировании лесных рубок повысилась скорость дешифрирования космических снимков и пространственный охват территории мониторинга.

Освещение в СМИ:
В конкурсе Роскосмоса «Цифровой космос» по практическому использованию данных ДЗЗ в номинации «Лучший проект» среди внедрённых проектов победила команда ХМАО-Югра с проектом «Интеллектуальная информационная система контроля изменений земель лесного фонда «Лесной контроль Югры».
Югорские ученые рассказали, над чем работают в направлении ИТ-технологий (https://ugra-news.ru/article/chitayte_nad_chem_rabotayut_uchenye_yugry_v_napravlenii_it_tekhnologiy/).

Команда проекта:
АУ «Югорский НИИ информационных технологий»
Русанов Михаил Александрович (Руководитель проекта)
Кочергин Глеб Александрович (Заместитель руководителя проекта)
Аббазов Валерьян Ринатович (Разработка нейронной сети)
Байсалямова Оксана Ахметсафаевна (Обработка космических снимков)
Куприянов Матвей Андреевич (Подготовка обучающей выборки)

Контакты:
RusanovMA@uriit.ru