Poznávanie stromov je fascinujúca aktivita, ktorá obohacuje naše vedomosti o prírode a pomáha nám lepšie pochopiť krehkú rovnováhu lesných ekosystémov. V dnešnej dobe máme k dispozícii množstvo moderných pomôcok a technológií, ktoré túto činnosť zjednodušujú a sprístupňujú širokej verejnosti aj odborníkom.
Digitálne pomôcky a aplikácie
S príchodom digitálnych technológií sa objavili rôzne aplikácie a online encyklopédie, ktoré uľahčujú identifikáciu a štúdium stromov.
Tree Check - Mobilná aplikácia pre mestské stromy
Májové dni sú ako stvorené na jarné prechádzky, ktoré si môžeme spríjemniť posedením pod rozkvitnutými stromami. Vďaka novej mobilnej aplikácii Tree Check môžeme zistiť oveľa viac o strome, pod ktorým sa na chvíľu zastavíme. Funguje na princípe 3D skenera pomocou vstavaného fotoaparátu v telefóne. Na základe bodov zachytených na fotografii umelá inteligencia meria obvod kmeňa stromu a určuje jeho charakteristické znaky.
Vďaka tomu užívateľovi dokáže povedať, koľko vody tento strom v lete odparí, koľko tieňa vďaka svojej listovej ploche poskytuje a nakoľko ochladzuje okolité prostredie. Používatelia môžu pridať stromy, ktoré navštívili, na mapu alebo si vytvoriť svoju vlastnú zbierku - „herbár“. V aplikácii tiež zbierajú body za návštevy nových stromov, opakované návštevy alebo za polievanie stromov.
„Prostredníctvom aplikácie chceme priblížiť dôležitú úlohu stromov v mestách. Termovízne merania podľa neho ukazujú, že povrchy netienených ciest a chodníkov sa často zohrejú až na 50 °C, pričom v parkoch či uliciach, tienených budovami a zeleňou, je povrchová teplota výrazne nižšia ako teplota vzduchu. Čím väčšia je plocha koruny a listov stromu, tým viac vody dokáže počas horúcich letných dní vypariť a tým väčší tieň poskytuje. Svoju úlohu zohrávajú aj rozdiely medzi stromami a tiež vek stromov. Mobilná aplikácia Tree Check bola vytvorená tak, aby slúžila širokej verejnosti. Medzi jeho výhody patrí možnosť modelovania ochladzovacej funkcie stromov v čase.
AtlasDrevin.sk - Online encyklopédia pre stromy Slovenska
AtlasDrevin.sk je unikátna slovenská online encyklopédia zameraná na poznávanie stromov (drevín a kríkov), ktoré rastú na Slovensku a v širšom regióne. Je určená pre širokú verejnosť - od študentov a učiteľov po odborníkov alebo zvedavých návštevníkov lesa. Obsah je založený na rozsiahlej databáze drevín a kríkov s odbornými popismi, ktorá zahŕňa stovky druhov.
Každý druh je spracovaný do samostatnej položky, kde návštevník nájde slovenský a vedecký názov, klasifikáciu v taxonómii (druh, rod, čeľaď, ...), ako aj podrobné informácie o jeho morfologických znakoch, ako je morfológia púčikov, výhonkov, listov, kvetov, plodov a iné. Tieto popisy sú doplnené vysokokvalitnými fotografiami, ktoré pomáhajú v praktickom určovaní druhu dreviny priamo v teréne alebo vo výučbe.
Dôležitou súčasťou každého profilu druhu je aj informácia o jeho geografickom rozšírení, ekologických nárokoch a praktickom význame - napríklad z hľadiska lesníctva, krajinnej architektúry alebo ochrany prírody. Niektoré druhy sú charakteristické svojím výskytom vo vyšších nadmorských výškach, iné sú rozšírené v lužných lesoch, alebo sú introdukované zo zahraničia ako okrasné dreviny.
Pre ľahšie použitie stránka obsahuje kľúč na určovanie drevín, ktorý umožňuje používateľom rozpoznať druh na základe viditeľných znakov (asimilačné orgány - listy), aj keď nepoznajú jeho názov. Zároveň je k dispozícii výkladový slovník, ktorý pomáha pochopiť odborné botanické termíny v jednoduchom jazyku. Ďalšou praktickou funkcionalitou je abecedný zoznam druhov, delenie nahosemenných a krytosemenných rastlín do systému a prehľad lesných vegetačných stupňov na Slovensku, ktoré ocenia najmä študenti biológie a ekológie.
Sekcia „zaujímavosti“ si zaslúži osobitnú pozornosť, keďže obsahuje krátke, populárno-vedecké články o menej známych druhoch, prírodných javoch, zvláštnostiach rastového správania alebo ekologických nárokoch drevín.
Aplikácia na rozpoznávanie stromov podľa listov
Cieľom jedného z projektov bolo vytvoriť aplikáciu, ktorá na vstupe dostane obrázok listu a automaticky klasifikuje daný druh. Táto aplikácia mala za cieľ dosiahnuť určitú úspešnosť pri klasifikácii a schopnosť klasifikácie z fotky stromu.
Použitá databáza a metodika
Pre trénovanie a testovanie aplikácie bola použitá databáza obsahujúca 8 druhov stromov: ginko, javor, osika, platan, vŕba, lipa, ringlóta a topoľ. Pre každý druh bolo k dispozícii 15 vzoriek na trénovanie a 6 vzoriek na testovanie. Každý list bol osobitne na bielom pozadí a uniformne natočený.
Navrhované riešenie zahŕňalo:
- Segmentáciu listu z obrazu (prahovanie, Canny edge detector).
- Nájdenie kontúry listu.
- Klasifikáciu na základe vlastností kontúry.
Návrh klasifikácie
Pre klasifikáciu sa využili dve metódy:
- Pairwise Geometrical Histogram Matching (PGH): Nájdenie kontúry listu zo vstupu a porovnanie PGH s kontúrami vzoriek, následné vybranie najlepšej zhody.
- KNN (K-Nearest Neighbors): Navrhnutie súboru príznakov pre diskrimináciu listov, výpočet príznakov a vytvorenie normalizovaného vektora, podľa ktorého sa natrénuje klasifikátor a klasifikuje podľa KNN algoritmu.
PGH je zovšeobecnenie Chain Code Histogram. KNN súbor príznakov zahŕňal:
- Pomer strán MBR listu (width / height).
- Pomer plochy ROI a plochy MBR.
- Pomer plochy konvexného obalu listu a plochy ROI.
- Pomer obvodu konvexného obalu listu a obvodu ROI.
- Pomer vzdialeností centroidu listu od najbližšieho a navzdialenejšieho bodu obvodu.
- Pomer priemernej vzdialenosti bodu obvodu od centroidu a strednej kvadratickej odchýlky.
MBR - minimal bounding rectangle, ROI - region of interest
Výsledky klasifikácie
Úspešnosť jednotlivých metód bola nasledovná:
Integrovanie PGH do KNN znamenalo rozšírenie vektora príznakov o 8 hodnôt vypočítaných na základe porovnania PGH vstupného listu a PGH jedného listu zo šablón listov. Cieľom bolo zdôrazniť samotný tvar kontúry, nielen jej proporčné vlastnosti.
| Druh stromu | Úspešnosť KNN (%) | Úspešnosť PGH (%) | Úspešnosť PGH + KNN (%) |
|---|---|---|---|
| Ginko | 83.33 | 66.67 | 83.33 |
| Javor | 83.33 | 83.33 | 83.33 |
| Lipa | 83.33 | 66.67 | 83.33 |
| Osika | 33.33 | 50.00 | 83.33 (pôvodne 33.3) |
| Platan | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
| Ringlóta | 100.00 | 100.00 | 83.33 (pôvodne 100%) |
| Topoľ | 50.00 | 66.67 | 100.00 (pôvodne 50%) |
| Vŕba | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
Aplikácia mala však aj svoje problémy. Predpoklady fungovania boli: jeden list na svetlom pozadí, uniformné natočenie a uniformná veľkosť listu jedného druhu. Klasifikácia teda nebola invariantná voči rotácii ani škálovaniu.
Uhlové počítanie stromov v lesníctve
Uhlové počítanie stromov je jedným z kľúčových prvkov meracej technológie v lesníctve. Táto metóda sa používa na určovanie polohy stromu, vzdialenosti od pozorovateľa a celkovej hustoty stromov.
Uhol sa meria v stupňoch pod 360°, a to na báze pomyselnej roviny, ktorá je kolmá na os pozorovateľa. Uhlové počítanie stromov je dnes považované za moderný a efektívny prístup k meraniu stromov, nielen z hľadiska presnosti, ale aj s cieľom dosiahnutia čo najväčšej účinnosti a dynamiky pri práci v teréne. Stále platí základná zásada: čím väčší je výskum a experiment, tým presnejší a viac odolný bude výsledok.
Aplikačné oblasti Uhlového počítania stromov
Táto technika je go-to nástrojom vo svete meracej technológie v lesníctve a poskytuje niekoľko fascinujúcich aplikácií. Uhlové počítanie stromov sa tradične využíva na odhadovanie počtu stromov na jednotkovej ploche. Dokážeš rýchlo a presne odhadnúť výšku stromu, jeho hrúbku či dokonca aj jeho vek. To všetko je možné vďaka metóde Uhlového počítania stromov.
V súčasnosti je táto metóda veľmi obľúbená pri plánovaní a riadení v lesníckych operáciách. Zlepšuje efektivitu a produktivitu práce, napomáha udržateľnému riešeniu odstraňovania stromov a tiež pri tvorbe lesníckych map. Taktiež sa využíva pri štúdiách biodiverzity, kde sa snažíme pochopiť, ako rôzne druhy stromov ovplyvňujú ekosystém.
Uhlové počítanie stromov je metóda, ktorá neustále evolvuje. S pokrokom technológie sa otvárajú nové možnosti využitia. Prvé kroky v tomto smere už boli urobené s vytvorením softvéru, ktorý zjednodušuje a automatizuje tieto výpočty. Kdekoľvek v lesníctve potrebuješ rýchle a presné odhady, Uhlové počítanie stromov je metóda, na ktorú sa môžeš spoľahnúť.
Súvislosť s inými nástrojmi
V lesníctve sa často používajú aj ďalšie nástroje, ktoré dopĺňajú uhlové počítanie stromov:
- Výškomer: Nástroj na určenie výšky stromov.
- Kompas: Užitočný pri orientácii v neznámom teréne a hľadaní optimálnej trasy v lese.
- Prírastkový vrták: Získavanie záznamov o raste stromov a ich veku prostredníctvom tenkého rezu.
- Drony: Poskytujú vizuálne dáta rýchlejšie a z viacerých uhlov, vhodné pre prehľad o väčšom počte stromov.
Uhlové počítanie stromov a tieto nástroje spolu fungujú ako koordinovaná jednotka v boji za zdravie a dlhotrvajúce lesové ekosystémy.
Produkty pre uhlové počítanie stromov
Ak si prajete uplatniť najnovšie technológie v oblasti merania čo najúčinnejšie, produkty kategórie uhlové počítania stromov sú pre vás nepostrádateľné. Medzi vynikajúce produkty patria Lesnícke meradlo, Zrkadlový relaskop Dr. Bitterlich s metrickou stupnicou a Zrkadlový relaskop Dr. Bitterlich so širokým rozsahom. Tieto výrobky sú navrhnuté tak, aby prispeli k maximálnej presnosti a efektívnosti práce.
Martin Zapletal, vedúci produktového manažmentu v oblasti lesníctva, o tom povedal: „Produkty z kategórie uhlového počítania stromov sú pre našich zákazníkov z oblasti lesníctva kľúčové. Poskytujú im nielen presné a spoľahlivé výsledky, ale aj možnosť uplatniť najmodernejšie technológie v praktickej a účinnej forme.“
Tradičné metódy poznávania stromov a aktivity
Poznanie stromov je jednou z tém, ktorou môžeme na jeseň a na jar obohatiť činnosť krúžku. Vhodný vek pre túto tému je od 6 rokov, pričom rozsah a dávkovanie informácií musíme prispôsobiť skupine, s ktorou pracujeme. Na tému nie je potrebné mať špeciálnu výbavu, všetko však závisí od formy, ktorú zvolíte - téma ponúka široké možnosti, z ktorých najviac odporúčame návštevu lesov a parkov a fyzické určovanie stromov priamo na mieste. Odporúčam čo najviac aktivít robiť priamo v teréne. Deti si potrebujú pozrieť skutočný strom, ohmatať skutočnú šišku a ovoňať skutočný kvet.
Rozlišovanie stromov podľa znakov
Pri poznávaní stromov je dôležité vedieť rozlišovať druhy podľa charakteristických znakov. Pre jednoduché určovanie môžete použiť nasledujúce tipy:
- Breza, brezové drevo, agátové drevo: horí aj keď je vlhké.
- Dub a buk: Na rozlišovanie podľa kôry existuje pamäťová pomôcka pomocou prvého písmena. Dub má Drsnú kôru.
- Čerešňa: Kôra čerešne má ako jeden z mála stromov kresbu priečne.
- Jedľa a smrek: Smrek má ihličie okolo vetvičky, zatiaľ čo väčšina jedlí má ihličie po stranách vetvy. Jedľa má na spodnej časti ihličia bielu čiaru.
- Platan a javor: Hlavný rozdiel je v kôre.
Najrozšírenejšie stromy na Slovensku
Pre lepšiu orientáciu je dobré poznať aj najrozšírenejšie druhy stromov v našom regióne:
- Buk (31,4%)
- Smrek (25,7%)
- Dub (10,8%)
- Borovica (7,1%)
- Hrab (5,8%)
- Jedľa (4,0%)
- Smrekovec (2,4%)
Odporúčané aktivity pre poznávanie stromov
- Hra č.1: Pripravte si k vybraným stromom obrázok kôry, listu a kvetu (prípadne aj iné). Rôznych sád musí byť toľko, koľko súťažiacich / družstiev vytvoríte, prípadne viac. Tieto obrázky rozmiestnite náhodne po klubovni. Súťažiacim nedajte názov stromu.
- Hra č. 2 - Dones mi: Hráte v lese alebo v parku, kde je množstvo rôznych stromov.
- Aktivita č. 3 - Herbár: Nechávame na Vašej fantázii.
- Hra č. 4 - Cortex - dotykové pexeso: Vychádzame z jednej z hier zo sady Cortex. So zakrytými očami necháme deti vybrať jednu zo šišiek, ohmatať a určiť ju.
- Aktivita č. 5 - Fotografická súťaž: Vhodné skôr pre staršie kategórie. Prostredníctvom umenia sa učíme čo fotíme. Zorganizujeme fotografickú súťaž v rámci oddielu.
- Aktivita č. 6 - Lezenie na strom: Vyskúšame si lezenie po rôznych stromoch. Na ktorý sa lezie dobre? Skúsime ihličnany? Vylezieme aj na brezu, buk a iné stromy, ktoré majú najnižšie konáre príliš vysoko?
tags: #exterierova #pomocka #na #poznavanie #stromov