Палессе, від са спадарожніка: інавацыйныя тэхналогіі для вывучэння ландшафту

Усебаковае даследаванне вялікага і разнастайнага ландшафту, такога як Палессе, - заўсёды сапраўдны выклік для вучоных. На шчасце, сёння ёсць сучасныя метады, якія дазваляюць скараціць працягласць палявых работ і значна павысіць эфектыўнасць працы даследчыкаў. Так, выкарыстанне спадарожнікавых дадзеных зрабіла магчымым стварэнне першай карты наглебавага покрыва для ўсяго Палесся, што ў сваю чаргу дазволіла картаграфаваць і прааналізаваць буйныя пажары ў рэгіёне за апошнія 19 год. З якімі падводнымі камянямі сутыкаюцца тыя, хто працуе са спадарожнікавымі дадзенымі? Што трэба ўлічваць, ствараючы падобныя карты для іншых рэгіёнаў? Дамо слова аднаму з аўтараў згаданых даследаванняў Адаму Эштану-Бату, вядучаму навуковаму супрацоўніку Брытанскага траста па арніталогіі.

— Спадарожнікавыя дадзеныя з адкрытых крыніц даюць надзвычай багата звестак пра прыродныя адметнасці ландшафту. Яны дазваляюць вывучаць вялікія тэрыторыі, прычым назіраючы іх у дынаміцы. Атрыманне такой інфармацыі непасрэдна шляхам палявых даследаванняў патрабавала б вельмі шмат часу і вялікіх фінансавых затрат. Разам з тым, працуючы са спадарожнікавымі дадзенымі, спецыялісты сутыкаюцца і з пэўнымі абмежаваннямі: так, напрыклад, не заўсёды лёгка зразумець, як інфармацыя, атрыманая са спадарожніка, суадносіцца з “рэальнымі” параметрамі вільготнасці, росту раслін, наглебавага покрыва і гэтак далей. Гэтыя ўзаемасувязі трэба ўлічваць і ацэньваць, іначай непазбежная вялікая колькасць памылак.

— Ваша нядаўняе даследаванне, што аналізуе заканамернасці прыродных пажараў на Палессі, яднае ў сабе традыцыйныя палявыя даследаванні і інавацыйны падыход, які патрабуе спецыяльных ведаў і навыкаў сістэматызацыі і аналізу вялікіх аб’ёмаў дадзеных. Якіх спецыялістаў вам давялося дадткова запрашаць у каманду, каб атрымаць жаданы вынік?

— У нас былі спецыялісты, якія апрацоўвалі і класіфікавалі спадарожнікавыя дадзеныя, ажыццяўлялі статыстычны аналіз звестак і займаліся мадэляваннем на іх аснове, аналізавалі характар пажараў. Супрацоўніцтва людзей з розным наборам спецыяльных ведаў вельмі важнае для якаснага і ўсебаковага даследавання.

— Ці лёгкая гэта задача – “перакласці” высновы спецыялістаў па аналізе дадзеных на “мову” прыродазнаўчай навукі?

— Так, гэта даволі лёгка. Насамрэч прыродазнаўчая навука і навука аб дадзеных цесна ўзаемазвязаны, таму мы добра разумелі адно аднаго падчас сумеснай працы.

— Такую навуковую працу для Палесся выконвалі ўпершыню. Ці сутыкнуліся вы ў працэсе з нейкімі цяжкасцямі праз асаблівасці самога ландшафту альбо дадзеных, звязаных з ім? Якія рашэнні дапамаглі пераадолець гэтыя цяжкасці?

— Адной з найвялікшых цяжкасцей стала атрыманне дакладных звестак пра наглебавае покрыва Палесся. Рэгіянальныя карты, што існавалі раней, адлюстроўвалі толькі невялікія тэрыторыі, часта яны не мелі лічбавай версіі альбо дорага каштавалі. Бясплатныя карты, што пакрываюць вялікія тэрыторыі (увесь еўрапейскі кантынент альбо нават усю планету) звычайна недакладныя альбо не адлюстроўваюць тыпы наглебавага покрыва, якія ў выпадку Палесся вельмі важна адрозніваць (напрыклад, розныя тыпы балот). Каб вырашыць гэтую задачу, мы стварылі сваю ўласную карту наглебавага покрыва. Для гэтага мы выкарысталі правераныя дадзеныя палявых даследаванняў ад нашых калег і на іх аснове распрацавалі алгарытм машыннага навучання для аналізу спадарожнікавых дадзеных.

— Ці вялікі аб’ём палявых звестак вы выкарысталі для гэтага даследавання? Як бы вы ацанілі дакладнасць канечнага выніку і ці задаволены вы ім?

— Мы выкарысталі характарыстыкі 2000 участкаў, правераных уручную на месцы. Дакладнасць карты мы ацэньваем прыблізна ў 80%. Вядома, заўжды добра павысіць дакладнасць, але ў цэлым гэта вельмі неблагі вынік, мы задаволены ім.

Сляды пажару на Альманскіх балотах. Фота Івана Мураўёва.

— Якім чынам метадалогію гэтага даследавання можна прымяніць да іншых рэгіёнаў альбо ландшафтаў? Якія асноўныя прынцыпы ў гэтым выпадку застануцца нязменнымі, а якія аспекты працы давядзецца мяняць альбо адаптаваць?

— Існуе сусветная база дадзеных па пажарах, таму патрэбныя звесткі можна атрымаць для любой тэрыторыі. Сапраўдным абмежаваннем можа стаць, як было і ў нашым выпадку, неадпаведная карта наглебавага покрыва. Такія карты часта даступныя для многіх рэгіёнаў Еўропы і Паўночнай Амерыкі, але значна радзей – для іншых частак свету.

— Ці ёсць нейкія агульныя рэкамендацыі адносна збору папярэдніх дадзеных на месцах для распрацоўкі карты наглебавага покрыва? Якія параметры і характарыстыкі ландшафту, акрамя прасторавага размеркавання розных тыпаў покрыва, трэба ўлічваць, каб максімальна дакладна ідэнтыфікаваць заканамернасці прыродных пажараў?

— Важна, каб участкі, дзе вяліся палявыя даследаванні, былі раўнамерна размеркаваны па плошчы рэгіёна, які вас цікавіць. Кліматычныя асаблівасці (тэмпература, вецер, ападкі) і тапаграфія – гэта толькі некаторыя важныя фактары, што вызначаюць характар пажараў. Антрапагенныя фактары, такія як наяўнасць населеных пунктаў, інтэнсіўнасць землекарыстання, адметнасці кіравання тэрыторыяй (інтэнсіўнасць выпасання жывёлы, сельскагаспадарчыя практыкі, меліярацыя) абавязкова трэба ўлічваць.

— Азіраючыся назад, ці можаце вы сказаць, што хацелі б зрабіць нейкія рэчы іначай?

— Было б здорава, калі б мы ад самага пачатку праекта паставілі сабе задачу стварыць карту наглебавага покрыва. Тады мы загадзя мелі б больш дадзеных для навучання машыннага алгарытму.

— Як вы бачыце перспектвы далейшага прымянення гэтага даследавання?

— Многія пытанні ўсё яшчэ чакаюць адказаў. Ці сапраўды адноўленыя балоты радзей гараць? Наколькі шмат часу трэба, каб яны назапасілі дастаткова вільгаці? Як усё гэта ўзаемазвязана з кліматычнымі зменамі? Здорава было б праверыць нашы гіпотэзы на практычных мерапрыемствах па аднаўленні экасістэм.