Robottidrooneja ja tekoälyä – Uusia menetelmiä kirjanpainajatuhojen torjumiseksi

Nyt on viimeinen hetki varautua kirjanpainajan tuhoihin, sanoo Maanmittauslaitoksen tutkimuspäällikkö Päivi Lyytikäinen-Saarenmaa.

Robottidroonien käyttöä kirjanpainajatuhojen torjunnassa tutkitaan. (Kuvaaja: Liina Kjellberg)
Robottidroonien käyttöä kirjanpainajatuhojen torjunnassa tutkitaan. (Kuvaaja: Liina Kjellberg)

Feromoniansoja, ilmakuvia, metsässä itsestään lentäviä robottidrooneja ja tekoälyä. Muun muassa nämä keinot ovat käytössä, kun Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksessa kehitetään uusia menetelmiä kirjanpainajatuhojen ehkäisemiseksi.

”Tutkimme nyt erittäin aktiivisesti robottidroonien käyttöä. Ne voivat lennellä metsän sisällä ja havaita kirjanpainajan kuusten kuoriin tekemiä reikiä ja pihkavuotoja”, kertoo Maanmittauslaitoksen tutkimusprofessori Eija Honkavaara.

Hän esitteli droonien käyttöä kirjanpainajatuhojen hallinnassa Maanmittauslaitoksen tiedotustilaisuudessa, joka järjestettiin torstaina Helsingin Keskuspuistossa.

Droonien käytön tavoitteena on Honkavaaran mukaan sekä selvittää sitä, miten kirjanpainajatuhot leviävät metsässä, että sitä, miten kirjanpainajatuhot voidaan havaita mahdollisimman aikaisin. Esimerkiksi robottidroonien käyttö mahdollistaisi kirjanpainajatuhojen havaitsemisen nykyistä aiemmin, jolloin tuhojen leviämistä voitaisiin ehkäistä paremmin.

Toinen Maanmittauslaitoksessa kehitteillä oleva menetelmä on drooneihin kiinnitettyjen hyperspektrikameroiden käyttö. Kirjanpainajan vaivaamat kuuset voidaan tällaisten kameroiden avulla havaita jo tuhon alkuvaiheessa, kun puiden latvukset ovat vielä vihreät. Esimerkiksi ihmissilmä havaitsee kirjanpainajatuhon vasta, kun latvus alkaa kuivua.

”Hyperspektrikamera voi havaita puun heikkenemisen jo kolme neljä viikkoa kirjanpainajan iskeytymisen jälkeen, kun puun fotosynteesi vähenee”, Honkavaara sanoo.

Drooneihin kiinnitettyjä hyperspektrikameroita käytetään jo jonkin verran, mutta varsinkin robottidroonien käyttö vaatii Honkavaaran mukaan lisää tutkimusta. Hän arvioi kuitenkin, että viiden vuoden päästä tilanne voi jo olla toinen.

Multispektrikameralla varustettu drooni nousee ilmaan. (Kuvaaja: Liina Kjellberg)

Tekoäly avuksi

Maanmittauslaitos on seurannut kirjanpainajatuhojen etenemistä Keskuspuistossa vuodesta 2020. Kirjanpainajatuhot lisääntyivät siellä merkittävästi vuosien 2018 ja 2019 lämpimien kesien takia.

Maanmittauslaitoksen tutkija Emma Turkulainen on selvittänyt Keskuspuistosta otettujen ilmakuvien avulla, miten tekoälyä voidaan hyödyntää kirjanpainajatuhojen torjunnassa. Tutkimuksessa ilmakuvista on eroteltu tekoälyn avulla ensin kuuset muista puulajeista ja sen jälkeen luokiteltu kuuset eläviin, sairaisiin ja kuolleisiin.

”Tekoäly tunnistaa elävät ja kuolleet kuuset reilusti yli 90 prosentin tarkkuudella, sairaat 70–80 prosentin tarkkuudella”, Turkulainen kertoo.

Jotta tekoäly oppisi tunnistamaan sairaat puut – eli tässä tapauksessa sellaiset kuuset, joihin kirjanpainaja on iskeytynyt – yhtä tarkasti kuin elävät ja kuolleet puut ja riittävän aikaisin, tarvitaan Turkulaisen mukaan sekä lisää kuvia että tarkempia kuvia. Nyt käytössä olivat tavalliset RGB-kuvat ja multispektrikuvat, jotka eivät ole yhtä tarkkoja kuin hyperspektrikuvat.

Tutkittavaa riittää

Uusien teknologioiden lisäksi Maanmittauslaitos seuraa Keskuspuiston kirjanpainajatilannetta myös perinteisin menetelmin, eli tarkkailemalla puita ja feromoniansojen avulla.

”Kapeat läpikuultavat pihkanorot kuusen rungossa ovat selvä merkki kirjanpainajasta. Kesän mittaan pihkanorot muuttuvat läpikuultavista valkoisiksi”, kertoo Maanmittauslaitoksen tutkimuspäällikkö Päivi Lyytikäinen-Saarenmaa.

Feromoniansoja Maanmittauslaitos käyttää uusien teknologioiden tausta-apuna.

”Emme seuraa kirjanpainajakantoja, mutta feromoniansojen avulla saamme esimerkiksi tietää, milloin kirjanpainajat parveilevat. Se auttaa ymmärtämään puustossa tapahtuvia muutoksia”, Lyytikäinen-Saarenmaa sanoo.

Kirjanpainajatuhojen ehkäisyssä käytettävien uusien menetelmien kehittämisellä alkaa hänen mukaansa olla jo kiire, sillä tuhohyönteinen leviää koko ajan pohjoisemmaksi. Tällä hetkellä kirjanpainajaa tavataan jo Rovaniemen korkeudelle.

”Meillä on kymmenen vuoden päästä ne ongelmat, joita on tällä hetkellä Etelä-Ruotsissa, ja 20–30 vuoden päästä ne ongelmat, joita on tällä hetkellä Saksassa ja Puolassa. Nyt on viimeinen hetki varautua tuhoihin ja kehittää hyviä menetelmiä.”

Yhtä tärkeää kuin uusien menetelmien kehittäminen kirjanpainajan torjuntaan on Lyytikäinen-Saarenmaan mukaan tosin myös tutkia edelleen sitä, miksi kirjanpainaja yleistyy siellä, missä se yleistyy ja mitkä ovat kirjanpainajatuhoille altistavat tekijät.

Kommentit

Ei vielä kommentteja.

Metsänhoito Metsänhoito