( تصاویر) اینترنت جنگل‌ها؛ ناجی فضاهای سبز
فناوری اینترنت جنگل‌ها (IoF) رویکردی تحول‌آفرین در مدیریت و حفاظت از جنگل‌ها است که فناوری‌های پیشرفته بر پایه اینترنت را در درختان و محیط‌های اطراف آنها ادغام می‌کند و به افزایش پایداری اکوسیستم‌های سبز کمک می‌کند.
اینترنت جنگل‌ها شامل استقرار انواع فناوری‌ها، از جمله حسگرها، دوربین‌ها و داده‌های ماهواره‌ای برای جمع‌آوری اطلاعات در زمان واقعی درباره شرایط محیطی همچون دما، رطوبت، سرعت باد و سطح دی‌اکسید کربن است.
این فناوری کاربردهای متنوعی دارد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای آن نظارت بر شرایط محیطی جنگل‌ها در زمان واقعی است. این امکان باعث می‌شود تغییرات غیرعادی همچون افزایش دما یا وجود دود به سرعت شناسایی شوند و اقدامات لازم برای جلوگیری از آتش‌سوزی‌های گسترده انجام گیرد، همچنین اینترنت جنگل‌ها می‌تواند با استفاده از فناوری تشخیص صدا، فعالیت‌های غیرقانونی همچون قطع درختان را شناسایی کند. این سیستم می‌تواند به حفظ تنوع زیستی کمک کند؛ به‌عنوان مثال، با استفاده از دوربین‌ها و تحلیل صوتی، گونه‌های جانوری ردیابی و زیستگاه‌های طبیعی آنها حفظ می‌شود.
بهره‌برداری کلمبیا از اینترنت اشیا
جنگل‌های بارانی، ریه‌های زمین و گنجینه‌های تنوع زیستی هستند که نقشی حیاتی در حفظ تعادل اکولوژیکی سیاره ایفا می‌کنند. این اکوسیستم‌های ارزشمند، نه‌تنها زیستگاه میلیون‌ها گونه گیاهی و جانوری هستند، بلکه در تنظیم شرایط آب‌وهوایی، تولید اکسیژن و جذب دی‌اکسیدکربن نیز نقش اساسی دارند. با گسترش بی‌رویه فعالیت‌های انسانی، جنگل‌های بارانی در سراسر جهان با تهدید جدی روبه‌رو هستند و نابودی آنها می‌تواند عواقب فاجعه‌باری برای کره زمین به همراه داشته باشد.
کلمبیا با داشتن یکی از غنی‌ترین ذخایر جنگل‌های بارانی جهان، با چالش بزرگی در زمینه حفاظت از این منابع ارزشمند روبه‌رو است. جنگل‌زدایی، استخراج غیرقانونی معادن و گسترش کشاورزی، تنها بخشی از تهدیداتی است که بقای این اکوسیستم‌های حیاتی را به خطر انداخته است. این کشور برای مقابله با این چالش‌ها، به‌تازگی از یک راهکار نوآورانه به نام «اینترنت جنگل‌ها» (IoF) رونمایی کرده است؛ ابتکاری که با استفاده از فناوری‌های پیشرفته، قصد دارد جنگل‌های بارانی این کشور را به‌صورت هوشمندانه محافظت کند.
کلمبیا با هدف نظارت و تحلیل وضعیت سلامت جنگل‌های بارانی استوایی خود، برنامه اینترنت جنگل‌ها را توسعه داده است. این طرح با ایجاد ارتباط دیجیتال بین جنگل‌ها، در نظر دارد تا منافع اقتصادی و اجتماعی پایداری را برای جوامع روستایی ایجاد کند. محققان با استفاده از فناوری اینترنت اشیا می‌توانند بر مناطقی از جنگل نظارت کنند که به‌طور معمول غیرقابل دسترس یا رسیدن به آنها بسیار پرهزینه است.
کلمبیا از نظر تنوع زیستی، دومین کشور غنی جهان محسوب می‌شود و بیش از ۵۰ هزار گونه گیاهی و جانوری را در خود جای داده است. این کشور با داشتن ۳۱ میلیون هکتار اکوسیستم حفاظت‌شده، ۱۵ درصد از خاک خود را به این مناطق اختصاص داده است. طرح اینترنت جنگل‌ها قصد دارد از اکوسیستم چیریبی‌کته، بزرگترین پارک ملی کلمبیا، محافظت کند که در مرکز جنگل‌های بارانی آمازون قرار دارد، همچنین، هدف این طرح ترویج مدیریت پایدار و حفاظت از جنگل‌های آمازونی است.
جنگل‌های بارانی آمازون که وسعتی برابر با ۶ میلیون کیلومتر مربع دارند، با سرعت زیادی در حال نابودی هستند. بر اساس مطالعه‌ای که توسط سازمان «حفاظت از آمازون» انجام شده است، در سال ۲۰۲۲ حدود دو میلیون هکتار از جنگل‌ها به دلیل فعالیت‌های کشاورزی، گسترش دامداری و استخراج غیرقانونی معادن از بین رفته‌اند. در خود کلمبیا نیز به‌طور تقریبی یک میلیون هکتار از جنگل‌ها نابود شده‌اند. کارشناسان محیط زیست هشدار می‌دهند که اگر جلوی جنگل‌زدایی گرفته نشود، اکوسیستم کره زمین با اختلالات جبران‌ناپذیری روبه‌رو خواهد شد.
اینترنت جنگل‌ها چگونه کار می‌کند؟
اینترنت جنگل‌ها با نصب ماژول‌های اینترنتی روی درختان، امکان شناسایی و نظارت بر شاخص‌های کلیدی محیطی همچون دما، سرعت باد، رطوبت و میزان دی‌اکسیدکربن را فراهم می‌کند. این فناوری، اطلاعات به‌روز و لحظه‌ای از وضعیت زمین ارائه می‌دهد و امکان نظارت مداوم بر رشد و سلامت درختان، تشخیص زودهنگام آتش‌سوزی جنگل، جنگل‌زدایی و قطع غیرقانونی درختان را میسر می‌سازد.
سیستم اینترنت جنگل‌ها با ترکیب حسگرهای زمینی، دوربین‌ها، داده‌های ماهواره‌ای لیدار و تصاویر با وضوح بالا، همراه با استفاده از یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی، رابطه بین تغییرات محیطی، شرایط آب‌وهوایی، فعالیت‌های انسانی، متغیرهای زیستی و ذخایر طبیعی را تجزیه و تحلیل می‌کند.
افزون بر این، اینترنت جنگل از طریق فناوری ماهواره‌ای، امکان دسترسی به اینترنت را برای جوامع محلی بهبود می‌بخشد. این امر به توسعه کسب‌وکارهای پایدار همچون کشاورزی دقیق، مدیریت منابع آب، گردشگری محلی، تولید انرژی‌های تجدیدپذیر و سازگاری با تغییرات آب‌وهوایی کمک می‌کند.
استفاده از دوربین‌های تله‌ای و سیستم‌های نظارتی بر پایه هوش مصنوعی، امکان ردیابی گونه‌های مختلف جانوری، تجزیه و تحلیل صداها برای شناسایی حیات وحش و ایجاد نقشه‌هایی از مسیرهای عبور حیوانات را برای حفظ زیستگاه‌های طبیعی را فراهم می‌کند. این فناوری با نصب دوربین‌ها و میکروفون‌های کنترل‌شده توسط هوش مصنوعی، به شناسایی حیوانات و پرندگان گوناگون کمک و بر حرکت و زندگی آنها در طبیعت نظارت می‌کند.
سیستم اینترنت جنگل‌ها با تمرکز بر تجزیه و تحلیل میزان ذخیره کربن در جنگل‌ها، تلاش برای جنگل‌کاری مجدد با استفاده از داده‌های بزرگ و پیشگیری از قطع غیرقانونی درختان از طریق سیستم‌های هشدار لحظه‌ای، به مدیریت پایدار منابع کمک می‌کند. کشاورزی هوشمند جنگلی با استفاده بهینه از آب و مواد مغذی و بهره‌گیری از مدل‌های پیش‌بینی‌کننده، به افزایش بهره‌وری و پایداری محصولات کشاورزی کمک می‌کند.
نمونه‌هایی از کاربرد اینترنت جنگل‌ها در پارک‌های شهری
بعضی از شهرها با استفاده از هوش مصنوعی و اینترنت جنگل‌ها، در تلاش هستند تا پارک‌ها و باغ‌های خود را به شکل بهتری نگهداری کنند و پایداری آنها را افزایش دهند. در شهرهای آلکوبنداس، کولمنار ویه‌خو، ترس کانتوس و سان آگوستین د گوادالیکس، از فناوری هوش مصنوعی برای مدیریت و حفاظت از فضاهای سبز استفاده می‌شود. مناطق سبز با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای شناسایی و وسعت پوشش درختی آنها به دقت اندازه‌گیری می‌شود. این فناوری، هزینه‌ها را تا ۸۰ درصد کاهش می‌دهد، در زمان و منابع صرفه‌جویی می‌کند و برنامه‌ریزی برای هرس و آبیاری درختان را بهبود می‌بخشد.
یک پروژه آزمایشی برای مدیریت دیجیتال درختان شهری در شهر تاندیل آرژانتین آغاز شده است. در این پروژه، از حسگرها و سیستم‌های هوش مصنوعی برای نظارت بر سلامت درختان، بهینه‌سازی آبیاری و تشخیص زودهنگام بیماری‌ها استفاده می‌شود.
حسگرهای نصب‌شده، اطلاعات لحظه‌ای از وضعیت درختان از جمله میزان رطوبت خاک، دما و شرایط محیطی را جمع‌آوری می‌کنند، سپس سیستم‌های هوش مصنوعی این داده‌ها را تحلیل می‌کنند و توصیه‌هایی کاربردی برای برنامه‌ریزی بهتر به تیم‌های مدیریت شهری ارائه می‌دهند.
این سیستم می‌تواند بر اساس شرایط فعلی آب‌وهوا و میزان رطوبت خاک، زمان‌بندی بهینه‌ای برای آبیاری پیشنهاد کند که هم موجب صرفه‌جویی در مصرف آب شود و هم به رشد سالم‌تر درختان کمک کند، همچنین با شناسایی زودهنگام بیماری‌ها از طریق این نظارت دقیق، امکان اقدام سریع برای جلوگیری از گسترش بیماری‌ها و آلودگی‌ها فراهم می‌شود.
تفلیس گرجستان از سال ۲۰۱۶ به سازمان «دیده‌بان شهر سبز» پیوسته است تا با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و یادگیری ماشینی، مکان، اندازه و سلامت درختان را نقشه‌برداری کند و محیط زیست شهری خود را ارتقا دهد. سازمان دیده‌بان شهر سبز از منابع مختلف اطلاعات بصری، از تصاویر راداری گرفته تا تصاویر تجاری و پهپادها، استفاده می‌کند و برای تحلیل این داده‌ها از مهندسی بوم‌شناسی و روش‌های سنجش از دور را با تکنیک‌های یادگیری ماشین کمک می‌گیرد.
در نتیجه این تحلیل‌ها، پارک‌های جدیدی در تفلیس ساخته شده و میزان انتشار دی‌اکسید کربن تا ۴۱۳ تن کاهش یافته است. این شهر از شاخص فضای سبز شهری، الگوریتم‌های هوش مصنوعی و تصاویر ماهواره‌ای برای برنامه‌ریزی، نظارت و ارزیابی محیط‌های شهری سبزتر استفاده می‌کند و طرح‌های سبز را ارائه می‌دهد که از برنامه‌ریزی شهری پشتیبانی می‌کند. مطالعه‌ای در تفلیس تخمین زده است که درختان و پوشش گیاهی شهر می‌تواند ۱۰۹۷.۹ کیلوتن کربن را ذخیره کنند.
منبع: ایمنا
