Uma IA identifica árvores do céu e revela quais resistem melhor ao calor nas cidades

As árvores cumprem funções essenciais nas cidades: além de filtrar o ar e ser habitat e alimento de numerosas espécies animais, no verão são fundamentais para mitigar o efeito de ilhas de calor, chegando a baixar até 10 ºC.

No entanto, muitas administrações urbanas não sabem com precisão quais árvores têm nem onde estão. Seus inventários estão incompletos ou desatualizados, o que impede saber precisamente quais espécies foram plantadas e onde estão.

Diante disso, um pesquisador da Vrije Universiteit Brussel treinou uma IA que permite identificá-las do ar, por meio de imagens aéreas e até satelitais. A tecnologia poderia ajudar as cidades a mapear melhor suas árvores e sua biodiversidade, tornando o ambiente urbano o mais habitável possível, especialmente diante do impacto da mudança climática.

Como treinar uma IA para distinguir uma árvore de outra

O trabalho foi realizado com imagens da região de Bruxelas-Capital e combinou imagens satelitais tiradas em diferentes épocas do ano com fotografias aéreas de grande detalhe.

Utilizou-se aprendizado profundo (deep learning), um subcampo da inteligência artificial e do aprendizado de máquina que utiliza redes neurais artificiais com múltiplas camadas para processar dados e reconhecer padrões complexos de maneira similar ao cérebro humano. O sistema foi treinado para reconhecer as diferentes espécies de árvores a partir de imagens.

Segundo explicou Robbe Neyns, criador do sistema, ao combinar diferentes tipos de imagens, o modelo recebeu informação suficiente para distinguir entre espécies de árvores, conforme suas características e seu ciclo anual. Com isso, conseguiu-se uma espécie de especialista digital em árvores que pode ajudar a identificar a localização de cada árvore em grande escala.

A tecnologia também foi utilizada para buscar alimento para as abelhas silvestres da cidade de Braunschweig, Alemanha. Lá, mapearam salgueiros para investigar a Andrena vaga, uma abelha silvestre que depende em grande medida do pólen dessas árvores. Combinando o mapa de árvores com outros fatores ambientais e observações de ninhos de abelhas, puderam prever quais zonas da cidade ofereciam um habitat adequado.

Árvores sob pressão: calor, contaminação e pavimento

Outra das aplicações com as quais se testou o modelo foi o estudo da saúde das árvores da cidade. Neyns relacionou a informação sobre as espécies arbóreas com o calor urbano, a contaminação atmosférica e o pavimento urbano, o que permitiu investigar o impacto que essas formas de estresse urbano têm no ciclo de crescimento anual de diferentes espécies de árvores.

A pesquisa demonstrou como os satélites, fotografias aéreas e a IA podem fazer muito mais do que apenas contar a quantidade de vegetação em uma cidade. Ao conhecer as espécies envolvidas, os cientistas podem compreender melhor quais árvores prosperam em cada lugar, como respondem à mudança climática e que papel desempenham para outras espécies. Esta informação é fundamental para as cidades que desejam plantar mais árvores como medida de proteção contra os verões cada vez mais quentes.

“As cidades que atualmente participam em projetos de reflorestamento em grande escala em resposta à mudança climática enfrentam um dilema: não apenas quantas árvores plantar, mas também quais espécies plantar e onde”, afirmou Neyns. “Esperamos que esta tecnologia facilite o acesso a esta informação”, acrescentou o pesquisador.

Fonte:Meteored