مدیریت هوشمند جنگل‌ها با فناوری‌های نوین

مشکلات جنگل‌زدایی و راه‌حل‌های نوآورانه

جنگل‌زدایی همچنان یک مشکل مهم در سطح جهانی به شمار می‌رود. جنگل‌های اولیه در دو دهه گذشته ۱۶ درصد از کل کاهش پوشش درختان را به خود اختصاص داده‌اند که این موضوع ناشی از تغییرات اقلیمی و فعالیت‌های انسانی فشرده است. این وضعیت تهدیدی برای منابع طبیعی، تنوع زیستی و کیفیت زندگی مردم به شمار می‌آید.

مدل پردازش داده‌های جنگل ۴.۰

برای حفاظت از جنگل‌ها، دانشمندان لیتوانیایی در همکاری با کارشناسان سوئدی، مدل پردازش داده‌های جنگل ۴.۰ را توسعه داده‌اند. این مدل هوشمند با استفاده از فناوری‌های بلاک‌چین، اینترنت اشیاء (IoT) و هوش مصنوعی (AI) طراحی شده است. این سیستم امکان نظارت در زمان واقعی بر شرایط جنگل، حسابداری منابع پایدار و مدل حکمرانی شفاف‌تری برای جنگل‌ها را فراهم می‌کند.

ریتیس ماسکیلیوناس، استاد دانشگاه فناوری کائوناس (KTU) که در توسعه این سیستم نقش داشته، می‌گوید: “تصور کنید که یک میز خریداری می‌کنید و دقیقاً می‌دانید که از کدام جنگل و کدام درخت آمده است. این دقیقاً نتیجه مدل مدیریت داده‌های جنگل پیشنهادی است.” پژوهشگران از دانشگاه فناوری کائوناس، دانشگاه ویتوتاس مگنوس در لیتوانی و دانشگاه لینئوس در سوئد در ایجاد این سیستم همکاری کرده‌اند.

حسگرهای هوشمند و تشخیص بیماری درختان

این سیستم شامل چندین لایه است که لایه اول بر روی جمع‌آوری و مدیریت داده‌ها تمرکز دارد. این لایه مسئول جمع‌آوری اطلاعات از شبکه‌های حسگر بی‌سیم است که شامل دستگاه‌های مختلف IoT می‌شود که عواملی مانند شیره درخت، دما و رطوبت خاک را اندازه‌گیری می‌کنند و همه این‌ها از طریق انتقال داده‌ها به هم متصل هستند. “به این ترتیب، هیچ‌کس نیازی به ورود به جنگل و اندازه‌گیری دستی ندارد.” استاد KTU اضافه می‌کند.

سیستم جنگل ۴.۰ دارای یک راه‌حل IoT با حسگرهایی است که شبیه خانه‌های پرنده هستند و در درختان نصب می‌شوند. “این دستگاه‌ها داده‌ها را به یک سیستم مرکزی ارسال می‌کنند که در آن با استفاده از الگوریتم‌های AI در لایه تحلیل داده‌ها، مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد.” ایگیدجیوس کازانویچیوس، استاد مرکز سیستم‌های کامپیوتری زمان واقعی KTU که سخت‌افزار را توسعه داده، می‌گوید. یافته‌های تحلیل به‌منظور بررسی سلامت جنگل، تنوع زیستی، ذخیره کربن و خدمات اکوسیستم در لایه نظارت و ارزیابی استفاده می‌شود. “این اطلاعات همچنین برای مرحله بعدی سیستم – مدیریت جنگل – بسیار ضروری است.” ماسکیلیوناس توضیح می‌دهد.

کاربردهای عملی سیستم

در کاربردهای عملی، این پژوهشگر توضیح می‌دهد که با جمع‌آوری داده‌ها در مورد شرایط محیطی مانند دما، رطوبت و کیفیت هوا از این حسگرها، سیستم IoT می‌تواند سلامت جنگل را ارزیابی کند، خطرات آتش‌سوزی را زیر نظر بگیرد و در برابر بیماری‌ها، آفات یا فعالیت‌های غیرقانونی حفاظت کند.

سیستم‌های هوشمند نظارت بر جنگل

به گفته ماسکیلیوناس، یک سیستم نظارت هوشمند تنها به حسگرها محدود نمی‌شود و دوربین‌های نصب‌شده در جنگل نیز می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. او می‌گوید: “با تحلیل تصاویر دوربین و بررسی مواردی مانند زرد شدن سوزن‌ها، اینترنت اشیاء (IoT) می‌تواند تأثیر حشرات بر درختان را شناسایی کند، بیماری‌ها را از طریق لکه‌های روی برگ‌ها تشخیص دهد و با رمزگذاری صداها، می‌تواند از قطع غیرقانونی درختان خبر دهد.”

این سیستم همچنین می‌تواند برای پیش‌بینی تغییرات در اکوسیستم‌های جنگلی و گسترش گونه‌های مهاجم تطبیق داده شود. هدف آن، ایجاد جنگلی سالم و سرسبز پر از حیات وحش است.

تکنولوژی‌های نوین در مدیریت جنگل

با هدف انقلاب در مدیریت جنگل، این سیستم از فناوری‌های جدید برای بهبود کارایی، پایداری و سودآوری کسب‌وکارهای جنگلی استفاده می‌کند. این فناوری‌ها به بهینه‌سازی مصرف منابع، کاهش ضایعات و تسهیل تصمیم‌گیری کمک می‌کنند. علاوه بر این، مدل Forest 4.0 مدیریت ردیابی زنجیره تأمین را فراهم می‌کند و امکان نظارت بر فرآیندها را در تمام مراحل، از جنگل تا کارخانه چوب‌بری یا حتی محصول نهایی چوب، فراهم می‌آورد.

بلاک‌چین، یک فناوری دفتر کل دیجیتال غیرمتمرکز که شفافیت و یکپارچگی داده‌ها را تضمین می‌کند، اساس این قابلیت‌ها است. پروفسور KTU دانشکده انفورماتیک (IF) می‌افزاید: “این فناوری بدون نیاز به مقامات کار می‌کند و یک رکورد شفاف، ایمن و غیرقابل تغییر از هر آنچه برای جنگل و تولید آن اتفاق می‌افتد، فراهم می‌آورد و به کاهش قطع غیرقانونی درختان و تضمین شیوه‌های پایدار کمک می‌کند.”

چالش‌های پیش روی Forest 4.0

با وجود این مزایا، محققان همچنین با چالش‌هایی در پیاده‌سازی Forest 4.0 مواجه هستند. این چالش‌ها شامل سرمایه‌گذاری اولیه بالا و رویکرد ساکن به نوآوری است. پروفسور ماسکیلیوناس می‌گوید: “فرض بر این است که بهتر است به سراغ راه‌حل‌های گران‌قیمت و پیچیده برویم، در حالی که حسگرهای کوچک و ارزان‌تر کمتر مورد توجه قرار می‌گیرند. باید خوشحال باشیم که یک راه‌حل با هزینه چند صد یورو قادر است به‌تنهایی داده‌ها را جمع‌آوری و ارسال کند.”

علاوه بر این، استفاده از فناوری بلاک‌چین غیرمتمرکز نیاز به سطح بالایی از اعتماد از سوی کاربران دارد. با این حال، توسعه موفق فناوری مالی (Fintech) به غلبه بر این نگرانی‌ها کمک می‌کند. در کشورهای دیگر، مانند آلمان، چنین راه‌حل‌هایی قبلاً پذیرش بیشتری پیدا کرده‌اند. این نشان می‌دهد که Forest 4.0 پتانسیل تبدیل شدن به یک استاندارد جهانی را دارد و لیتوانی می‌تواند به عنوان یک الگو برای کشورهای دیگر در ترویج مدیریت مسئولانه و پایدار جنگل عمل کند.

مدیریت هوشمند جنگل و آینده طبیعت

ماسکیلیوناس در مورد مفهوم Forest 4.0 می‌گوید که مدیریت هوشمند جنگل به معنای مراقبت از آینده طبیعت است: “این مانند انقلاب صنعتی چهارم در جنگلداری است، با هدف ایجاد جنگلی سرسبز و غیرقابل اشتعال پر از حیات وحش.”