Z računalništvom in vizualizacijo do hitrejšega okrevanja slovenskih gozdov

Simulator v projektu z naslovom Presoja in optimizacija načrtovanja nege mladega gozda v Sloveniji predstavlja osnovo za ugotavljanje, ali se lahko vrzeli v slovenskih gozdovih, ki so nastale po žledolomu, zarastejo. S pomočjo simulatorja želijo ugotoviti, ali je semenskih dreves v bližini vrzeli dovolj, da se le-te v želenem času zarastejo same od sebe, ali pa je potreben poseg z gozdarskimi ukrepi, je pojasnil Kolmanič.

Raziskovalci v projektu sodelujejo z Oddelkom za gozdarstvo ljubljanske biotehniške fakultete, ki bodo uporabniki omenjenega orodja.

Simulator omogoča spremljanje zaraščanja tako v vizualni obliki kot tudi s pomočjo statistik, pri čemer simulator odlikujejo realistični modeli dreves z visoko stopnjo podrobnosti, generiranih v realnem času. To uporabniku omogoča tako klasičen pokrajinski pogled kot tudi sprehod skozi navidezni gozd ter preprosto obliko upravljanja z gozdom, kjer se uporabnik med drugim lahko odloča tudi za posek katerega od dreves.

Prvotno so simulator razvili z namenom prikaza zaraščanja kmetijskih zemljišč, kar je še posebej v severovzhodnem delu Slovenije pereč problem, je dejal Kolmanič. Simulator so s pomočjo gozdarjev validirali na področju Mozirske požganije, ki jo je pred 60 leti v celoti uničil gozdni požar.

Po besedah vodje projekta Jurija Diacija z biotehniške fakultete smo v Sloveniji v zadnjih dveh desetletjih priča zmanjševanju izvajanja nege mladega gozda. Hkrati se povečuje obseg sečenj, ujme, bolezni in žuželke pa zaradi okoljskih sprememb gozdove še dodatno razgaljujejo.

"Mlad gozd, ki nastaja, je potrebno usmerjati oz. negovati, da bi lahko čim prej zopet opravljal okoljske storitve - nas varoval pred plazovi in poplavami, lastnikom pa omogočal ustrezen dohodek iz gozda," je poudaril Diaci.

Simulator razvoja gozda po njegovih besedah omogoča dolgoročen vpogled v razvoj gozda po ujmi. "Model upošteva vrsto ekoloških dejavnikov, ki jih ekspertna ocena težko zajame, poleg tega so dolgi časovni horizonti za naš um težko predstavljivi."

S pomočjo modela se gozdarji lažje odločijo za vrsto potrebnih gozdnogojitvenih del. "Na primer, na strmih prisojnih površinah na karbonatni podlagi lahko pričakujemo počasno naravno pomlajevanje zaradi erozije in suše. Model nam prikaže konkretne kvantitativne podatke o mladju in njegovem razvoju. Potem se lažje odločimo ali je potrebna saditev in nega mladega gozda."

V sklopu projekta bodo raziskovalci z mariborske fakultete pripravili tudi uporabnikom prijazen vmesnik, ki bo omogočil uporabo modela tudi v praksi, je še povedal Diaci.

Simulator obrezovanja dreves

Poleg simulatorja zaraščanja pa so raziskovalci na FERI v sodelovanju s Fakulteto za kmetijstvo in biosistemske vede v Mariboru izdelali tudi učno aplikacijo za obrezovanje jablan, ki temelji na simulaciji odziva dreves na rez. Poimenovali so jo EduAPPLE, ki pa jo še izpopolnjujejo.

S pomočjo simulatorja se lahko posameznik uči, kateri rezi so najbolj primerni za optimalno rast drevesa oziroma slednje oblikujejo v ustrezno vzgojno obliko. "Če se učimo na drevesu, se učimo na napakah, napake pri sadnem drevju pa lahko dolgoročno vplivajo na to, kakšen bo pridelek in koliko ga bo," je povedal Kolmanič.

"Naš dolgoročni cilj je, da bi naredili virtualnega svetovalca, ki bi človeku vedel svetovati, katero vejo je potrebno obrezati za to, da bo dobil največji učinek. Na ta način bi lahko tudi zmanjšali število pesticidov ter pripomogli h kvalitetni in zdravi lokalno pridelani hrani."

S tem namenom že tri leta potekajo poskusi v sadovnjakih Fakultete za kmetijstvo in biosistemske vede, na podlagi katerih bo razvit učinkovit model rodnosti, z njimi pa bodo lahko validirali tudi točnost trenutnega modela rasti. Žal so ti poskusi dolgotrajni, saj je odziv drevesa viden šele po enem letu.

Zaenkrat je simulator prosto dostopen na spletu, za vse, ki jih ta problematika zanima, ponuja pa tudi možnost uporabe kot pomožno orodje pri študentih, ki se prvič srečajo z obrezovanjem dreves. Trenutno je orodje prilagojeno za jablane, ki so najbolj razširjena sadna drevesna vrsta na svetu, delajo pa tudi eksperimente s češnjami, je še povedal Kolmanič.

Simon Kolmanič

Kolmanič je član Laboratorija za geometrijsko modeliranje in algoritme multimedijev, je nosilec predmetov Osnove algoritmov ter Računalniška grafika in animacija na visokošolskem programu Računalništvo in informacijske tehnologije. V zadnjem obdobju se ukvarja z multidisciplinarnimi raziskavami, v katerih povezuje modeliranje in simulacijo ter računalniško grafiko z različnimi drugimi vedami.