Kortlagning lúpínu á Íslandi

Ný sýn á Ísland, útbreiðsla lúpínu greind með gervigreind og fjarvöktun

Sumarið 2025 framkvæmdi teymi Svarma víðtæka gagnasöfnun með það að markmiði að greina útbreiðslu lúpínu á öllu Íslandi. Háskerpu fjölsviðs- (e. multispectral) og RGB-mynda var aflað með dróna til að styðja við þróun vélræns námslíkans fyrir sjálfvirka greiningu lúpínu. Hluti þessara gagnasafna var einnig notaður sem grunnur til að staðfesta niðurstöður greiningar og meta nákvæmni við greiningu.

Gagnasöfnun og greining í verkefninu var framkvæmd á tveimur mismunandi skölum. Annars vegar með kortlagningu með dróna í mjög hárri upplausn yfir lítil svæði en með því móti var hægt að ná fram mjög nákvæmri staðbundinni greiningu. Hins vegar var notast við Sentinel-2 gervitunglagögn til að gera greiningu á öllu landinu mögulega og gervitunglamyndirnar voru tengdar við niðurstöðu greiningar frá drónamyndum.

Til að auka nákvæmni flokkunar og lágmarka skekkjur, til dæmis vegna líkinda annara plöntutegunda var fenólógía (e. phenology) sérstaklega skoðuð og tekin inn í greiningarferilinn. Gögnum var því safnað á mismunandi tímum yfir sumarið um allt Ísland en þó mest á Suður og Vesturlandi.

Breyting lúpínu eftir landshlutum frá 2020 til 2025

Breytingakortið hér að ofan dregur saman landvinninga eða samdrátt á lúpínu eftir landshlutum. Dekkri fjólubláir tónar varpa ljósi á svæði með aukinni útbreiðslu lúpínu, á meðan dekkri bláir tónar merkja samdrátt. Hér er birt heildarmynd svo auðveldara megi sjá víðtækt landfræðilegt mynstur.

Framtíðarsýn og þróun

Svarmi stefnir að árlegri uppfærslu á útbreiðslukortum lúpínu á næstu árum með því að nýta þá tækni og algrím sem þróuð voru í þessu verkefni. Samhliða því hyggst Svarmi betrumbæta greiningarnar með aukinni gagnasöfnun úti í mörkinni, sem mun skila sér í enn nákvæmari niðurstöðum.

Takmarkanir tækninnar

Við túlkun niðurstaðna er mikilvægt að hafa tvær helstu takmarkanir gervitunglagreininga í huga:

• Upplausn mynda: Gervitunglamyndirnar byggja á 10x10 metra reitum (pixlum). Þetta þýðir að stakar lúpínuplöntur eða mjög gisnir blettir greinast oft ekki. Aðferðin nemur fyrst og fremst samfelldar lúpínubreiður.
• Blandaður gróður: Þegar annar gróður blandast lúpínu fer kerfið stundum að flokka svæðið sem "blandaðan gróður" en ekki lúpínu. Dæmi um þetta má sjá á Mýrdalssandi; þar greindust stórar breiður árið 2020 sem sjást ekki jafn vel árið 2025. Ástæðan er ekki endilega sú að lúpínan hafi horfið, heldur hefur Hvönn numið þar land og blandast lúpínunni.

Samanburður við eldri gögn

Heildarútbreiðsla lúpínu í þessari greiningu mælist minni en í úttekt Náttúrufræðistofnunar frá árinu 2016 (áætluð 314 km²; sjá heimild). Munurinn skýrist líklega af ólíkum aðferðum. Eldri aðferðir byggðu á mati sem gæti hafa ofmetið stærð svæða í sumum tilfellum, á meðan sjálfvirk gervitunglagreining getur vanmetið svæði þar sem lúpínan er gisin eða blönduð öðrum gróðri.

Stóri ávinningurinn við aðferð Svarma er sjálfvirknin. Hún gerir okkur kleift að vakta breytingar og þróun lúpínu ár frá ári með litlum tilkostnaði. Það gefur okkur dýrmæta innsýn í hvort lúpína sé í sókn eða vörn og hvernig gróðurfar landsins er að þróast, til dæmis þegar nýjar tegundir taka yfir gömul lúpínusvæði.