Слушалките със смесена реалност помагат за измерване на горите

За да измерят растителността в дивата природа, изследователите създадоха Microsoft HoloLens като сензор за смесена реалност, който да захранва тяхното приложение, наречено VegSense.

Проучване за доказателство на концепцията от завършил студент Даниел Горчински от университета Райс и биоучен Лидия Бодро показва, че VegSense може да бъде подходяща алтернатива на традиционните класически полеви измервания на ниска цена.

Проучването им в Методи в екологията и еволюцията показва, че комбинацията хардуер-софтуер превъзхожда количествено относително зрялост дървета в дивата природа, което е една мярка за цялостното здраве на гората.

Gorczynski излезе с идеята да изпробва HoloLens, който обикновено се предлага на пазара като инструмент за продуктивност в производството, здравеопазването и образованието. Той разработи софтуера с отворен код за устройството и отбелязва, че докато комбинацията е по-малко ефективна при бране на фиданки и малки клони, има достатъчно място за подобрение.

Горчински казва, че за първи път се е сблъсквал със сензорите за смесена реалност, докато е бил студент в университета Вандербилт и е разпознал неговия потенциал за биологични изследвания. „Изглеждаше нещо като естествено прилягане“, казва той. Горчински донесе идеята на Бодро през 2019 г. малко след пристигането си в Райс.

Комбинацията от стоков хардуер и персонализиран софтуер струва много по-малко от системите, базирани на lidar (за „откриване на светлина и обхват“), най-често използвани в триизмерни теренни проучвания, казва Горчински, който разработи VegSense на платформа, насочена повече към 3D игри и интерактивни преживявания, отколкото твърда наука.

Полевите тестове в мемориалния парк на Хюстън показаха, че поне за възрастни дървета по-малкото решение е също толкова добро. В тяхното казус VegSense лесно откри 48 от 50 такива дървета в целевата зона, кръг с диаметър около 30 фута, който Горчински обходи, гледайки нагоре, надолу и наоколо, за да изгради 3D базата данни. („Представете си звездичка с кръг около нея“, казва той, описвайки модела за улавяне на данни.)

„За това проучване искахме да бъдем наистина преднамерени в опитите си да повторим по-традиционните измервания на структурата на подземната растителност“, казва Горчински. „Опитахме се да постигнем това ниво на детайлност.“

Това, което той вижда, докато сканира околната среда, е решетка, подобна на холограф, която проследява повърхностите на растителността. „Наистина страхотното е, че можете да видите какво улавя скенерът, но също и местата, които сте пропуснали“, казва Горчински. „Идеята е мрежата да покрие възможно най-голяма част от растителността, защото това е, което ви осигурява най-доброто сканиране.“

„Резултатите бяха толкова добри, че Дан бързо го написа за публикуване“, казва Бодро, отбелязвайки, че Горчински е разширил валидирането си на оборудването по време на последващо екскурзия до Танзания, фокусът върху една от 15-те тропически гори в скорошно проучване на тропическите гори от групата.

„Това устройство може да улесни много големи екологични изследвания, особено защото е толкова рентабилно“, казва тя. „Събиране на информация за растителността на горски под в момента наистина е трудно да се направи без много ръчен труд или наистина скъпа лидарна система.“

„Така че това е новаторско, рентабилно устройство“, казва Бодро. „Няма да ви даде същата разделителна способност като lidar, но това е само първото приложение. Надяваме се, че превръщането на VegSense в отворен код за екологичната изследователска общност ще стимулира всички потенциални начини, по които може да бъде разработен.”

Northrop Grumman, Conservation International и Rice подкрепиха изследването.

източник: Университет Райс