ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА С ПОМОЩЬЮ MACHINE LEARNING

Авторы

  • М.Ж. Қалдарова Казахский агротехнический исследовательский университет имени С.Сейфуллина.
  • А.С. Аканова Казахский агротехнический исследовательский университет имени С.Сейфуллина.
  • А.Е. Назырова Международный университет Астана
  • А.С. Муканова Международный университет Астана
  • Г.К. Муратова

DOI:

https://doi.org/10.32014/2024.2518-1726.251

Ключевые слова:

алгоритм, обнаружение границ, лесное хозяйство, обработка изображений, классификация, сегментация.

Аннотация

Представленная в данной работе исследование посвящено разработке инновационного алгоритма обнаружения границ лесных хозяйств с использованием методов машинного обучения. Основным инструментом для обработки изображений стала нейронная сеть, построенная с использованием библиотек Keras и TensorFlow. Реализация алгоритма была оформлена в виде веб-сервиса, обеспечивающего доступ многочисленным пользователям к этому инновационному инструменту.

Целью исследования было создание универсального веб-сервиса, предоставляющего простой и эффективный способ обнаружения границ лесных хозяйств. Набор данных, выбранный для обучения и тестирования алгоритма, включает разнообразные изображения лесных участков, снятые в различные периоды и в различных условиях. Этот набор данных был разделен на обучающую и тестовую выборки в соотношении 80/20, что позволило достичь высокой точности алгоритма на тестовой выборке — 85%.

Интерфейс веб-сервиса разработан с учетом удобства пользователей, позволяя им загружать изображения лесных участков и получать точные результаты обработки, включая выделенные границы лесных хозяйств. Этот сервис призван стать ценным инструментом для широкого круга специалистов, включая лесных управляющих, экологов и представителей государственных органов, а также других заинтересованных лиц, работающих с лесными ресурсами.

Одним из ключевых элементов успеха алгоритма стала его классификация, осуществляемая алгоритмом машин опорных векторов (SVM). Дополнительно, в анализ включены индексы растительности вместе с мультиспектральными полосами, что значительно повысило точность обнаружения лесной растительности.

В результате, разработанный веб-сервис представляет собой уникальный и интегрированный инструмент, содействующий эффективному управлению и мониторингу лесными ресурсами, обеспечивая точность и доступность в одном пакете.

Биографии авторов

М.Ж. Қалдарова, Казахский агротехнический исследовательский университет имени С.Сейфуллина.

Калдарова Мира Жорабеккызы – докторант, Казахский агротехнический исследовательский университет имени С.Сейфуллина. 010000.  +77014256895, Астана, Казахстан; старший преподаватель,  Международный университет Астана. 010000.  +77014256895, Астана, Казахстан 

E-mail: kmiraj82@mail.ru; ORCID ID: 0000-0001-7494-9794.

А.С. Аканова, Казахский агротехнический исследовательский университет имени С.Сейфуллина.

Аканова Акерке Сапаровна - PhD,  Казахский агротехнический исследовательский университет имени С.Сейфуллина. 010000.   +77054480680, Астана, Казахстан

E-mail: akerkegansaj@mail.ru; ORCID ID: 0000-0002-7178-2121

А.Е. Назырова, Международный университет Астана

Назырова Айжан Есболовна  - старший преподаватель,  Международный университет Астана. 010000. +77779996447, Астана, Казахстан

E-mail: ayzhan.nazyrova@gmail.com; ORCID ID: 0000-0002-9162-6791.

А.С. Муканова, Международный университет Астана

Муканова Асель Сериковна -  PhD, ассоциированный профессор, Международный университет Астана. 010000. +77085548378, Астана, Казахстан

E-mail: assel.mukanova@aiu.edu.kz; ORCID ID: 0000-0002-8964-3891.

Г.К. Муратова

Муратова Гульжан Клышевна – кандидат физико-математических наук, ассоциированный профессор, Казахский агротехнический исследовательский университет имени С.Сейфуллина. 010000. +77018604267, Астана, Казахстан

E-mail: mugk@mail.ru; ORCID ID: 0000-0001-7131-577X.

Загрузки

Опубликован

2024-03-20

Как цитировать

Калдарова , М., Аканова , А., Назырова, А., Муканова , А., & Муратова , Г. (2024). ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА С ПОМОЩЬЮ MACHINE LEARNING. Известия НАН РК. Серия физико-математическая, (1), 192–211. https://doi.org/10.32014/2024.2518-1726.251