mobile menu search box Facebook

全球大城一起種樹!這套 AI 搭配 Google 街景,又快又準畫出「都市綠樹地圖」

全球暖化日益加劇、氣候變遷銳不可擋,有些人因此提出了在都市種樹的解方。而今出現不少工具,來幫助各地政府植樹、統計各地的林冠覆蓋率,甚至有企業運用 AI 和 Google 街景,精準畫出屬於城市的「綠樹地圖」!

編譯:梁元齡

要計算出舊金山的大街小巷上共有幾棵樹,得派請整個團隊、耗時一整年統計,才能得出結果;而要請志工們計算出紐約的樹木數量,則需要花上將近兩年的時間。

不過,近期出現了一套新的演算法,只要使用人工智慧(AI)和衛星影像資料,僅需短短數小時,便能夠畫出整座城市的綠樹地圖。

這套演算法是由加州理工學院學生 Aidan Swope,於科技新創 Descartes Labs 實習期間建置而成。他表示:「基本上,要做到和人工統計一樣的成果,用航空照片或衛星影像也能辦得到,而且快上許多。」

由於靠人力統計得花費數月、甚至數年,調查完成之前,有些樹木早已被砍斷,因此最終的統計結果並非完全正確。除此之外,人力統計範圍也僅計入行道樹,不包含公園裡或私有地中的樹木,相對而言,演算法能將這些細項一網打盡。(同場加映:上網查資料就能愛地球?Ecosia 讓一次次搜尋紀錄,變成一座座綠意森林

這套演算法使用一個相當繁瑣、類似臉部辨識所用的神經網路,計算出影像中的樹木。要這台機器用航空照片辨識綠地並非難事,Swope 利用光達數據(lidar data)訓練這台機器,確保機器能從一片綠油油當中,區別出樹木、草地和其他植物。光達數據是一種遠端感測數據系統,能夠顯現出物體的高度。

演算結果會在城市地圖中,顯示出哪些地區分布著高密度樹木、哪些地區又顯得牛山濯濯。不過,這套演算法無法全面取代人工統計,舉例來說,在舊金山,由樹醫所組成的統計小組會謹慎記下每棵樹的樹種和狀況,並將這筆資料作為有效維護林木的依據。

「不過,如果你想確認樹冠覆蓋度,或只是想知道在這座城中,哪裡還需要多種點樹,那麼就不需要知道每一棵樹的狀況了。」舊金山公務局都市林木處處長 Carla Short 表示:「因此,有了這套運用 3 萬英尺(約 9144 公尺)外空拍影像的演算法,幫助實在非常大。」

除此之外,這套演算法還能協助眾多城市,列出需要優先派遣人力、進行林木調查的地區,尤其是那些經費不如舊金山充裕、無法做細節統計的城市。目前已經有人設計出許多工具,運用 Google 街景、加快統計樹木的速度,這套演算法也是其中之一。

雖然 Descartes Labs 的這套演算法僅用於技術能力展示,目前也無法購得,但 Descartes Labs 說,他們有意願直接與其他城市合作。

對於植樹,全球各地的城市都提出益發野心勃勃的計畫。義大利米蘭預計要在未來 12 年間,種下 300 萬棵樹,每年將能吸收 500 萬噸的二氧化碳、緩和氣候變遷,同時淨化城市中的空氣汙染、提升市民健康,並將將氣溫降到攝氏兩度。(同場加映:「種樹救地球」不再只是口號,而是未來的新興行業!

英國曼徹斯特則計劃為每位居民都種下一棵樹;澳洲墨爾本預計要在 2040 年前,讓林冠覆蓋率翻倍;紐約市則將種下一百萬棵樹。此外,也有不少國家級的植樹計畫,如巴基斯坦近期達成了植樹 10 億棵的目標,並計劃要再加碼種下一百萬棵。英國則預計種出一片有 5 千萬棵樹的樹林。2018 年,中國派出 6 萬兵卒植樹,面積超過 3 萬平方英里(約 776 萬公頃)。

都市樹木的好處不勝枚舉:樹木使人身心健康,居住在樹木多的地方,人們會比較開心,也對健康較有助益。都市中的樹木有降溫效果,在美國中部的達拉斯,人們種樹來對抗日益上升的高溫。此外,都市樹木的碳吸附量更直逼熱帶雨林,讓它們在這場人類與氣候變遷的競賽中,成為一項力挽狂瀾的關鍵工具。

核稿編輯:李沂霖

參考資料

延伸閱讀
>> 種樹可以帶來多少改變?英國廢棄礦村用森林重振經濟
>> 讓城市喘口氣 美國退役高速公路不作商業用途,改種下一片森林
>>「衛星看不到樹冠下被破壞的樹木」科學家用這款地圖,掌握亞馬遜森林被砍伐的真實情況

如果你喜歡這篇文章,想以具體行動支持我們,歡迎按下標題下方或文末的「媒體小農捐款灌溉」按鈕,鼓勵社企流創造出更棒的內容!灌溉指南請點此


「社企流」和「信義房屋全民社造行動計畫」共同製作的《社區自造家》專題登場!一起來看看英雄們如何翻轉社區、打造理想中的生活。
>> 通報!英雄大量出沒!
>>《社區自造家》完整專題

住進人人皆可負擔的永續住宅:德國能源公司攜手 Google Home 打造淨零耗能社區

結合太陽能電池、 Google Home──美國佛羅里達州坦帕市外的「Hunters Point」社區,就是個展示智慧住宅降低碳排放又創造綠能的最好範例。

編譯:魏守芸

在佛羅里達坦帕市(Tampa)南邊的一個漁村 Cortez ,一幢幢小屋組成的新社區將用 Google Home 來優化太陽能運用,以實踐「淨零耗能(net zero energy),也就是能源自給自足的目標。

德國能源公司「Sonnen」 製造儲存太陽能的電池,可以提供 Hunters Point 社區裡 148 間房屋所需的電能。

Sonnen 的資深副總 Blake Richetta 表示,「這將會是電網互動(grid-interactive)、電網優化(grid-optimized)的虛擬發電廠(Virtual Power Plant)。」Sonnen 設計自有軟體與 Google Home 裝置連結組成一個系統,在適當的時刻將額外的電力儲存在電池裡。

舉例來說,當白天屋主出外工作時, Google 的恆溫控制器(Nest thermostat)便提早開啟「預冷」功能,意即此時屋頂上的太陽能源能夠被直接使用;而在晚間用電的尖峰時段,Sonnen 系統便能利用白天的儲能、逐漸提高室內溫度,使屋子得以保持舒適溫度。(同場加映:不用常開冷氣,也能維持最佳室溫:被動式房屋為住戶省下 7 成空調電力

( Google 的恆溫控制器(Nest thermostat)讓屋子因為事先調控溫度而保持舒適。來源:Google)

這項系統解決了太陽能的其中一個難題──電網無法儲存大量電力。 Richetta 說,「將太陽能貯存在電網,會讓電網運作困難,不只昂貴,又讓電網負荷太大,最終無法成功。」

電網產生太陽能後,當日正當中,電力需求低時會導致電力過剩;當日落後需求遽增,發電設備又必須迅速地跟上產能,所以藉由電池儲存系統配合軟體來控制電力供需,便能夠更有效率地使用太陽能。

Hunters Point 社區裡的一間間小屋,為建商與中佛羅里達大學的太陽能中心研究機構合作設計,除了具有 LEED 認證(註一),碳纖維的建築材料讓屋宅可達到防五級颶風的安全標準(美國法定只須達到三級颶風)。

如果颶風吹走電網,太陽能板和電池將能持續供電社區,直到颶風離開。 Richetta 說,「好消息是我們在佛羅里達,這裡陽光充足,那麼只要太陽依舊高掛,我們永遠都能有備案。」。(延伸閱讀:翻新屋頂對抗全球暖化:特斯拉推出「太陽能瓦片」,立志讓所有家戶擁有乾淨能源

Hunters Point 社區在 2019 年底開工後,開發者 Pearl Homes 預計將會著手第二項計畫──建設 720 間租屋住宅,使用同樣的節能設計、太陽能板、電池貯存系統以及 Google Home。這將會是此規模社區中,第一個淨零租屋社區,能夠讓過去無法負擔這類住宅的人們都有機會接觸。一房兩臥的單間租金大約在美金 1200 元到 1400 元左右。

Pearl Homes 總經理 Marshall Gobuty 說:「我們的任務是讓所有人都能負擔得起結合太陽能發電及 Sonnen 系統的永續綠建築,讓住進永續住宅不再專屬於有錢人。」

註一:「領先能源與環境設計」,Leadership in Energy and Environmental Design ,簡稱 LEED。是美國綠建築協會在 2000 年設立的一項綠建築評分認證系統,用以評估建築績效是否能符合永續性。

核稿編輯:李沂霖

參考資料

延伸閱讀
>> 一個數萬人居住的永續環保「人工智慧島」──南韓松島國際城市
>> 綠建築升級版「產能房屋」:不僅節能減碳,還可發電賺錢!
>>「家」是最有效率的發電廠!英國「產能房屋」計畫有望生產一座核電廠的電量

主題
看更多主題