Reuzenbalsemien mapping in de Biesbosch
Dit jaar hebben we in opdracht van de Provincie Zuid-Holland een project uitgevoerd om de invasieve plantensoort Reuzenbalsemien in de Biesbosch in kaart te brengen. Met behulp van ultra hoge resolutie beelden en AI hebben we de ongewenste plantensoort gedetailleerd in beeld gebracht in een gebied van 35km². Lees verder om meer te weten te komen over de uitdagingen en successen van dit innovatieve project in de Biesbosch!
Waarom is Reuzenbalsemien een probleem?
Reuzenbalsemien vormt een groot probleem in de Biesbosch vanwege zijn snelle groei en invasieve karakter. De plant verdringt inheemse plantensoorten, wat een negatief domino-effect heeft op de biodiversiteit en de ecologische balans. Bovendien trekt de Reuzenbalsemien veel honingbijen aan, waardoor het gebied populair is bij professionele imkers. De bijen die de imkers plaatsen concurreren met wilde bijen en zweefvliegen. In en rond de Biesbosch staan ongeveer 600 bijenkasten, elk met een honingbijenvolk. De bijenkasten staan voornamelijk langs de randen van de Biesbosch, op strategische plaatsen waar veel Reuzenbalsemien groeit.
Projectuitvoering
We hebben de opdracht gekregen om Reuzenbalsemien in kaart te brengen, zodat de beheerders meer inzicht krijgen in de verspreiding en de hoeveelheid van deze invasieve soort. Hiervoor heeft Ecogoggle ultra hoge resolutie beelden en AI-algoritmen gebruikt. Met onze ervaring en expertise zijn we vol vertrouwen aan de slag gegaan om deze belangrijke taak uit te voeren.
Pilotproject
Voorafgaand aan dit project hebben we een pilot uitgevoerd om te testen op welke manier de Reuzenbalsemien betrouwbaar waar te nemen is. De provincie Zuid-Holland heeft naar aanleiding van de resultaten besloten om de ultra hoge resolutie beelden te willen gebruiken in combinatie met AI-algoritmen voor de herkenning. In de periode september tot en met oktober 2023 zijn de opnamen gemaakt in het Zuid-Hollandse gedeelte van de Biesbosch. Over de pilot kun je meer lezen in onze blog "Geautomatiseerde exotenherkenning in de Biesbosch". Na de pilot is het AI-model verder gefinetuned en waren we klaar om Reuzenbalsemien in het gehele gebied vanuit de lucht te fotograferen.
Drone-Operatie
Ecogoggle verzorgd het maken van opnamen met gespecialiseerde vliegtuigen en drones. De in dit project benodigde resolutie is te behalen met beide middelen. De opdrachtgever heeft in dit geval gekozen voor drones om verstoring door geluidsoverlast en verstoring van de fauna in het gebied te minimaliseren. Door kleine drones te gebruiken, bleven alle (water)vogels rustig en vertoonden ze tijdens de opnames geen afwijkend gedrag.
Omdat de Biesbosch een zeer waterrijk gebied is, hebben wij een nieuw voertuig aan onze vloot toegevoegd: de Ecogoggle-boot! Zo hadden we de mogelijkheid om niet alleen vanaf de grond maar ook vanaf het water de drones te lanceren en besturen. Dit gaf ons de flexibiliteit om vanaf het water te opereren en ook de moeilijk toegankelijke gebieden op beeld vast te leggen.
Verbetering van het AI-Model
De beelden zijn van verwerkt tot orthografische beeldkaarten, vervolgens is een AI-model getraind dat op basis van de uiterlijke kenmerken van de Reuzenbalsemien deze soort kan herkennen. Een interessante uitdaging die we tegenkwamen was de variatie in dichtheid van Reuzenbalsemien in verschillende delen van het gebied. In het pilotgebied was de dichtheid altijd 0% of 100%, buiten dit gebied bleek de dichtheid alle eenheden van 0 tot 100% te kunnen hebben. Ons AI-model was nog niet getraind op deze 'low density' situaties. Dit heeft veel extra werk opgeleverd aan het algoritme, de scripts en in de kwaliteitscontrole. We hebben het model uitgebreid door deze ook op low-density gebieden te trainen. Dit resulteerde alsnog in een nauwkeurige detectie van Reuzenbalsemien, ook in gebieden met lagere dichtheden.
Resultaten
De resultaten van ons model zijn geanalyseerd met behulp van scripts en handmatige kwaliteitscontrole, resulterend in een degelijke detectie van Reuzenbalsemien in het gebied. Onze geproduceerde kaart biedt een waardevol inzicht in de verspreiding van deze invasieve plantensoort, waardoor opdrachtgevers kunnen zien waar probleemgebieden zich bevinden. Deze kaart biedt ook inzicht in de omvang van de verspreiding, wat essentiële informatie is voor effectieve beheersmaatregelen. Opdrachtgevers hebben toegang tot de resultaten via het klantenportaal op Floralyze, evenals via de verstrekte GIS-bestanden en bronbestanden.
Aanvullende mogelijkheden
We zijn voortdurend bezig met het innoveren en verbeteren van onze mapping-methoden. Ondanks de mooie resultaten die we tot nu toe hebben behaald, zien we nog mogelijkheden voor verdere verbetering en uitbreiding.
Dekkingsgraad tussen bomen
De ruwe data kan worden verbeterd door het beboste gebied te analyseren. Hierin zijn slechts delen van de Reuzenbalsemien zichtbaar tussen de bomen. Door deze zichtbare stukken te analyseren, kan de dekkingsgraad van de plantensoort onder de bomen worden berekend. Deze informatie maakt het mogelijk om het bos op te delen in verschillende secties met verschillende dekkingsgraden, wat resulteert in een nauwkeurigere representatie.
Dichtheidsverdeling
In de open gebieden varieert de dichtheid van Reuzenbalsemien sterk, van enkele vierkante meters tot hectaren. Deze dichtheid beïnvloedt aanzienlijk de nectarproductie van een gebied. Gezien de casus waar de provincies voor staan, is een gedetailleerde opsplitsing in de dekkingsgraad wenselijk en mogelijk.
Plantendichtheid binnen bijenvliegbereik
Op basis van een kaart waarin dekkingsgraden zijn opgenomen, kan een nieuwe gridkaart van de omgeving van de Biesbosch worden gemaakt. Voor elke gridcel kan berekend worden hoeveel planten binnen de maximale bijen-vliegafstand (circa 3 km) staan. Voor de provincies zou de kaart locaties aan het licht kunnen brengen waar beperkingen op aantallen bijenkasten het meest effectief zouden kunnen zijn.