Forestum.ai 2025

# Forestum.ai 🌲🌳

### Vstupy ➡️🚪

1. fotky z dronu
2. lidar
3. DTM (digital terrain model)
    - pro ČR: DMR 5G (digitální model reliéfu páté generace)
4. lesnické osnovy (nebo jaxetojmenuje)

### Výstupy 💩

1. informace o jednotlivých stromech v `gpkg`/`geojson`
    - (pozice, druh, kubatura, velikost koruny, atd)
2. hezký souhrnný report třeba v `pdf`

---

# Jak to uděláme? 🤔🧠💡

1. **Zpracování fotek z dronu**
    1. Fotogrametrie
    2. Výškový model
    3. Detekce korun z foto
2. Zpracování lidaru
    1. Segmentace stromů
    2. Detekce kmenů
3. Propojení výsledků, kubatura
    1. Matchování lidar kmenů a foto polygonů
    2. Kubatura stromů
    3. Souhrn
    4. KubLM (Kubatura Learning Machine)

---

### 1.1 Zpracování fotek z dronu: Fotogrametrie

- in: hromada geolokovaných fotek
- out: ortofoto, DSM (digital *surface* model)
- how: **OpenDroneMap**

---

### 1.2 Zpracování fotek z dronu: Výškový model

- in: geoid, DSM (digital surface model), DTM (digital terrain model)
- out: CHM (canopy height model)  
- how: máme na to skript

CHM = DSM - DTM - geoid

---

### 1.3 Zpracování fotek z dronu: <br> Detekce korun z foto

- in: ortofoto, CHM
- out: polygony s druhem a výškou stromu
- how: používáme knihovnu **detectree2**
    - v budoucnosti budeme asi chtít vytrénovat něco vlastního
    - uvzhlednit CHM

---

## LiDAR: Light Detection And Ranging!

1. Zpracování fotek z dronu
    1. Fotogrametrie
    2. Výškový model
    3. Detekce korun z foto
2. **Zpracování lidaru**
    1. Segmentace stromů
    2. Detekce kmenů
3. Propojení výsledků, kubatura
    1. Matchování lidar kmenů a foto polygonů
    2. Kubatura stromů
    3. Souhrn
    4. KubLM (Kubatura Learning Machine)

---

### 2.1 Zpracování lidaru: Segmentace stromů

- in: lidar
- out: lidar obohacený o id stromu
- how: **TreeLearn**, SegmentAnyTree, RayCloudTools

---

### 2.2 Zpracování lidaru: Detekce kmenů

- in: lidar obohacený o id stromu
- out: poloha, průměr, tvar kmene
- how: **Thran**

---

## A teď to všechno spojit... 🖇️

1. Zpracování fotek z dronu
    1. Fotogrametrie
    2. Výškový model
    3. Detekce korun z foto
2. Zpracování lidaru
    1. Segmentace stromů
    2. Detekce kmenů
3. **Propojení výsledků, kubatura**
    1. Matchování lidar kmenů a foto polygonů
    2. Kubatura stromů
    3. Souhrn
    4. KubLM (Kubatura Learning Machine)

---

### 3.1 Propojení: Matchování lidar kmenů <br> a polygonů z ortofota

- in: kmeny detekované z lidaru a koruny detekované z ortofoto
- out: dvojice "koruna - kmen", "koruna - nic", nebo "nic - kmen"
    - existují kmeny jejichž koruna není vidět
    - existují koruny pro které nemáme lidarový sken
- how: teď: coherent point drift
    - v budoucnosti: víc chytrystiky, použití GPS, sklonu kmenů, atd

---

### 3.2 Propojení: Kubatura stromů

- in: dvojice koruna - kmen (i s "nic" hodnotami), mapa typu lesa
- out: kubatura jednotlivých stromů
- how:
    - tabulky Petráše & Pajtíka
    - kmeny jsme zatím cheatnuli a použili lineární regresi z Adamova

---

### 3.3 Propojení: Souhrn

- agragace kubatur a jiných dat (výška, druhy) jednotlivých stromů do různých oblastí
- započítání stromů co nejsou vidět
- out: souhrný report

---

## Ono toho bude trochu víc 📖📉🎓

1. Zpracování fotek z dronu
    1. Fotogrametrie
    2. Výškový model
    3. Detekce korun z foto 👈
2. Zpracování lidaru
    1. Segmentace stromů 👈
    2. Detekce kmenů
3. Propojení výsledků, kubatura
    1. Matchování lidar kmenů a foto polygonů
    2. Kubatura stromů (jen z ortofoto) 👈
    3. Souhrn
    4. KubLM (Kubatura Learning Machine) 👈
4. **Učení**
5. Co nás možná ještě čeká

---

## Už budem končit fakt! 🚀🌟🏁

1. Zpracování fotek z dronu
    1. Fotogrametrie
    2. Výškový model
    3. Detekce korun z foto
2. Zpracování lidaru
    1. Segmentace stromů
    2. Detekce kmenů
3. Propojení výsledků, kubatura
    1. Matchování lidar kmenů a foto polygonů
    2. Kubatura stromů
    3. Souhrn
    4. KubLM (Kubatura Learning Machine)
4. Učení
5. **Co nás možná ještě čeká**

---

## Co nás možná ještě čeká

1. klasifikace druhů stromu ze segmentace lidaru
1. klasifikace druhů stromu z pozemních panoramat
1. vylepšování alometrických rovnic
1. počítaní kubatury přímo z lidaru
1. odhadování kvality kmenů (tvar, větvení)
1. KubLM - odhad objemu bez jednotlivých stromů
1. určování všeho pouze z lidaru

---

## Otázky?