編譯: 李文心 潤飾: 許萓琁
文章來源：Protecting forests with AI、Künstliche Intelligenz (KI) für den Wald

德國是森林資源最豐富的國家之一，其森林面積 1140 萬公頃幾乎佔國土的 3 分之 1，在生物多樣性、休閒活動、經濟效益，特別是氣候調節發揮重要作用，假如每年能減少 127 萬噸的碳排放，則相當於德國所有溫室氣體排放的 14%。

然而根據統計，在 2018 到 2021 年間，乾旱、暴雨、風暴和蟲害摧毀德國約 50 萬公頃的森林，幾乎占德國森林總面積 5%。全球暖化及其帶來的極端天氣事件對森林的影響越來越大。

德國政府已經意識到這些問題，並發佈「2050 森林戰略」（Forest Strategy 2050）應對。當時，農業部長朱莉亞·克雷克納（Julia Klöckner）在 2021 年 9 月說道：「過去 3 年的極端天氣是一次轉折點，未來我們希望建立有氣候韌性的混合森林，目前聯邦政府正計畫改造 270萬公頃的土地，使之成為氣候智慧型森林（climate-smart forests），將向森林管理者提供 15億歐元的資金支持。」

未來森林計畫期盼提供可追溯、透明的森林共享資訊

這個森林轉型的目標開始了德國「未來森林」（FutureForest）趨勢。其中值得一提的是由德國政府補助、3 年期的未來森林計畫（FutureForest）於 2022 年啟動，藉助人工智慧（ArtificialIntelligence，以下簡稱 AI）長期保護德國森林並提高其氣候適應性。

未來森林計畫由一個跨學科團隊負責，分別是 (1) 柏林自由大學，其在運用遙感技術解決植被學問題研究上有多年經驗，特別是在樹種分類和樹木死亡率識別領域；(2) 慕尼黑工業大學，其生態系統動態與森林管理是環境科學領域中 AI 方法的先驅之一。(3) M.O.S.S.電腦圖像系統公司在地形學與 3D 技術、環境數據管理軟體解決方案等擁有豐富的專業知識；(4)Wetransform 軟體開發公司負責居中協調這項 3 年期計畫，該公司的目標是提供環境與地理數據平台，並堅持實施對外開放標準，從而大幅提升數據的可獲取性、可用性和實用性。

未來森林團隊整合上述能力，分析來自衛星影像、土壤樣本、氣象觀測和其他來源的數據，例如其自主開發的傳感器用來測量熱和乾燥等壓力因素等，來模擬不同氣候預測和森林重建情境的效果，並評估各種經營方法產生的可能影響。

Wetransform 軟體開發公司創辦人托爾斯滕·賴茨（Thorsten Reitz）表示：「根據這些數據，我們已經研發出一種技術，能夠專注於識別樹木死亡和高度受壓的森林。」

團隊也點明當前德國林業所面臨的具體決策問題包括有: 1. 哪些森林區域在改造中需要優先處理？2. 哪些經營方式或樹種在特定地點最適合，以應對新的氣候條件？3. 如何進行森林改造，以確保森林擁有高生物多樣性、穩定的經濟收益並能夠履行其氣候功能？

此外，團隊也強調不只是這 3 年，更期盼未來持續針對森林議題提供重要貢獻如下：

•促進森林數據的利用：適應氣候變遷的森林改造的重要基礎之一是建立更好的知識基礎，並促進環境資訊的可獲取性、透明度、監測和實際應用，從而改善環境保護的決策基礎。通過「森林數據空間」(Forest Data Space, FDS)，基於國際數據空間協會（IDSA）的原則，使得環境數據能夠對更多的用戶開放並可供利用。

•支持氣候適應型森林改造的解決方案：未來森林的總目標是開發一個「應用程式」，它將成為氣候適應型森林改造決策的基礎。FutureForest 決策支持系統（FF.ai DSS）依賴於 AI 技術提供的資訊。利用 AI 方法，可以模擬不同氣候預測和森林改造情境的效果，並評估未來森林的發展。此外，FF.ai DSS 還將通過可解釋的人工智慧（Explainable AI,XAI）向森林和林業領域的用戶提供可追溯、透明的森林資訊，這樣在最佳情況下，將促進林業領域內的公民社會討論。

•積極的知識轉移：在計畫過程中，強調在跨學科研究聯盟中進行能力建設（Capacity Building），以擴大所有參與方的知識基礎。在未來幾個月內，將通過多場專家研討會和一場跨學科的總結會議，展示計畫成果和發展。

•環境導向的 AI 算法開發：通過開發和評估不同的 AI 方法，團隊積極推進環境相關的AI 算法發展，從而支持「綠色 AI」作為跨學科的研究方向。

森林對德國人而言，不僅是樹木，更是文化精神象徵

德國相當重視未來森林的轉型，近 4 年來也有越來越多的民間團隊參與，例如慕尼黑新創企業 Ororatech 開發第一顆迷你衛星，自 2022 年 1 月以來一直繞行地球，拍攝地表高解析度熱成像，利用 AI 評估檢測山火，能在幾分鐘內回傳警報，即使是國家公園等人口稀少且幾乎難以通行的地區也能夠效率處理。

此外，還有未來森林倡議組織（Future Forest Initiative），該組織連續 4 年舉辦未來森林論壇，其目標係將科技新創企業和森林管理員聚集在一起，並與投資者和專家合作，尋找如何阻止森林惡化的解決方案，如德國中部哈茲國家公園雲杉樹面臨蟲害的問題。

未來森林倡議組織創辦人之一沃夫·戈茨（Wolf Goertz）表示，讓人們參與這項任務並不困難，因為森林對德國人意義重大，無論是浪漫主義風景畫家卡斯帕·大衛·弗里德里希（CasparDavid Friedrich）畫作到格林兄弟（Brothers Grimm）的童話故事都能感受到森林的存在與影響。