Pētniecības projekts putnu aizsardzībai VES ar Atveseļošanas fonda atbalstu
Ar Atveseļošanas fonda atbalstu AS "Latvenergo" un Latvijas Mobilais Telefons SIA īsteno pētniecības projektu Nr. EP.01 "Putnu automātiska detekcija un identifikācija vēja turbīnu parkos ar datorredzes un mašīnmācīšanās metodēm".
Pētniecības projekts Nr. EP.01 “Putnu automātiska detekcija un identifikācija vēja turbīnu parkos ar datorredzes un mašīnmācīšanās metodēm” tiek īstenots SIA "LEO Pētījumu centrs" projekta Nr. 1.2.1.2.i.2/1/24/A/CFLA/007 “Latvijas Elektrisko un optisko iekārtu ražošanas nozares kompetences centrs energoefektivitātes paaugstināšanai” ietvaros.
Projekta mērķis ir pētīt un izstrādāt metodi putnu automātiskai detekcijai un identifikācijai vēja turbīnu parkos, uzmanību pievēršot lielajiem planētājputniem, kuri ir īpaši pakļauti sadursmes riskam ar vēja turbīnu rotoru lāpstiņām.
Projekta ietvaros ir plānots izmantot kombinētu tehnoloģiju pieeju, integrējot radara tehnoloģiju ar augstas izšķirtspējas kameru sistēmām, lai nodrošinātu putnu novērošanu arī diennakts tumšajā laikā. Šāds izstrādātais risinājums būs autonomi izmantojams ornitofaunas monitoringam.
Projekta ietvaros paredzēts izveidot divus tehnoloģiskos risinājumus. Pirmais risinājums,izmantojot mašīnmācīšanās algoritmus, reāllaikā varēs veikt putnu detekciju pietiekamā attālumā un sugu identifikāciju. Otrs risinājums, izmantojot ESA radara sistēmu, varēs veikt putnu detekciju, trajektoriju analīzi un attāluma novērtēšanu, lai efektīvi novērstu sadursmju riskus atbilstoši turbīnu izmēriem.
Projekta laikā abas izstrādātās tehnoloģijas plānots apvienot vienā produkta prototipā nodrošinot plašāku un pilnvērtīgāku funkcionalitāti.
Projekta īstenošanas termiņš: 2027.gada 30.septembris
Projekta kopējais finansējums: 400 780.91 EUR
Īstenošanas pamats: Ministru kabineta 2024. gada 9. janvāra noteikumi Nr. 33 "Latvijas Atveseļošanas un noturības mehānisma plāna 1.2. reformu un investīciju virziena "Energoefektivitātes uzlabošana" 1.2.1.2.i. investīcijas "Energoefektivitātes paaugstināšana uzņēmējdarbībā (ietverot pāreju uz atjaunojamo energoresursu tehnoloģiju izmantošanu siltumapgādē un pētniecības un attīstības aktivitātes (t.sk. bioekonomikā))" 1.2.1.2.i.2. pasākuma "Inovatīvu produktu un tehnoloģiju izstrāde" īstenošanas noteikumi"
Pētniecības projekta īstenošana 04.2025. - 09.2026.
Pētniecības projekta Nr. EP.01 “Putnu automātiskā detekcija un identificēšana vēja turbīnu parkos ar datorredzes un mašīnmācīšanās metodēm” ietvaros laika posmā no 2026. gada aprīļa līdz 2026. gada septembra beigām tika veiktas projekta otrās aktivitātes “Video datu ievākšana un sākotnējā mašīnmācīšanās metode putnu detekcijai” īstenošana.
Aktivitātes ietvaros tika izveidots un pilnveidots laboratoriskais prototips putnu novērojumu datu ievākšanai, uzstādot augstas izšķirtspējas kameru sistēmas vairākās novērojumu vietās. Kameras tika izvietotas Latvijas Mobilais Telefons SIA bāzes staciju infrastruktūrā, nodrošinot ilgtermiņa attēlu un video datu iegūšanu dažādos laikapstākļos un sezonālajos putnu aktivitātes periodos. Iegūtie dati veido pamatu reprezentatīvas datu kopas izstrādei putnu detekcijas un sugu atpazīšanas risinājumu attīstībai.
Aktivitātes laikā tika izstrādāta kameru sistēmas testa programmatūra, kas nodrošina datu iegūšanu, uzkrāšanu un sākotnēju apstrādi. Vienlaikus tika izveidoti programmatūras algoritmi un rīki attēlu un video datu anotēšanai, lai sistemātiski marķētu putnu novērojumus un sagatavotu kvalitatīvus treniņdatus turpmākai mašīnmācīšanās modeļu apmācībai. Tika definēti arī programmatūras algoritmu darbības soļi putnu objektu detekcijai attēlos, analizējot dažādas datorredzes pieejas un izvērtējot to piemērotību darbam reālos vides apstākļos.
Paralēli datu ievākšanai tika veikta savākto attēlu un video materiālu strukturēšana, kvalitātes novērtēšana un sagatavošana anotēšanas procesam.
Avots: attēls no projekta, 2026.g.
Tas ļāva izveidot sākotnējo datu kopu, kas aptver dažādas putnu sugas, lidojumu scenārijus un novērošanas apstākļus, nodrošinot nepieciešamo pamatu nākamajā projekta posmā paredzētajai mašīnmācīšanās metožu izstrādei putnu sugu atpazīšanai un aizsargājamo sugu identifikācijai. Rezultātā tika izveidota datu ievākšanas infrastruktūra, izstrādāta kameru sistēmas testēšanas programmatūra, sagatavota sākotnējā attēlu datu kopa un izveidoti algoritmiskie pamati putnu automātiskai detekcijai un datu anotēšanai. Iegūtie rezultāti kalpo par pamatu turpmākai projekta īstenošanai, tostarp mašīnmācīšanās metožu izstrādei un sākotnējai novērtēšanai putnu detekcijai, sugu atpazīšanas algoritmu izstrādei un novērtēšanai, aizsargājamo sugu klasifikācijas metožu izveidei, kā arī putnu trajektoriju noteikšanas metožu izstrādei un to veiktspējas novērtēšanai.
Pētniecības projekta īstenošana 10.2025. - 03.2026.
Pētniecības projekta Nr.EP.01 “Putnu automātiska detekcija un identifikācija vēja turbīnu parkos ar datorredzes un mašīnmācīšanās metodēm” ietvaros laika posmā no 2025.gada oktobra līdz 2026.gada marta beigām tika īstenota projekta pirmā aktivitāte “Augstas izšķirtspējas kameru un radara tehniskā risinājuma laboratorijas prototipa izstrāde putnu detekcijai vēju turbīnu parkos”.
Aktivitātes ietvaros tika veikta padziļināta esošo putnu monitoringa tehnoloģiju izpēte, analizējot gan vizuāli bāzētas, gan radaru, gan hibrīdsistēmas. Balstoties uz šo analīzi, tika definētas galvenās tehniskās prasības laboratorijas prototipam, īpaši attiecībā uz nepieciešamo telpisko pārklājumu, attēla izšķirtspēju un spēju detektēt mazus, attālus objektus. Paralēli tika veikta detalizēta algoritmiskā pieeju izpēte - objektu detekcija, izsekošana, klasifikācija un lēmumu pieņemšana, kā arī apzināti būtiskākie izaicinājumi, piemēram, viltus pozitīvo gadījumu samazināšana un precīza sugu identificēšana reāllaikā.
Tāpat aktivitātes laikā tika arī izstrādāta sākotnējā sistēmas arhitektūra, balstīta uz kombinētu pieeju, kur radars nodrošina agrīnu lidojošu objektu detekciju un trajektoriju noteikšanu, savukārt augstas izšķirtspējas kameras nodrošina vizuālo informāciju putnu identifikācijai. Tika definēti sensoru datu saplūdes principi, sinhronizācija vienotā koordinātu sistēmā un perifērās skaitļošanas izmantošana reāllaika datu apstrādei.
Rezultātā sagatavota laboratorijas prototipa tehniskā specifikācija, kas kalpo par pamatu turpmākai datu ievākšanai, mašīnmācīšanās modeļu izstrādei un risinājuma validācijai reālos vēja parku apstākļos.
Avots: protecbird.com