Planlegger skog med Python-hjelp

Planlegger skog med Python-hjelp

Da Geoskog skulle lage et nytt planleggingsverktøy for skogsdrift ville de først oversette gammel Fortran-kode. I stedet valgte de å skrive det på nytt, i Python.

Det tar tid å gro trær fra frø til hogstklare voksentrær. Et vanlig grantre for eksempel, tar mellom 60 og 80 år fra det plantes til det er hogstmodent. Tiden det tar er også avhengig av en rekke vekstforhold som næring, vann, lys og vær.

For en næring som er nødt til å tenke langsiktig er det derfor viktig å ha hjelpemidler som kan bidra til å forutsi progresjon.

Prognoseverktøyet Geoskog er et slikt verktøy. Systemet er utviklet av Geodata for Statskog, og måler skogen - hvor mye skog det kommer til å være om så og så mange år, og tilstanden i et gitt område i fremtiden. Dette gjøres ved å mate inn informasjon om planting, hogst og andre tiltak inn i en sentral databse som deretter brukes til å oppdatere prognoser for skogdriften.

Verktøyet, som er utviklet av selskapet Geodata, har tatt to år og 7 500 timer, ifølge informasjon fra Statskog.

- Oss bekjent er verktøyet i verdensmålestokk. De fleste skogeiere i utlandet laserskanner store områder for å følge med på skogtilstanden. Forenklet kan vi si at vi med Geoskog i stedet forutser skogtilstanden i fremtiden fordi systemet viser hvordan furu, gran, bog bjørk utvikler seg under gitte forhold, sier Monica Grindberg, skogsjef i Statskog.

Lang tradisjon

Geodata er basert på metoder for strategisk planlegging i skogbruket som er utviklet av professor Kåre Hobbelstad ved Universitetet for miljø- og biovitenskap på Ås (tidligere Norges landbrukshøgskole) siden 60-tallet. Geoskog tar utgangspunkt i et tidligere prognoseverktøy, Avvirk 2000 som er utviklet av Hobbelstad og skrevet i Fortran. Data fra den gamle løsningen kommer ut i form av ren tekst som kan importeres og brukes i regneark.

- Jeg tok utgangspunkt i den tidens datamaskiner som beregnet skogens vekst. Det var den gang utviklet tilvekstmodeller for enkeltbestander, og disse brukte jeg for å fremskrive bestanden av en hel skog, forteller Hobbelstad.

Hobbelstad er trolig den som kan mest om skog i Norge, og står bak reviderte modeller og dokumentasjon for Geoskog. Alt arbeidet, de matematiske og datatekniske metodene om hvordan skog vokser, er Hobbelstad nesten alene om. Heldigvis, med det nye systemet Geoskog, så er kunnskapen tilgjengelig og sikret for fremtiden.

- Hobbelstad har gjort et spesielt imponerende innsats for å lykes med prosjektet. Det er han som har har moddelert og revidert Geoskog fra sin gamle løsning, og stått for all dokumentasjon av formler og variabler i løsningen, sier Bård Hansen, it-utviklingssjef i Statskog og deres prosjektleder for Geoskog-prosjektet.

Og godt er det, for Hansen opplyser at et tidlig forsøk på å oversette Fortran-koden direkte til skriptspråket Python ikke fungerte så veldig bra. Hobbelstad har dessuten utviklet og utvidet funksjoner for beregning av biomasse og karbonbinding av forskjellige tresorter, og for ulik skogtilstand.

- Datautviklingen har gjort det mulig å lage stadig mer sofistikerte modeller. Det er også viktig å knytte skogens utvikling opp mot kart for å visualisere viktige områder for tiltak over tid. Geoskog innebærer en betydelig forbedring her, mener Hobbelstad.

En opplagt fordel med Geoskog er selvsagt også muligheten for visualisering av skogens utvikling og hvordan den er tilgjengelig for tiltak under gitte forhold sommer og vinter.

- Skogbransjen trenger gode forvaltningsverktøy for disse viktige ressursene, for det er en helt annen dynamikk i bransjen enn før, med utfordrende markeder og krav til leveranser. Det er helt sentralt å ha gode verktøy, og det er veldig bra å kunne visualisere data for enkelt å se ting i sammenheng, sier Hansen.

Godt for miljøet

Utover de umiddelbare fordelene med visualisering og prognosering av skogvekst, holder Geoskog også styr på miljøhensyn. I verktøyet simuleres skogens vekst i femårssykluser når forskjellige forutsetninges legges til grunn, og det tas høyde for miljøhensyn som at det for eksempel ikke er lov å hogge i områder der bestemte livsmiljøer skal ivaretas.

- Skog binder CO2, og voksende skog binder mer enn gammel skog. Aktivt skogbruk er med andre ord viktig for CO2-regnskapet, og nå kan vi vise skogens betydning i klimaregnskapet på en måte vi aldri har kunne før. Vi kan for eksempel se at planting av 50 000 dekar skog vil binde en bestemt mengde CO2 i 2063, forteller Grindberg.

Det er også bakt inn funksjoner for tilgjengelighetsanslyse, hvor hver hogstklar skogbestand kommer med et forslag til hvor det er best egnet til å opprette en kjøretrasé til nærmeste bilvei. Denne plottes inn på kartet og tar hensyn til forskjellige ting som helninger i terrenget, vernet mark, myrområder og lignende.

- Når 4,7 millioner dekar skog skal forvaltes av noen få personer, er Geoskog et unikt og effektivt styringsverktøy, mener Grindberg.

Lisensierer til andre

Det er Statskog som har betalt for utvikling av verktøy, med Skattefunn-midler fra Forskningsrådet. For at løsningen også skal komme andre til gode, vil selskapet la hele skognæringen ta del ved å lisensiere verktøyet til andre gjennom å la Geodata AS forvalte Geoskog videre. .

Litt forenklet fortalt, så kan skogeiere som lisensierer Geoskog klikke på en knapp i løsningen, og med en gang se hvor og når det er nok skog for hogst i sitt område de neste årene - eller eventuelt når de er nødt til å importere tømmer.

- Vi blir en jevn og stabil leverandør fordi vi får en mye bedre oversikt over hvor mye tilgjengelig tømmer vi har til enhver tid, forteller Grindberg.

Hansen forteller at Statskog valgte å gjøre prosjektet sammen med Hobbelstad og Geodata as, men at det hele tiden har vært en klar målsetning med å dele resultatet med andre skogeiere og skogbransjen for øvrig. Pris og tilgang er riktignok ikke helt klare enda, men det skal komme landet til gode, forteller Hansen.

- Det vil jo uansett bli gjort tilgjengelig for universitetsmiljøet, avslutter han.

Noen fakta om Geoskog

Utviklet i Python som en verktøykasse i Arcmap, et produkt fra Esri som mesteparten av skognæringen benytter til GIS-analyse og kartarbeid.

Geoskog består 1 214 linjer konfigurasjon, 1 016 variabler beregnes på hvert bestand, 610 funksjoner og 22 316 linjer med kode.

Les om:

IT-Karriere