«Умный зеленый город»

Все чаще в публичных обсуждениях всплывает концепция «умного города». Классически она ассоциируется с новейшими технологиями, доступом к Wi-Fi из любого уголка города, безналичными платежами, «умными домами»... Но в таких более или менее футуристических планах, зеленая и голубая (реки, ручьи, озера) инфраструктуры нередко вообще не упоминаются. И не только в Украине. Как построить мост между концепциями умного и зеленого города — именно этот вопрос стал темой исследования доктора наук Надины Галле, основательницы учебной программы Circular City в Амстердамском университете, компании Green City Watc и подкаста «Интернет природы». Недавно на вебинаре, который организовала общественная организация ReThink Ukraine при поддержке Посольства Королевства Нидерландов в Украине, Надина Галле поделилась идеями, как диджитализация может помочь сохранить зеленую и голубую инфраструктуры городов.
    «ИНТЕРНЕТ ПРИРОДЫ»
    В первые месяцы работы над исследованием Надина Галле вместе с коллегами выясняла, каким образом технологии используют в пользу зеленой и голубой инфраструктуры. Было выявлено более 150 таких примеров, правда, только некоторые из них были воплощены в жизнь, значительная их часть находилась в пилотной версии, а многие так и оставались идеями. Однако, как отмечает Надина Галле, стало понятно, что этот вопрос задает себе большое количество людей по всему миру. Проанализировав имеющиеся изобретения, стало понятно, что обычно устройства выполняют следующие функции: максимально хороший мониторинг и менеджмент зеленых пространств и объединения людей с природой.

Исследователь вместе с коллегами решила предложить «зонтичное» понятие «Интернет природы», чтобы объединять в нем использование новейших технологий для защиты и развития зеленых пространств в городе. Такое название было выбрано не случайно и связано с несколькими важными концепциями. Первая из них — wood wide web (всемирная паутина деревьев) или The Earth’s Internet (интернет Земли). Такие названия ученые и популяризаторы науки используют, в частности, для рассказа о лесах. Несколько десятилетий назад господствующей была идея, что лес — это отдельные деревья, которые друг с другом никак не связаны. Однако после новейших исследований стало ясно, что лес — это сложная экосистема, в которой деревья могут коммуницировать (например, обмениваться веществами) между собой, используя грибницу (мицелий). Подробнее можно прочитать в книгах на эту тему (в частности «Таинственная жизнь деревьев» Петера Воллебена) или посмотреть в многочисленных видео. Открытие этой связанности деревьев леса и стало основой для появления упомянутых выше названий. Вторая важная концепция для появления «Интернета природы» — это интернет вещей. Упрощенно говоря, речь идет об устройствах, имеющих различные датчики и сенсоры и подключенных к сети Интернет, передавая в нее данные, на основе которых можно оптимизировать процессы.

УБЕРЕЧЬ ПОСАЖЕННЫЕ ДЕРЕВЬЯ

Что же конкретно имеется в виду, когда используется понятие «Интернет природы»? Надина Галле привела несколько примеров, которые она в свое время проверила на практике и которые могут пригодиться для решения определенных практических проблем. В частности, Надина Галле привела статистику, что в среднем из 100 посаженных деревьев в городах только 70 переживут первый год. Одной из основных причин утраты около 30% является нехватка воды. Этот вызов может быть решен благодаря специальным устройствам, которые определяют влажность почвы, а когда влаги мало — сообщают на телефон или электронную почту о необходимости полива.

Как это применили в проектах? Над тоннелем автострады А2 в Маастрихте решили сделать парк и высадили тысячу деревьев. В это было вложены значительные средства и, более того, указывает Надина Галле, на кону была репутация, доверие к власти, ведь никому не хотелось, чтобы треть этих деревьев не пережила свой первый год на новом месте. На 1000 деревьев было использовано всего три устройства, которые передавали информацию о влажности почвы. И, рассказывает Надина Галле, за год ни одно дерево не было утрачено. Причем дело не в особых погодных условиях того года, ведь на другом участке, где высадили деревья и не применяли этих устройств, 15-20% деревьев не смогли прижиться. Поэтому полив все-таки сыграл свою роль. Более того, как поделились работники, чьей обязанностью является уход за деревьями в городе, они были поражены результатом эксперимента: до этого им все время казалось, что они дают деревьям много воды, а оказывается, ее было мало.

В то же время работа с такими устройствами имеет и долгосрочный эффект. Ведь, имея данные за несколько лет, можно создавать прогностические модели и действовать реактивно, а проактивно. И это только одна из возможностей использования полученных благодаря этому устройству данных.

ПОЧУВСТВОВАТЬ СЕБЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЕМ

Технологии могут и сближать людей с природой. К примеру, Надина Галле рассказала, что сейчас нейронные сети и другие новейшие технологии позволяют распознавать вид животных, растений и грибов автоматически — достаточно вашего смартфона и загруженного в него приложения. Более того, на рынке существует уже несколько приложений на эту тематику. Например, одно из них на 90% точно распознает более 600 тыс. видов растений и грибов. Исследователь отметила, что в некоторых школах даже организуют изучение естествознания с помощью этого приложения. В то же время так же, как и устройства для измерения, такие технологии имеют и длительный эффект. Каждый человек, загружая фотографии для распознавания, формирует огромную базу данных фото с указанием места расположения. Соответственно, благодаря ей можно будет отслеживать, какие виды под угрозой, какова динамика развития определенных видов и другие данные. Одно из приложений планирует в следующем году сделать такую базу данных открытой, поэтому каждый сможет почувствовать себя исследователем.

Некоторые изобретения могут существенно сэкономить время и улучшить менеджмент зеленых зон. Как отметила Надина Галле, чтобы эксперт описал все деревья Бостона (кроме тех, которые находятся в частной собственности), нужно семь лет. Получается замкнутый круг: пока заканчиваешь — нужно начинать сначала, потому что прошло много времени. Сейчас же существуют устройства, которые осуществят эту работу намного быстрее, так как анализируют деревья полностью автоматически. Как это происходит? На автомобиль прикрепляют устройство, которое содержит лазерное 3D сканирование. Автомобиль ездит по улицам города, и лазер измеряет до миллиона точек в секунду и создает репрезентацию того, что вокруг, в формате 3D в виде точек. Затем алгоритмы глубинного обучения распознают и обрабатывают эти данные и сохраняют в базе. В общем, этот процесс позволяет установить точное расположение деревьев и их размеры. Эта информация превращается в 2D карту с точками-деревьями. Нажимая на определенную точку, вы получаете нужные данные, касающиеся избранного дерева. Также можно следить за зеленой инфраструктурой, используя спутники, однако надо быть осторожным с Google Street View. Как пояснила Надина Галле, изображения для показа там отбирают лучшие из разных лет, поэтому полностью полагаться на такие фото не стоит.

А еще — различные устройства для мониторинга дождевой воды, температуры в городе, загрязнения воздуха, диагностики повреждения растений вредителями... Это только часть тех возможностей, которые существуют.

НАПИСАТЬ ИМЕЙЛ... ДЕРЕВЬЯМ

В завершение приведем пример того, как диджитализация привела к неожиданным результатам. В Мельбурне около 75 тыс. деревьев, стоимость которых столичная власть оценивает в почти 800 млн долларов. Неудивительно, что там делают все, чтобы сохранить эти деревья. Сначала была одна электронная почта, куда граждане могли писать о повреждении или иную информацию о деревьях. Однако это дало много дополнительных проблем, поскольку сложно определить, о каком именно дереве идет речь. Поэтому столичные власти решили дать каждому дереву номер и электронный адрес. Впрочем, обернулось все несколько иначе: люди начали писать письма деревьям: кто-то благодарил за тень, кто-то желал расти побыстрее и быть здоровым, некоторые спрашивали дерево о его возрасте... Причем писали не только местные жители, но и люди со всего мира. Часть этих писем есть в свободном доступе, например, этот отрывок: «Ты вдохновляешь меня жить на полную и идти к своим мечтам; ты продолжаешь расти, несмотря на ужасные трагедии этого мира».

Как видим, сочетание диджитализации и природы может не только сделать наш город более зеленым, но и дать шанс проявить свои лучшие качества.