Življenje in smrt kulturnih teras: zaznavanje in prostorska analiza teras z računalniškimi metodami

OZADJE. Terasirane pokrajine so kulturne pokrajine s posebno vrednostjo. Kulturne terase, ki so bile prvotno ali so pogosto namenjene kmetijstvu, zagotavljajo hrano, imajo pa tudi neprecenljivo kulturno, zgodovinsko, ekološko in druge vrednosti. Terasirane pokrajine ponekod izginjajo zaradi zaraščanja ali neustreznega vzdrževanja. Kot opozorilo na njihov pomen so leta 2010 na globalni ravni sprejeli Honghejsko deklaracijo. Slovenija kljub temu še nima povsem ustreznega kriterija za identifikacijo teras ter nima sistema upravljanja, čeprav so bile terase že uradno prepoznane kot dragocen element pri ohranjanju pokrajine (Uredba o navzkrižni skladnosti, Uradni list RS 97/2015). Natančen pregled (register) nad lokacijami kulturnih teras in prostorske raziskave so temelj vseh nadaljnjih analiz in ukrepov.

Slika 1: Primeri slovenskih terasiranih pokrajin v Alpah (A), Panonski kotlini (B), Dinarskem gorovju (C) in Sredozemlju (D). Photos: M. Lenarčič.

MANKO. Kulturne terase so bile v Sloveniji v preteklih raziskavah ročno zabeležene in analizirane na podlagi vizualnega pregleda ortofotov, topografskih kart in terenskega dela, a zaradi pomanjkanja podatkov in omejenih zmožnosti metod evidenca ni ustrezna. Raziskave so sicer pokazale na raznolikost kulturnih teras, niso pa izpeljale natančnih postopkov za njihovo bolj objektivno (in avtomatično) prepoznavanje in zato ustrezne analize geografskih značilnosti teras niso bile mogoče. Danes je zaradi novih podatkovnih virov (predvsem podatkov laserskega skeniranja površja) in metod, kot je na primer strojno učenje, to nedvomno bolj izvedljivo kot pred nekaj leti. Po pregledu dosedanjih raziskav smo ugotovili, da v svetu samodejnega prepoznavanja kulturnih teras na digitalnem modelu višin s pomočjo naprednega strojnega učenja, kot je na primer globoko učenje, praktično ni bilo izvedenega.

Slika 2: Primer teras, ki do sedaj niso bile prepoznane in envidentirane.

CILJ. V projektu si prizadevamo določiti objektivne algoritme, ki bodo lahko čimbolj samodejno prepoznavali kulturne terase na podlagi digitalnih prostorskih podatkov. Povsem nova podatkovna baza teras bo vsebovala terasirana območja, ki trenutno manjkajo; to so predvsem opuščene in zaraščene terase. Zato si bomo tudi prizadevali dobiti boljši vpogled v lastnosti teras (npr. morfometrične lastnosti, raba tal).

RAZISKOVALNO OBMOČJE. Glede na dosedanje znanje in delne evidence kulturnih teras se je izkazalo, da ima Slovenija izjemno raznolike (terasirane) pokrajine, celo v evropskem merilu, ter zato predstavlja primerno okolje za preizkušanje sposobnosti prepoznavanja, saj je na njenem območju možno najti raznolike učne primerke. Zato je primerna za študijo zmogljivosti prepoznavanja z uporabo geografskih informacijskih sistemov in strojnega učenja, saj je iskanje raznolikih učnih in testnih vzorcev lažje. Analiza prepoznavanja kulturnih teras bo zato potekala na različnih območjih Slovenije. Dostopnost visokoločljivih prostorskih podatkov (npr. DMV) je dodaten argument za izbiro Slovenije kot raziskovalnega območja.

NAČRT DELA. Projekt je razdeljen v splošnem na 1) pripravo in analizo vhodnih podatkov ter učnih primerov, 2) pripravo modelov s pomočjo uveljavljenih geoinformacijskih metod ter naprednih učnih algoritmov strojnega učenja (globoko učenje) ter 3) geografsko analizo v projektu prepoznanih terasiranih pokrajin in kulturnih teras (npr. morfometrija).

PRISPEVEK. Rezultati bodo pripomogli k boljši evidenci kulturnih teras v Sloveniji ter izboljšani metodologiji prepoznavanja kulturnih teras, ki bo uporabna tudi v tujini. Projekt bo doprinesel k poznavanju geografskih lastnosti teras in njihovi uporabi, kar predstavlja izhodišče za nadaljnje raziskave.