Узнать видовой и качественный состав леса помогут БПЛА

Разработка аспиранта кафедры телевидения и управления ТУСУРа Александра Захлебина позволит в кратчайшие сроки получать подробные данные о состоянии леса, включая проведение подеревной таксации, то есть определение основных параметров каждого дерева (порода, высота, объём древесины). Полученные данные дают возможность подсчитать итоговую прибыль с реализации древесины на конкретном участке местности, определять неликвидные участки леса, а также проводить контроль над вырубкой с целью пресечения мошенничества, мониторинг и инвентаризацию лесов.

В настоящее время большинство предприятий в лесной отрасли производят подеревную таксацию леса в ручном режиме: бригада таксаторов выезжает на местность, измеряя каждое дерево в отдельности. Это отнимает много времени и очень затратно с экономической точки зрения. Полученный массив данных анализируется и формируется отчёт, не имеющий элемента «наглядности». Существующие сегодня методы автоматизированной таксации отличаются либо низкой степенью детализации, либо отсутствием возможности использования промежуточных результатов работы при довольно высокой стоимости.

Разработка аспиранта ТУСУРа предполагает работу с подробным ортофотопланом местности, цифровой моделью местности (ЦММ), цифровой моделью рельефа (ЦМР) высокой точности. Перед началом съёмки устанавливаются реперные точки, которые координируются высокоточным геодезическим ГНСС-приемником. БПЛА выполняет полёт по заранее спланированному маршруту. При этом, как отмечает Александр Захлебин, съёмка выполняется в надир с большим продольным и поперечным перекрытием снимков (80 – 90 %). После этого проводится камеральная обработка полученных материалов. Исходные данные и аэрофотоснимки подвергаются фотограмметрической обработке, результатом которой являются геопривязанный ортофотоплан местности, ЦММ, ЦМР.

Стоит отметить, что модель рельефа, полученная таким способом, кратно точнее той, которую получают при ручном способе сбора данных. На цифровой модели местности присутствует достаточное количество мест, где просматривается земля. С лёгкостью набирается несколько десятков тысяч точек для построения ЦМР, в то время как человек с тахеометром наберёт максимум несколько сотен пикетов по земле.

На последнем этапе разрабатываемое Захлебеным ПО будет выполнять идентификацию каждого отдельно стоящего дерева и определять его географические координаты. Затем будет определяться размер кроны дерева и его высота. Исходя из этих данных разрабатываемый алгоритм будет определять основные таксационные характеристики деревьев и формировать итоговый отчёт.

Пример полётного задания

«Каждая порода дерева имеет свои отличительные признаки и взаимозависимые параметры. Есть чёткая зависимость между высотой дерева, размером кроны, диаметром ствола, плотностью кроны и породой. Благодаря этому породу определить не составляет труда», – поясняет Александр Захлебин.

Уже сейчас можно говорить о том, что точность геопривязки получаемых в данный момент моделей и ортофотопланов высока: погрешность от 2 до 7 см. Также можно отметить высокое пространственное разрешение ортофотопланов местности: 3 – 7 см/пикс, в зависимости от высоты съёмки. Такие данные позволят определять таксационные характеристики с высокой точностью и достоверностью.

Финальным этапом работы станет создание онлайн-сервиса, который позволит заказчику знакомиться не только с результатами таксации, но и использовать промежуточные этапы работы. Эти данные представляют очень большую ценность на этапе планирования заказчиком работ на исследуемом участке.

«Просматривать результаты подеревной таксации, цифровые модели и ортофотопланы местности можно будет в личном кабинете сервиса. Для этого достаточно иметь бюджетный офисный компьютер, подключённый к сети интернет. Покупка дополнительного стороннего ПО не потребуется», – отмечает автор разработки.

Разработка сможет изменить работу по оценке лесных ресурсов, которая крайне востребована лесопромышленниками, лесными хозяйствами и другим заинтересованным ведомствам и компаниями. Свою заинтересованность уже высказали такие предприятия, как ООО «Томлесдрев» и ООО «Земля и недвижимость». Готовый продукт можно ожидать в течение ближайших двух лет.