Использование беспилотного летательного аппарата для оценки процесса формирования молодняков на вырубках
- Авторы: Ольхин Ю.В.1, Гаврилова О.И.1, Грязькин А.В.2
-
Учреждения:
- ПетрГУ
- , Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет
- Выпуск: Том 20, № 3 (2023)
- Страницы: 60-75
- Раздел: Статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/2307-0048/article/view/356683
- DOI: https://doi.org/10.15393/j2.art.2023.7163
- ID: 356683
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Представлены материалы по использованию беспилотного летательного аппарата для оценки состояния молодняков на вырубках с оставленными куртинами семенных деревьев. Для получения аэрофотоснимков применялся беспилотный авиационный комплекс самолётного типа. Аэрофотосъёмка проводилась в видимом диапазоне (RGB) и видимом и ближнем инфракрасном диапазонах (RED, REG, GRE, NIR). Пространственное разрешение в видимом диапазоне составило менее 5 см, в видимом и ближнем инфракрасном — 19 см. Использование беспилотного летательного аппарата и мультиспектральных снимков позволило оценить состояние и структуру молодняков на вырубке 8-летней давности с созданными лесными культурами сосны обыкновенной. На ортофотоплане отчётливо видны ряды лесных культур и примеси хвойных и лиственных пород естественного происхождения, как в рядах, так и в междурядьях. Определён состав молодняков, сформировавшихся на опытных участках, и состав древостоев в оставленных куртинах. Сосна обыкновенная дешифрируется по округлой форме и относительно равномерной, мелкозернистой текстуре проекции кроны, а также тени в форме полумесяца или полукольца, что обусловлено шаровидной или параболоидной формой кроны с закруглённой вершиной. Ель дешифрируется звёздчатым рисунком проекции кроны и тенью в виде полукруга и треугольника, что обусловлено конусовидной формой кроны. Мультиспектральный анализ изображения позволяет идентифицировать ель европейскую по зеленовато-голубому цвету. Лиственные деревья на мультиспектральных изображениях имеют жёлто-зелёный, жёлто-оранжевый, красноватый оттенок проекций крон. Для изображения берёзы бородавчатой характерна округлая форма проекции кроны с неровным краем, среднезернистая или комковатая текстура за счёт распределения затенённых и освещённых участков в кроне дерева. Благодаря высокому пространственному разрешению снимков с беспилотного летательного аппарата, на наклонных проекциях деревьев в видимом диапазоне берёза заметна по белому цвету ствола. С использованием специальных программ определены численность деревьев по породам и даже биометрические характеристики отдельных растений. Полученные материалы целесообразно использовать при разработке нормативных документов и планировании лесохозяйственных работ.
Об авторах
Юрий Васильевич Ольхин
ПетрГУ
Автор, ответственный за переписку.
Email: yuri_olkhin@mail.ru
Ольга Ивановна Гаврилова
ПетрГУ
Email: ogavril@mail.ru
Анатолий Васильевич Грязькин
, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет
Email: lesovod@bk.ru
Список литературы
- Особенности роста подроста сосны под пологом древостоев на сухих бедных почвах / А. В. Грязькин, Н. В. Беляева, И. А. Кази [и др.] // Research Science (Banská Bystrica, Словакия). 2019. № 8. С. 3–6. URL: http://researchscience.info/payment. Текст: электронный.
- Распоряжение Правительства Российской Федерации от 11 февраля 2021 г. № 312-р «Об утверждении Стратегии развития лесного комплекса Российской Федерации до 2030 года».
- Беляева Н. В. Меры содействия естественному возобновлению — история, современность и перспективы // Международно-исследовательский журнал. 2012. № 7. URL: https://research-journal/org/archive/7-7-2012-december/200225/. Текст: электронный.
- Мочалов Б. А. О нормативных положениях по лесовосстановлению на севере Европейской России и в Финляндии // Лесное хозяйство. 2008. № 2. С. 17–20.
- Иванов А. И. Содействие естественному возобновлению на вырубках // Труды СПбНИИЛХа. Вып. 2 (12). СПб.: СПбНИИЛХ, 2004. С. 45–56.
- Приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 29 декабря 2021 г. № 1024 «Об утверждении Правил лесовосстановления, формы, состава, порядка согласования проекта лесовосстановления, оснований для отказа в его согласовании, а также требований к формату в электронной форме проекта лесовосстановления».
- Лейнонен Т., Туртиайнен М., Сиеккинен А. Лесовосстановление на Северо-Западе России и сравнение с Финляндией: комментарии финских специалистов. Научно-исследовательский институт леса Финляндии, 2009. 38 с.
- Соколов А. И. Лесовосстановление на вырубках Северо-Запада России. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2006. 215 с.
- Динамика роста и оценка состояния культур сосны обыкновенной на вейниково-луговиковых вырубках методами дистанционного зондирования / О. И. Гаврилова, И. В. Морозова, Ю. В. Ольхин [и др.] // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2020. № 1 (373). С. 63–74. URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/ab1/63_74.pdf. Текст: электронный.
- Аковецкий В. Г., Афанасьев А. В. Методы и технологии интерпретации аэрокосмических мониторинговых наблюдений лесной растительности // Вестник МГУЛ — Лесной вестник. 2020. № 2. С. 29–36.
- Дайнеко Д. В. Применение беспилотных летательных систем в лесной отрасли // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Применение беспилотных летательных аппаратов в географических исследованиях». Иркутск: Изд-во Института географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 2018. С. 59–62.
- Кабонен А. В., Ольхин Ю. В. Цифровое моделирование природно-ландшафтных комплексов по данным, полученным с помощью беспилотных летательных аппаратов // Лесохозяйственная информация. 2020. № 3. С. 101–110.
- Перевод лесных культур в покрытую лесом площадь с использованием беспилотных летательных аппаратов / Ю. В. Ольхин, О. И. Гаврилова, А. В. Грязькин [и др.] // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2022. № 239. С. 89–103. doi: 10.21266/2079-4304.2022.239.89-103.
- Оценка естественного возобновления леса на гари с использованием данных, полученных с помощью беспилотного летательного аппарата / А. В. Кабонен, О. И. Гаврилова, А. В. Грязькин [и др.] // Сибирский лесной журнал. Красноярск, 2022. № 2. С. 11–20. doi: 10.15372/SJFS20220202.
- Опыт применения квадрокоптера для создания трёхмерной модели лесных насаждений / А. Е. Осипенко, Я. Коукал, И. А. Панин [и др.] // Леса России и хозяйство в них. 2017. № 4 (63). С. 16–22.
- Скуднева О. В. Беспилотные летательные аппараты в системе лесного хозяйства России // Известия вузов. Лесной журнал. 2014. № 6 (342). С. 150–154.
- Петушкова В. Б., Потапова С. О. Мониторинг и охрана лесов с применением беспилотных летательных аппаратов // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы. 2018. № 9. С. 717–722.
- Филатов А. А., Грязькин А. В., Гаврилова О. И. Оценка структуры и состояния молодняков с использованием беспилотных летательных аппаратов и наземным методом // Лесной вестник / Forestry Bulletin. М., 2022. Т. 26. № 4. С. 21–28. doi: 10.18698/2542-1468-2022-4-21-28.
- Эпов М. И., Злыгостев И. Н. Применение беспилотных летательных аппаратов в аэрогеофизической разведке // Международная научная конференция «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология»: Сб. материалов: В 2 т. Новосибирск: ИНТЕРЭКСПО ГЕО-СИБИРЬ, 2012. Т. 2. С. 27–32.
- Belcher J. Forest Practices Illustrated. Washington Department of Natural Resources, 2007. 52 p.
- Dandois J. P., Ellis E. C. Remote sensing of vegetation structure using computer vision // Remote Sens. 2010. Vol. 2. Pp. 1157–1176. URL: https://doi.org/10.3390/rs2041157. Text. Image: electronic.
- Neuville R., Bates J. S., Jonard F. Estimating forest structure from UAV-mounted LiDAR point cloud using machine learning // Remote Sens. 2021. Vol. 13. P. 352. URL: https://doi.org/10.3390/rs13030352. Text. Image: electronic.
Дополнительные файлы
