Розвиток технології використання мультикоптера при національної інвентаризації лісів

Розвиток технології використання мультикоптера при національної інвентаризації лісів

Під час проведення польових робіт та контрольних перевірок з національної інвентаризації лісів (далі – НІЛ), для детального обстеження та визначення таксаційних показників, Центром національної інвентаризації лісів використовується квадрокоптер Phantom 4 Pro.

Головною метою  застосування квадрокоптера при проведенні НІЛ, є можливість проведення робіт з детальної аерофотозйомки невеликих ділянок лісу (лісових інвентаризаційних ділянок), більш точного визначення та аналізу показників, розвиток перспективних методів отримання геодезичної основи моніторингу дистанційного картографування.

В ході проведення польових робіт, квадрокоптер використовується  для збору інформації на недоступних, непрохідних лісових інвентаризаційних ділянках, також при проведенні контрольних перевірок.

Одним із основних таксаційних показників, який визначається при обстеженні інвентаризаційних ділянок є висота дерев.

Для більш точного та ефективного визначення показників висот, в ході проведення польових робіт з НІЛ, застосовуємо такі методи:

— традиційний  тригонометричний метод  (ультразвуковий далекомір-висотомір Vertex V);

— за даними оптичного знімання квадрокоптера;

— методом стереофотограмметрії за допомогою програмного комплексу DroneDeploy ( далі – ПК_D ).

Висоту ростучого дерева визначаємо тригонометричним методом, відповідно до Методичних вказівок, за допомогою функцій розрахунку лінійних та кутових величин, ультразвуковим далекоміром-висотоміром Vertex.

формула1.jpg

За допомогою оптичного знімання квадрокоптером, отримуємо атрибутивні дані фотознімка, верхівки дерева, які містять просторову інформацію про координати та висоту, яка розраховується за допомогою GPS-модуля:

Altitude (1)=117.835 (висота над рівнем моря, м)

Altitude (2)=151.835

H=151.835-117.835=33.511

7.jpg

6.jpg

З метою складання ортофотопланів в реальному часі та проведення сканування висот дерев, використовуємо ПК_D.

Тривалість польоту та кількість фотознімків залежить від обстежуваної площі.

1.jpg

Обробку ортофотопланів  GeoTIFF Map та розподіл висот лісонасаджень по площі ділянки Elevation, проводимо також із застосуванням ПК_D.

відіо

77777.jpg

За допомогою двох або більше фотографій отриманих з використанням навісного обладнання квадрокоптера з різних позицій, визначається тривимірні координати точок об’єкта.

формула.jpg

Висота дерева, h в ПК_D визначається по формулі:

h  = H*lH/r

H   —  висота фотографування;

lH  —  похила проекція;

r —  відстань від центра знімка до верхівки дерева;

У результаті обробки знімків, створюється хмара точок модельної картини дерев на ділянці лісу.

хмара.jpg

высоты3.jpg

На основі бази даних хмар точок модельної картини дерев на ділянці, алгоритм ПК_D створює план висот лісонасаджень.

    З плану висот, за допомогою шкали діапазонів висот визначаємо висоту дерев ( висота 32-34 м. (темно-червоний колір на графіку)).

    Центр національної інвентаризації лісів планує розвивати технології та методи збору інформації про показники НІЛ із застосування безпілотних літальних апаратів з метою ефективного використання часу  під час проведення польових робіт та контрольних перевірок, а також прогностичного картографування, використовуючи взаємозв’язок біофізичних характеристик ландшафтів із спектральними показниками супутникових даних та аерофотознімків.

Return to blog