ड्रोन का उपयोग करके वन सर्वेक्षण कैसे करें

ड्रोन का उपयोग करके वन सर्वेक्षण कैसे करें

वन सर्वेक्षण पारिस्थितिकी तंत्र की स्थितियों को समझने, भूमि आवरण में होने वाले परिवर्तनों की निगरानी करने, क्षति का पता लगाने और संरक्षण नियोजन एवं प्राकृतिक संसाधन प्रबंधन में सहयोग के लिए आवश्यक हैं। हाल के वर्षों में, ड्रोन (यूएवी) का उपयोग एक लोकप्रिय समाधान बन गया है क्योंकि ये क्षेत्र सर्वेक्षणों की तुलना में तेजी से, विस्तृत और अपेक्षाकृत सुरक्षित रूप से डेटा एकत्र करने में सक्षम हैं, जिनमें लंबा समय लगता है और दुर्गम भूभाग तक पहुंच की आवश्यकता होती है। ड्रोन वन क्षेत्रों का मानचित्रण करने, वनस्पति की पहचान करने और आग एवं अवैध कटाई की अधिक प्रभावी ढंग से निगरानी करने में सहायक हो सकते हैं । तो, ड्रोन का उपयोग करके वन सर्वेक्षण कैसे किया जाता है? यहाँ एक संपूर्ण मार्गदर्शिका दी गई है।

1. सर्वेक्षण का उद्देश्य और आवश्यकताएँ निर्धारित करें

सबसे महत्वपूर्ण प्रारंभिक चरण सर्वेक्षण के उद्देश्यों को परिभाषित करना है। ये उद्देश्य ड्रोन के प्रकार, सेंसर, उड़ान विधि और डेटा प्रोसेसिंग को प्रभावित करेंगे। वन सर्वेक्षणों के कुछ सामान्य उद्देश्य इस प्रकार हैं:

– भूमि आवरण का मानचित्रण करके वन क्षेत्र, खुले क्षेत्रों की सीमा या समय के साथ होने वाले परिवर्तनों का निर्धारण करना।
– वनस्पति का विवरण (छतरी का घनत्व, विशिष्ट प्रकार के पौधे, छतरी का स्वास्थ्य)।
– अवैध रूप से पेड़ों की कटाई और भूमि की सफाई जैसी अवैध गतिविधियों की निगरानी करना।
– आग लगने के जोखिम का विश्लेषण और आग लगने के बाद की निगरानी।
– पुनर्वास योजना और पुनर्रोपण की सफलता का मूल्यांकन।

यदि आपके उद्देश्य के लिए पेड़ों की ऊँचाई या वनस्पति संरचना के बारे में जानकारी आवश्यक है, तो आपको LiDAR जैसे विशेष सेंसर की आवश्यकता हो सकती है। हालांकि, साधारण मानचित्रण और दृश्य दस्तावेज़ीकरण के लिए, एक मानक RGB कैमरा अक्सर पर्याप्त होता है।

2. सही ड्रोन और सेंसर का चयन करना

ड्रोन का चयन मुख्य रूप से क्षेत्र की परिस्थितियों और कवरेज क्षेत्र पर निर्भर करता है। आमतौर पर, दो प्रकार के ड्रोन उपयोग में लाए जाते हैं:

1. मल्टीरोटर (क्वाड/मल्टी-कॉप्टर)
फायदे: स्थिर, नियंत्रित करने में आसान, छोटे से मध्यम आकार के क्षेत्रों के लिए उपयुक्त, कम ऊंचाई पर उड़ने और विस्तृत तस्वीरें लेने में सक्षम।
कमियां: उड़ान की अवधि कम (औसतन 20-40 मिनट)।

2. स्थिर पंख (फिक्स्ड विंग)
लाभ: व्यापक रेंज, लंबी उड़ान अवधि, बड़े पैमाने पर सर्वेक्षण के लिए उपयुक्त।
कमियां: इसके लिए टेकऑफ/लैंडिंग क्षेत्र और उच्च कौशल की आवश्यकता होती है।

ड्रोन के अलावा, उपयोग किए गए सेंसरों पर भी विचार करें:
– उच्च रिज़ॉल्यूशन वाली तस्वीरों, बुनियादी मैपिंग और दृश्य दस्तावेज़ीकरण के लिए RGB कैमरा।
– वनस्पति स्वास्थ्य विश्लेषण के लिए मल्टीस्पेक्ट्रल (उदाहरण के लिए एनडीवीआई)।
– गर्म स्थानों, जानवरों या प्रारंभिक आग का पता लगाने के लिए थर्मल तकनीक का उपयोग किया जाता है।
– पेड़ों की ऊंचाई और ऊपरी परत के नीचे की जमीन की सतह के मॉडल सहित वन संरचना का मानचित्रण करने के लिए लिडार का उपयोग किया जाएगा।

3. परमिट और सुरक्षा पहलुओं का प्रबंधन करें

ड्रोन सर्वेक्षण नियमों के अधीन होते हैं। अपने क्षेत्र में ड्रोन उड़ाने के नियमों को अच्छी तरह समझ लें, जिनमें ऊंचाई सीमा, प्रतिबंधित क्षेत्र और पंजीकरण की आवश्यकताएं शामिल हैं। यदि सर्वेक्षण संरक्षण क्षेत्रों या राष्ट्रीय उद्यानों में किया जाता है, तो आमतौर पर स्थानीय अधिकारियों से विशेष परमिट की आवश्यकता होती है।

इसके अतिरिक्त, एक सुरक्षा योजना बनाएं:
मौसम और हवा की गति की जांच करें।
– आवासीय क्षेत्रों या भीड़भाड़ वाले इलाकों के पास उड़ान भरने से बचें।
– ड्रोन के सिग्नल खो जाने या किसी तरह की बाधा उत्पन्न होने की स्थिति में आपातकालीन प्रक्रियाओं की तैयारी रखें।
– अतिरिक्त बैटरी और संचार उपकरण साथ लाएं।

संचालकों, टीमों और पर्यावरण की सुरक्षा हमारी सर्वोच्च प्राथमिकता है।

4. उड़ान मिशन योजना

मिशन योजना चरण डेटा की गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण है। योजना बनाते समय, आपको निम्नलिखित बातों का निर्धारण करना होगा:

– रुचि का क्षेत्र (AOI): सर्वेक्षण क्षेत्र की सीमा जो एक बहुभुज के रूप में होती है।
– उड़ान की ऊंचाई: ऊंचाई जितनी कम होगी, परिणाम उतने ही विस्तृत होंगे, लेकिन कवरेज का समय उतना ही लंबा होगा।
– फोटो ओवरलैप: फोटोग्रामेट्री के लिए आमतौर पर 70-80% सामने की ओर और 60-70% किनारे की ओर होता है।
– उड़ान पथ का पैटर्न: समान कवरेज सुनिश्चित करने के लिए ग्रिड या डबल ग्रिड।
– ग्राउंड सैंपलिंग डिस्टेंस (जीएसडी): जमीन पर पिक्सल का आकार, मानचित्र के रिज़ॉल्यूशन का एक सूचक है।

अपने डिवाइस के अनुसार DJI Pilot, Pix4Dcapture, DroneDeploy या Mission Planner जैसे फ़्लाइट प्लानिंग ऐप का उपयोग करें। साथ ही, जंगल की स्थितियों पर भी ध्यान दें: घने पेड़ों का आवरण और ऊंचाई में अंतर मैपिंग की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते हैं।

5. सटीकता के लिए ग्राउंड कंट्रोल पॉइंट्स (जीसीपी) तैयार करें।

यदि सर्वेक्षण में उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, भूमि सीमा मानचित्रण या इंजीनियरिंग योजना के लिए), तो ग्राउंड कंट्रोल पॉइंट्स (जीसीपी) का उपयोग करना सर्वोत्तम होता है। जीसीपी जमीन पर स्थित संदर्भ बिंदु होते हैं जिनके निर्देशांक जियोडेटिक जीपीएस/आरटीके का उपयोग करके मापे जाते हैं।

सीढ़ी:
– सर्वेक्षण क्षेत्र में कई रणनीतिक बिंदुओं (कोनों और केंद्र) पर जीसीपी फैलाएं।
– ऐसे मार्कर का प्रयोग करें जो हवा से स्पष्ट रूप से दिखाई दें।
– निर्देशांकों को सावधानीपूर्वक और ऐसे प्रारूप में रिकॉर्ड करें जो प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर के लिए उपयुक्त हो।

यदि आप आरटीके/पीपीके से लैस ड्रोन का उपयोग करते हैं, तो जीसीपी की संख्या कम हो सकती है, लेकिन वे अभी भी चेकपॉइंट के रूप में उपयोगी हैं।

6. क्षेत्र सर्वेक्षणों का कार्यान्वयन

कार्यक्रम वाले दिन, उड़ान भरने से पहले एक चेकलिस्ट तैयार कर लें:
– यदि आवश्यक हो तो कंपास और आईएमयू को कैलिब्रेट करें।
– सुनिश्चित करें कि बैटरी पूरी तरह चार्ज हो और मेमोरी कार्ड में पर्याप्त क्षमता हो।
– प्रोपेलर और ड्रोन बॉडी की स्थिति की जांच करें।
– सुनिश्चित करें कि कैमरा सेटिंग्स सही हैं: शटर स्पीड, आईएसओ, फोकस और फ़ाइल फॉर्मेट।

निर्धारित योजना के अनुसार उड़ान भरें। वन सर्वेक्षण के लिए, कुछ महत्वपूर्ण बातों पर ध्यान दें:
पेड़ों की घनी पत्तियों के ऊपर बहुत नीचे उड़ान भरने से बचें, क्योंकि इससे टक्कर का खतरा रहता है।
– उड़ान की स्थिरता बनाए रखें ताकि छवि धुंधली न हो।
– उड़ान लॉग और क्षेत्र की स्थितियों (मौसम, समय, तकनीकी समस्याएं) को रिकॉर्ड करें।

यदि क्षेत्र बहुत बड़ा है, तो कई उड़ान भरें और सुनिश्चित करें कि बैटरी प्रबंधन अनुशासन के साथ किया जाए।

7. डेटा प्रोसेसिंग (फोटोग्रामेट्री और विश्लेषण)

डेटा एकत्र हो जाने के बाद, अगला चरण फ़ोटो या सेंसर डेटा को मानचित्र उत्पाद में संसाधित करना है। RGB/मल्टीस्पेक्ट्रल छवियों के लिए, फोटोग्रामेट्री एक सामान्य विधि है, जिसमें Agisoft Metashape, Pix4Dmapper या WebODM जैसे सॉफ़्टवेयर का उपयोग किया जाता है।

सामान्य परिणामों में निम्नलिखित शामिल हैं:
– ऑर्थोमोसैइक: एक ज्यामितीय रूप से संशोधित फोटो मानचित्र।
– डिजिटल सरफेस मॉडल (डीएसएम): वृक्षों के मुकुटों सहित सतह का मॉडल।
– डिजिटल टेरेन मॉडल (डीटीएम): भूमि सतह मॉडल (लिडार के बिना जंगलों में यह अधिक कठिन होता है)।
– पॉइंट क्लाउड: संरचनात्मक विश्लेषण के लिए 3डी बिंदु डेटा।

वनस्पति स्वास्थ्य विश्लेषण के लिए, आप मल्टीस्पेक्ट्रल डेटा से NDVI जैसे सूचकांकों की गणना कर सकते हैं। परिवर्तन का पता लगाने के लिए, विभिन्न समय अवधियों के ऑर्थोमोसैक्स की तुलना करें और भूमि आवरण वर्गीकरण करें।

8. परिणामों की व्याख्या और रिपोर्टिंग

तैयार डेटा को आसानी से समझ में आने वाली जानकारी में अनुवादित करने की आवश्यकता है। इस चरण में, आप निम्न कार्य कर सकते हैं:
– वन आवरण और खुले क्षेत्रों के क्षेत्रफल का मापन करना।
– अवैध प्रवेश मार्गों या लकड़ी काटने के स्थलों की पहचान करें।
पुनर्वास के लिए प्राथमिकता वाले स्थानों का निर्धारण करें।
– विषयगत मानचित्र और तकनीकी रिपोर्ट तैयार करें।

एक अच्छी रिपोर्ट में आमतौर पर निम्नलिखित बातें शामिल होती हैं:
सर्वेक्षण के उद्देश्य और स्थान।
– ड्रोन की विशिष्टताएँ, सेंसर और उड़ान पैरामीटर।
– डेटा प्रोसेसिंग के तरीके और सटीकता स्तर।
– मुख्य निष्कर्षों के साथ-साथ मानचित्र और दृश्य दस्तावेज।
– अनुवर्ती सिफारिशें।

9. सामान्य चुनौतियाँ और व्यावहारिक सुझाव

वन सर्वेक्षणों में कई अनूठी चुनौतियाँ होती हैं, जिनमें शामिल हैं:
स्थलाकृति और पेड़ों के घने आवरण के कारण जीपीएस सिग्नल और संचार बाधित हो सकते हैं।
– पेड़ों की छाया के कारण असमान प्रकाश, विशेषकर जब सूर्य नीचे होता है।
– यदि उड़ान की ऊंचाई को समायोजित नहीं किया जाता है, तो ऊंचाई में अंतर के कारण असंगत ओवरलैप होता है।

अधिक सफल सर्वेक्षण के लिए सुझाव:
– साफ मौसम और कम हवा के समय उड़ान भरें।
सर्वेक्षण दोपहर के आसपास करने का प्रयास करें ताकि परछाईं छोटी हों।
पथ की स्थिरता और ओवरलैप बनाए रखने के लिए ऑटो मोड का उपयोग करें।
– नियमित रूप से डेटा सेव करें और फील्ड में बैकअप बनाएं।
– यदि संभव हो, तो डेटा की वैधता बढ़ाने के लिए ड्रोन डेटा को फील्ड डेटा (ग्राउंड ट्रूथ) के साथ मिलाएं।

पेनुतुप

ड्रोन का उपयोग करके वन सर्वेक्षण करना एक आधुनिक तरीका है जो गति, सटीकता और उच्च लचीलापन प्रदान करता है। उद्देश्यों का निर्धारण, ड्रोन और सेंसर का चयन, परमिट प्राप्त करना, मिशन की योजना बनाना, डेटा का प्रसंस्करण और विश्लेषण करने तक, सावधानीपूर्वक योजना बनाने से ड्रोन वन मानचित्रण और निगरानी के लिए एक अत्यंत प्रभावी उपकरण साबित हो सकते हैं। वनों की कटाई और भूमि क्षरण की बढ़ती चुनौतियों के बीच, ड्रोन तकनीक विभिन्न पक्षों को डेटा-आधारित निर्णय लेने और संरक्षण प्रयासों तथा सतत वन प्रबंधन को गति देने में मदद करती है।

यदि आप चाहें, तो मैं आपको किसी दिए गए क्षेत्र के लिए ऊंचाई के मापदंड, ओवरलैप और अनुमानित बैटरी लाइफ सहित एक नमूना उड़ान योजना बनाने में भी मदद कर सकता हूं।