Ինչպես անցկացնել անտառային հետազոտություն՝ օգտագործելով անօդաչու թռչող սարք
Անտառային հետազոտությունները կարևոր են էկոհամակարգի պայմանները հասկանալու, հողային ծածկույթի փոփոխությունները վերահսկելու, վնասը հայտնաբերելու, ինչպես նաև պահպանման պլանավորմանը և բնական ռեսուրսների կառավարմանը աջակցելու համար: Վերջին տարիներին անօդաչու թռչող սարքերի (ԱԹՍ) օգտագործումը դարձել է տարածված լուծում՝ դաշտային հետազոտությունների համեմատ արագ, մանրամասն և համեմատաբար անվտանգ տվյալներ հավաքելու իրենց ունակության շնորհիվ, որոնք պահանջում են երկար ժամանակ և դժվար տեղանք: Անօդաչու թռչող սարքերը կարող են օգնել քարտեզագրել անտառային տարածքները, նույնականացնել բուսականությունը և ավելի արդյունավետորեն վերահսկել հրդեհներն ու անօրինական անտառահատումները: Այսպիսով, ինչպե՞ս անցկացնել անտառային հետազոտություն՝ օգտագործելով անօդաչու թռչող սարք: Ահա ամբողջական ուղեցույց:
1. Որոշեք հարցման նպատակը և կարիքները
Ամենակարևոր սկզբնական քայլը հետազոտության նպատակների սահմանումն է: Այս նպատակները կազդեն անօդաչու թռչող սարքի տեսակի, սենսորների, թռիչքի մեթոդի և տվյալների մշակման վրա: Անտառային հետազոտությունների որոշ ընդհանուր նպատակներից են՝
– Հողային ծածկույթի քարտեզագրում՝ անտառի, բաց տարածքների կամ ժամանակի ընթացքում փոփոխությունների որոշման համար։
– Բուսականության գույքագրում (ծածկույթի խտություն, բույսերի որոշակի տեսակներ, ծածկոցի առողջություն):
– Անօրինական գործունեության, ինչպիսիք են անօրինական անտառահատումները և հողերի մաքրումը, մոնիթորինգ։
- Հրդեհի ռիսկի վերլուծություն և հրդեհից հետո մոնիթորինգ։
– Վերականգնման պլանավորում և վերատնկման հաջողության գնահատում։
Եթե ձեր նպատակը պահանջում է տեղեկատվություն սաղարթի բարձրության կամ բուսականության կառուցվածքի մասին, ձեզ կարող է անհրաժեշտ լինել մասնագիտացված սենսոր, ինչպիսին է LiDAR-ը: Այնուամենայնիվ, պարզ քարտեզագրման և տեսողական փաստաթղթավորման համար ստանդարտ RGB տեսախցիկը հաճախ բավարար է:
2. Ճիշտ անօդաչու սարքի և սենսորների ընտրություն
Դրոնի ընտրությունը մեծապես կախված է դաշտային պայմաններից և ծածկույթի տարածքից: Ընդհանուր առմամբ, սովորաբար օգտագործվում են երկու տեսակի դրոններ՝
1. Բազմառոտոր (քառակուսի/բազմաօպտիմալ)
Առավելություններ՝ կայուն, հեշտ կառավարելի, հարմար է փոքր-միջին տարածքների համար, կարող է ցածր թռչել և մանրամասն լուսանկարներ անել։
Թերություններ՝ թռիչքի ավելի կարճ տևողություն (միջինում 20–40 րոպե):
2. Ֆիքսված թև (ֆիքսված թև)
Առավելություններ՝ լայն հեռավորություն, ավելի երկար թռիչքի տևողություն, հարմար է մեծածավալ հետազոտությունների համար։
Թերություններ՝ պահանջում է թռիչքի/վայրէջքի տարածք և ավելի բարձր հմտություններ։
Բացի անօդաչու թռչող սարքից, հաշվի առեք նաև օգտագործվող սենսորները.
– RGB տեսախցիկ՝ բարձր թույլտվությամբ լուսանկարների, հիմնական քարտեզագրման և տեսողական փաստաթղթավորման համար։
– Բուսականության առողջության վերլուծության բազմասպեկտր (օրինակ՝ NDVI):
– Ջերմային՝ տաք կետերի, կենդանիների կամ վաղաժամ հրդեհների հայտնաբերման համար։
– LiDAR՝ անտառի կառուցվածքը քարտեզագրելու համար, ներառյալ ծառերի բարձրությունը և սաղարթի տակ գտնվող գետնի մակերևույթի մոդելները։
3. Կառավարեք թույլտվությունները և անվտանգության ասպեկտները
Անօդաչու թռչող սարքերի հետազոտությունները ենթակա են կարգավորման: Համոզվեք, որ հասկանում եք ձեր տարածքում գործող անօդաչու թռչող սարքերի թռիչքի կանոնակարգերը, ներառյալ բարձրության սահմանափակումները, արգելված տարածքները և գրանցման պահանջները: Եթե հետազոտությունն իրականացվում է պահպանվող տարածքներում կամ ազգային պարկերում, սովորաբար անհրաժեշտ են տեղական իշխանությունների հատուկ թույլտվությունները:
Բացի այդ, մշակեք անվտանգության պլան.
- Ստուգեք եղանակը և քամու արագությունը։
– Խուսափեք բնակելի թաղամասերի կամ ամբոխի մոտ թռիչքներից։
– Պատրաստեք արտակարգ իրավիճակների ընթացակարգեր այն դեպքում, եթե դրոնը կորցնի ազդանշանը կամ խանգարումներ ունենա։
– Ձեզ հետ բերեք պահեստային մարտկոցներ և կապի սարքեր։
Օպերատորների, թիմերի և շրջակա միջավայրի անվտանգությունը գերակա խնդիր է։
4. Թռիչքի առաքելության պլանավորում
Առաքելության պլանավորման փուլը կարևոր է տվյալների որակի համար։ Պլանավորման ընթացքում դուք պետք է որոշեք՝
– Հետաքրքրության տարածք (ՀՀԳ). հետազոտության տարածքի սահմանը՝ բազմանկյան տեսքով։
– Թռիչքի բարձրությունը. որքան ցածր է բարձրությունը, այնքան ավելի մանրամասն են արդյունքները, բայց այնքան երկար է ծածկույթի ժամանակը։
– Լուսանկարների համընկնումը. ֆոտոգրամետրիայի համար սովորաբար 70–80% դեպի առջև և 60–70% դեպի կողք։
– Թռիչքի հետագծի սխեմա՝ ցանց կամ կրկնակի ցանց՝ հավասարաչափ ծածկույթ ապահովելու համար։
– Հողի նմուշառման հեռավորությունը (GSD). գետնի վրա պիքսելների չափը քարտեզի լուծաչափի ցուցանիշ է։
Օգտագործեք թռիչքի պլանավորման հավելված, ինչպիսիք են DJI Pilot-ը, Pix4Dcapture-ը, DroneDeploy-ը կամ Mission Planner-ը (կախված ձեր սարքից): Ուշադրություն դարձրեք նաև անտառային պայմաններին. խիտ սաղարթը և բարձրության տարբերությունները կարող են ազդել քարտեզագրման որակի վրա:
5. Պատրաստեք գետնի կառավարման կետերը (GCP) ճշգրտության համար
Եթե հետազոտությունը պահանջում է բարձր ճշգրտություն (օրինակ՝ հողի սահմանների քարտեզագրման կամ ճարտարագիտական պլանավորման համար), ապա լավագույնն է օգտագործել Հողի վերահսկման կետերը (ՀՎԿ): ՀՎԿ-ները գետնի վրա գտնվող հենակետային կետեր են, որոնց կոորդինատները չափվում են գեոդեզիական GPS/RTK համակարգի միջոցով:
Քայլերը՝
– Տարածեք ՀԳՊ-ները հետազոտության տարածքի մի քանի ռազմավարական կետերում (անկյուններում և կենտրոնում):
– Օգտագործեք օդից հստակ տեսանելի մարկերներ։
– Ուշադիր գրանցեք կոորդինատները և մշակման ծրագրին համապատասխանող ձևաչափով։
Եթե դուք օգտագործում եք անօդաչու թռչող սարք RTK/PPK-ով, GCP-ների քանակը կարող է կրճատվել, բայց դրանք դեռևս օգտակար են որպես ստուգման կետեր։
6. Դաշտային հետազոտությունների իրականացում
Միջոցառման օրը թռիչքից առաջ կազմեք ստուգաթերթիկ.
– Անհրաժեշտության դեպքում կարգավորեք կողմնացույցը և IMU-ն։
– Համոզվեք, որ մարտկոցը լիքն է, և հիշողության քարտը բավարար է։
– Ստուգեք պտուտակների և անօդաչու թռչող սարքի կորպուսի վիճակը։
– Համոզվեք, որ տեսախցիկի կարգավորումները ճիշտ են՝ փակման արագություն, ISO, ֆոկուս և ֆայլի ձևաչափ։
Իրականացրեք թռիչքը ըստ նախատեսվածի։ Անտառային հետազոտությունների համար ուշադրություն դարձրեք մի քանի կարևոր բաների.
– Խուսափեք ծառերի սաղարթների վրայով չափազանց ցածր թռչելուց՝ բախման վտանգի պատճառով։
– Պահպանեք թռիչքի կայունությունը, որպեսզի պատկերը չմշուշվի։
– Գրանցեք թռիչքների գրանցամատյանները և դաշտային պայմանները (եղանակ, ժամանակ, տեխնիկական խնդիրներ):
Եթե տարածքը շատ մեծ է, կատարեք մի քանի թռիչքային թռիչքներ և համոզվեք, որ մարտկոցների կառավարումը կատարվում է կարգապահությամբ։
7. Տվյալների մշակում (ֆոտոգրամաչափություն և վերլուծություն)
Տվյալները հավաքագրվելուց հետո հաջորդ քայլը լուսանկարների կամ սենսորային տվյալների մշակումն է քարտեզային արդյունքի մեջ: RGB/բազմասպեկտր պատկերների համար տարածված մեթոդ է լուսագրաչափությունը՝ օգտագործելով Agisoft Metashape, Pix4Dmapper կամ WebODM ծրագրակազմեր:
Տիպիկ արդյունքները ներառում են՝
– Օրթոմոզաիկ՝ երկրաչափորեն շտկված լուսանկարչական քարտեզ։
– Թվային մակերևույթի մոդել (DSM). մակերևույթի մոդել, որը ներառում է ծառերի պսակները։
– Թվային տեղանքի մոդել (DTM). ցամաքի մակերեսի մոդել (ավելի դժվար է անտառներում, որտեղ LiDAR չկա):
– Կետային ամպ. կառուցվածքային վերլուծության համար եռաչափ կետային տվյալներ։
Բուսականության առողջության վերլուծության համար դուք կարող եք հաշվարկել NDVI-ի նման ինդեքսներ՝ օգտագործելով բազմասպեկտրալ տվյալներ: Փոփոխությունների հայտնաբերման համար համեմատեք տարբեր ժամանակահատվածների օրթոմոզաները և կատարեք հողածածկույթի դասակարգում:
8. Արդյունքների մեկնաբանություն և հաշվետվություն
Ավարտված տվյալները պետք է թարգմանվեն հեշտությամբ հասկանալի տեղեկատվության: Այս փուլում դուք կարող եք.
– Անտառածածկույթի և բաց տարածքների մակերեսի չափում։
– Հայտնաբերել անօրինական մուտքի ուղիները կամ անտառահատման վայրերը։
- Վերականգնման համար առաջնահերթ վայրերի որոշում:
– Ստեղծել թեմատիկ քարտեզներ և տեխնիկական զեկույցներ։
Լավ զեկույցը սովորաբար ներառում է.
- Հարցման նպատակները և վայրը։
– Անօդաչու թռչող սարքի տեխնիկական բնութագրերը, սենսորները և թռիչքի պարամետրերը։
– Տվյալների մշակման մեթոդներ և ճշգրտության մակարդակներ։
– Հիմնական գտածոները՝ քարտեզների և տեսողական փաստաթղթերի հետ միասին։
- Հետագա առաջարկություններ։
9. Հաճախ հանդիպող մարտահրավերներ և գործնական խորհուրդներ
Անտառային հետազոտությունները ունեն յուրահատուկ մարտահրավերներ, այդ թվում՝
– GPS ազդանշանները և հաղորդակցությունը կարող են խաթարվել տեղագրության և սաղարթային ծածկույթի պատճառով։
– Անհավասար լուսավորություն՝ ծառերի ստվերների պատճառով, հատկապես, երբ արևը ցածր է։
– Բարձրության տարբերությունները ստեղծում են անհամապատասխան համընկնում, եթե թռիչքի բարձրությունը չի կարգավորվում։
Ավելի հաջող հարցում անցկացնելու խորհուրդներ.
– Թռչեք պարզ եղանակին՝ թույլ քամիով։
– Փորձեք հետազոտությունն անցկացնել կեսօրին ավելի մոտ, որպեսզի ստվերները ավելի կարճ լինեն։
– Օգտագործեք ավտոմատ ռեժիմը՝ ուղու հետևողականությունը և համընկնումը պահպանելու համար։
– Պարբերաբար պահպանեք տվյալները և ստեղծեք պահուստային պատճեններ դաշտում։
– Եթե հնարավոր է, համատեղեք անօդաչու թռչող սարքի տվյալները դաշտային տվյալների հետ (գետնի վրա իրականություն)՝ վավերականությունը բարձրացնելու համար։
Penutup
Անտառային հետազոտությունների անցկացումը անօդաչու թռչող սարքերի միջոցով ժամանակակից մոտեցում է, որն առաջարկում է արագություն, ճշգրտություն և բարձր ճկունություն: Զգույշ պլանավորմամբ՝ սկսած նպատակների որոշումից, անօդաչու թռչող սարքերի և սենսորների ընտրությունից, թույլտվությունների ստացումից, առաքելությունների պլանավորումից մինչև տվյալների մշակում և վերլուծություն, անօդաչու թռչող սարքերը կարող են լինել անտառային քարտեզագրման և մոնիթորինգի բարձր արդյունավետ գործիք: Անտառահատման և հողերի քայքայման աճող մարտահրավերների պայմաններում անօդաչու թռչող սարքերի տեխնոլոգիան օգնում է տարբեր կողմերին կայացնել տվյալների վրա հիմնված որոշումներ և արագացնել պահպանման ջանքերը և անտառների կայուն կառավարումը:
Եթե ցանկանաք, կարող եմ նաև օգնել ձեզ ստեղծել թռիչքի նմուշային պլան՝ բարձրության պարամետրերով, համընկնմամբ և տվյալ տարածքի համար մարտկոցի մոտավոր աշխատանքի տևողությամբ։
