«Будущее процесса подеревной таксации лесов – за цифровизацией» – этот тезис ни у кого не вызовет вопросов. Однако, чтобы цифровая таксация давала максимально объективные результаты, необходимо фокусироваться на нюансах и дорабатывать технологию «в полях».
Об «узких» местах и перспективах технологии говорим с экспертами «Центра космических технологий и услуг», который с 2012 разрабатывает цифровые решения для таксации лесосек с использованием данных воздушного лазерного сканирования и цифровой аэрофотосъемки.
Таксация «по старинке» – долго, дорого, недостоверно
В современных условиях лесопользователь сталкивается с проблемой высоких требований к качеству информации о лесе, определяемой перед рубкой. Некачественно или неправильно собранная информация тянет за собой целый комплекс негативных последствий, начиная от недополученного объема сырья и заканчивая административной и уголовной ответственностью, связанными с нарушениями лесного законодательства.
Традиционные способы таксации лесосек, включая методы ленточного перечета или реласкопическими площадками, не всегда позволяют с достаточной точностью определить базовые характеристики лесосеки – от запаса древесины и до ее распределения по породам. Сплошной перечет, как один из наиболее точных традиционных методов, крайне трудозатратен, а значит, не эффективен в случае больших площадей. Все методы объединяет значительный расход времени и влияние субъективных факторов – профессиональных навыков и опыта таксаторов. Показательная цифра: производительность на сплошном перечете составляет порядка 2 гектар в день на двух исполнителей.
Высокоточные измерения
Для решения актуальной как для лесозаготовительных предприятий, так и для государства проблемы, «Центр космических технологий и услуг» разрабатал программное обеспечение «ПармаСкан», на которое 12.03.2025 получено свидетельство о государственной регистрации. Оно призвано повысить скорость сбора и точность обработки данных по таксации лесосек. Технология основана на комбинации данных лазерной съемки с данными мультиспектральной аэрофотосъемки. Первые дают информацию о высоте и местоположении деревьев, а цифровые ортофотопланы – о породном составе.
Уникальной особенностью технологии является использование высокоточных данных для обучения нейросетевых алгоритмов. В качестве обучающих наборов используются данные пробных площадей, которые сканируются с применением мобильного сканера LiGrip H120.
– Мобильное сканирование позволяет в короткий промежуток времени собрать высокоточные измерения диаметров и записать видео кругового обзора. С помощью этих данных можно с высокой точностью определить основные параметры всех растительных объектов, находящихся в границах пробной площади. В том числе диаметр ствола на высоте груди, породу дерева, его высоту, а также ряд признаков, которые позволяют оценить категорию технической годности стволов (деловые, полуделовые, дровяные), категорию санитарного состояния (здоровое дерево, усыхающее или сухое), – рассказывает Альберт Васильев, директор «Центра космических технологий и услуг». На основе этой информации выполняется разметка деревьев на пробной площади, которая используется для обучения нейросетевых методов (см. изображение 1).
Конечным результатом обработки данных «ПармаСканом» является ведомость подеревного учета с координатами каждого дерева, находящегося на обмеряемом участке. Это позволяет подготовить таксационное описание лесосеки (ТОЛ) и лесную декларацию.
Проверка практикой
Сейчас цифровая таксация в России проходит, возможно, один из важнейших этапов – проверку практикой. Так, в настоящее время «Центр космических технологий и услуг» адаптирует программный комплекс «ПармаСкан» для компании «Группа «Илим». В рамках этого проекта собраны данные с более чем 90 пробных площадей в Двинско-Вычегодском и более 140 пробных площадей в Средне-Ангарском лесных районах Иркутской области. Эта информация позволят настроить алгоритмы по распознаванию пород в тех районах, где лесозаготовитель ведет свою основную деятельность.
Для сканирования с воздуха используются дроны DJI Matrice 600 Pro с лазерным сканером AGM MS1.200, а для создания ортофотопланов – DJI Mavic 3 Multispectral. К слову, сканер AGM MS1.200 является поверенным средством измерения, занесенным в Государственный реестр средств измерения, в отличие от используемых сегодня «полубытовых» инструментов. Один такой комплекс позволяет собирать данные на площади до 300 гектар, или до 6 лесосек площадью 50 гектар, за один съемочный день. Традиционные же способы таксации позволяют таксировать, как правило, не более одной лесосеки в день. Подобная экономия затрат на полевые работы позволяет заявить о снижении себестоимости работ по таксации лесосек на 20–30 процентов. Это позволит сэкономить предприятиям ЛПК, исходя из общего ежегодного объема заготовки пиловочника, до 1 миллиарда рублей.
– В 2025 году уже в этом полевом сезоне был закуплен и апробируется комплекс DJI Matrice 350 RTK со сканером LiAir H800 (см. изображение 2). Оборудование обладает большей мощностью и возможностью снимать с больших высот. При этом качество сканирования данным комплексом существенно улучшено, даже при увеличении высоты и скорости съемки облако имеет большую плотность и меньшую шумность (см. изображение 3). За один съемочный день данный комплекс потенциально может закрывать площади до 1 000 гектар. В настоящее время мы испытываем возможности этого комплекса на лесных участках в Иркутской области и Пермском крае, – детализирует Альберт Васильев.
В 2024 году в России был запущен национальный проект «Беспилотные авиационные системы» (БАС), направленный на развитие БПЛА для мониторинга и управления лесными ресурсами. Однако широкое применение данной технологии безусловно требует ряда изменений в действующем законодательстве. Главным образом это упрощение процедур, связанных со сканированием и фотографированием леса и использованием материалов таких съемок в производственном процессе, а также с получением разрешения на полеты над лесосеками. Кроме того, актуален вопрос подготовки лесников-пилотов. Тем не менее есть уверенность, что широкое применение цифровых технологий в лесном хозяйстве в ближайшее время позволит обеспечить устойчивое развитие отрасли.
текст: Наталья Шварц, фото: ЦКТиУ
г. Пермь, ул. Крупской, 67-312
+7 (342) 277-23-04
gis@parmagis.ru, parmagis.ru
