spot_img

Технологии лазерного сканирования сделают таксацию лесов быстрой и точной

текст: Лариса Южанина, фото: ООО «ЦКТиУ»

Выставки

Традиционные способы оценки качества и количества лесных ресурсов уходят в прошлое. На смену многокилометровым пешим проходам приходят современные технологии. Одна из них – лазерная таксация, появившаяся в России в начале 2000-х годов. Первые пилотные проекты оценки лесов с использованием лазерных измерений были выполнены в Пермском крае и Архангельской области в 2015–2019 годах. О том, какие возможности предоставляет лазерная таксация журналу «ЛПК Сибири» рассказал Альберт Васильев, директор «Центра космических технологий и услуг».

У нового метода есть несколько названий – лидарная таксация или таксация на основе данных воздушного лазерного сканирования. Если со вторым длинным и подробным названием все понятно, то более короткий термин стоит пояснить. «Лидарная» – это «обрусевшая» английская аббревиатура LiDAR (Light Detection and Ranging).

Создателями и операторами нового метода сканирования является Центр космических технологий и услуг.

Аэрофотосъемка

Первым делом – самолеты

Работа лидарной таксации начинается с неба. На самолет устанавливается воздушный лазерный сканер, который и сканирует заданную территорию во время полета. Лучи лазера отражаются от поверхностей, в том числе и от древесно-кустарниковой растительности, при этом плотность лазерных отражений составляет 1–100 и более точек на квадратный метр. Отраженные от поверхности импульсы фиксируются приемником сканера и сохраняются в виде «облака точек» для последующей обработки.

Точность лазерного измерения – высочайшая, как и у сформированных по итогам съемки цифровых моделей рельефа, местности или насаждений. Обработка цифровых моделей, благодаря автоматизации, проходит быстро и не занимает много времени. Каждая точка в облаке получает свой класс: земля, растительность, здания и так далее. А затем «лазерный портрет» дополняется данными космической или аэрофотосъемки.

Чтобы уточнить другие таксационные показатели, например, диаметры деревьев и плотность древостоя, используются традиционные наземные измерения на специальных калибровочных пробных площадях. Разница в том, что при таком подходе пробных площадок на земле намного меньше, 500–1 500 штук на весь объект работ.

Собранную таким образом информацию можно визуализировать, «покрасив» точки в облаке в зависимости от высоты над уровнем земли.

Лазерное сканирование

Подходы к таксации: зональный или метод отдельных деревьев

Выбор методов зависит от того, какую площадь предстоит оценить. На объектах с площадью более 100 000 га используется зональный метод. Его второе, англоязычное название – АВА (Area Base Approach), можно перевести как «территориальный подход». Как правило, зональный метод используется для таксации в составе лесоустроительных работ. Он наиболее эффективен с экономической точки зрения при площади лесного участка 250 тысяч га и более.

Если предстоит проанализировать небольшую площадь, используют метод отдельных деревьев. Англоязычное название метода – ITD (Individual Tree Detection). В разговорном варианте можно встретить еще одно название – «подеревная таксация». Этот метод основан на распознавании отдельных деревьев в облаке точек, таксационные параметры которых определяются на основании параметров трехмерных образов крон. Полученный в результате «трехмерный портрет» можно рассматривать с любой точки, поворачивая изображение или меняя его ракурсы. Подеревная таксация применяется на небольших участках при отводе и таксации лесосек и лесных участков площадью до нескольких сотен гектар.

Этапы проведения работ

Лазерное сканирование с воздуха, как и любой другой вид оценки лесных массивов, осуществляется по плану. На подготовительном этапе происходит сбор исходной информации об объекте, сбор и обработка информации от проведенных ранее аэрофотосъемок, подготовка проекта сети калибровочных пробных площадей. На этапе полевых работ выполняются измерительные работы на калибровочных пробных площадях, геодезическая съемка центров круговых площадок постоянного радиуса. Последним этапом являются камеральные работы, когда происходит обработка и анализ всего собранного материала, которые завершаются оформлением всей необходимой документации.

Лидарная таксация

Преимущества и перспективы

Даже из этого краткого описания понятно, что лидарная таксация технологически более простая и точная. Уровень точности – «сантиметровый», что сопоставимо с наземными измерениями. Использовать лазер для измерения и оценки участка можно в любое время суток и любой сезон, независимо от освещения.

Еще одно важное преимущество – сокращение объема полевых работ. Независимо от размера исследуемого ареала, от типа лесов, количество пробных площадок остается неизменным – от 500 до 1 500 штук. Стоит упомянуть и то, что модель, созданная в результате обработки данных лазерного сканирования, может использоваться для других схожих по типу лесных участков на территории примерно до 1 млн га.

Преимущества лидарной таксации обеспечивают хорошие перспективы для ее применения в России. Обработанные данные воздушного лазерного сканирования позволяют говорить о создании «цифрового двойника» леса. Это, в свою очередь, находит практическое применение в контроле за использованием лесных участков, планировании лесозаготовок, а также для планирования объектов лесной инфраструктуры. Особенно важно то, что применение данных воздушного лазерного сканирования становится базовой основой для расчета запасов накопленного в лесном фонде углерода для будущей реализации лесоклиматических проектов и выхода на «карбоновую» биржу.

Центр космических технологий и услуг
614038 , г. Пермь, ул. Льва Лаврова, 14-206
+7 (342) 277-23-04
gis@parmagis.ru
www.parmagis.ru

spot_img
spot_img
spot_img

Читайте также:

- Advertisement -spot_img