ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТ И ДИАМЕТРОВ КРОН ДЕРЕВЬЕВ ПО ДАННЫМ ЛИДАРНОЙ СЪЕМКИ

УДК 630*522:630*587.5

 

Толкач Игорь Владимирович − кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры лесоустройства. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: i.tolkach@belstu.by

Шульга Екатерина Александровна – магистрант кафедры лесоустройства. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: katherinashulga01@gmail.com

 DOI: https://doi.org/ 10.52065/2519-402X-2024-276-2.

 

Ключевые слова: лазерное сканирование, высота дерева, диаметр кроны дерева, облако точек, цифровая модель высот.

Для цитирования: Толкач Игорь Владимирович − кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры лесоустройства. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: i.tolkach@belstu.by Шульга Екатерина Александровна – магистрант кафедры лесоустройства. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: katherinashulga01@gmail.com

Аннотация

Разработка методов таксации насаждений, основанных на передовых технологиях аэро- и космической съемок лесов, является одним из основных направлений современных научных исследований. Основная цель работы заключается в определении высот и диаметров крон деревьев по материалам лидарной съемки, выполненной воздушным сканером AlphaAir 450, установленным на квадрокоптере Matrice 300 RTK на 3-осевом стабилизированном подвесе. Объектами исследования послужили насаждения сосны и пихты Центрального лесничества Негорельского учебноопытного лесхоза. Обработка данных лазерного сканирования выполнялась в географической информационной системе SAGA. В результате исследования предложена методика обработки данных лазерного сканирования для определения высот и диаметров крон деревьев; построены регрессионные уравнения связи между показателями, измеренными в ходе полевых работ, и показателями, полученными по данным лидарной съемки. В качестве регрессионного уравнения хорошие результаты аппроксимации показали линейные уравнения, коэффициент детерминации которых объясняет изменчивость высот и диаметров крон деревьев не ниже 80,16 и 87,96% соответственно. Апробированная методика может быть использована для целей инвентаризации лесов и получения достаточно точных данных о труднодоступных насаждениях и лесах, загрязненных радионуклидами.

Скачать

Список литературы

1.Толкач И. В. Основные направления развития системы лесоустройства и методов инвентаризации лесов Беларуси // Труды БГТУ. 2015. № 1 (174): Лесное хоз-во. С. 50–53.

  1. Переволоцкая Т. В. Геоинформационные системы в лесном хозяйстве. Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2012. 40 с.
  2. Толкач И. В., Саевич Ф. К. Спектральные и яркостные характеристики основных лесообразующих пород на снимках сканера LEICA ADS100 // Труды БГТУ. 2016. № 1 (183): Лесное хоз-во. С. 24–27.
  3. Жирин В. М., Князева С. В., Эйдлина С. П. Оценка влияния морфологии древесного полога и рельефа на спектральные характеристики лесов по данным Landsat // Исследование земли из космоса. 2016. № 5. C. 10–20.
  4. Воздушное лазерное сканирование для уточнения таксационных характеристик древостоев / В. Ф. Ковязин [и др.] // Изв. вузов. Лесной журн. 2020. № 6. С. 42–54.
  5. Черниховский Д. М., Алексеев А. С. Определение средних высот и запасов древостоев на основе обработки информации топографической радарной съемки, цифровых моделей рельефа и ГИСтехнологий // Тр. СПИИРАН. 2019. Вып. 18, т. 2. С. 416–443.
  6. Руденко Ю. М., Богданец Е. С. Актуальность лидарной съемки на данном этапе развития лазерного сканирования // Технические науки – от теории к практике: материалы LVIII междунар. науч.-практ. конф., Новосибирск, 20 апр. 2016 г. Новосибирск, 2016. № 5, ч. I. С. 20–29.
  7. Воздушный сканер AlphaAir 450 // CHCNAV. URL: https://www.chcnav.by/product-page/alphaair-450 (дата обращения: 31.01.2023).
  8. Шульга Е. А., Толкач И. В. Распределение облака точек лидарной съемки в пологе и под пологом древостоев // Лесное хозяйство: материалы 87-й науч.-техн. конф. профес.-преподават. состава, науч. сотрудников и аспирантов, Минск, 31 янв. – 17 февр. 2023 г. Минск, 2023. С. 478–481.
  9. Открытая настольная ГИС SAGA – общая характеристика // GIS-Lab. URL: https://gislab.info/qa/saga-intro.html (дата обращения: 02.10.2023).
  10. Шульга Е. А. Построение цифровой модели высот по данным лазерного сканирования // Сб. науч. работ 74-й науч.-техн. конф. учащихся, студентов и магистрантов, Минск. 17–22 апр. 2023. С. 22–24.
  11. Пробные площади лесоустроительные. Метод закладки: ОСТ 56-69-83. М.: Стандарты, 1983. 23 с.
  12. Толкач И. В. Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве. Минск: БГТУ, 2012. 337 с.
  13. Математические методы в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве / В. Л. Черных [и др.] // ЛАНЬ. Электронно-библиотечная система. URL: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=39601 (дата обращения: 02.10.2023).
  14. Ожич О. С., Толкач И. В., Коцан В. В. Использование регрессионных моделей для оценки таксационных показателей древостоев при аналитико-измерительном дешифрировании // Лесное хоз-во: материалы 84-й науч.-техн. конф., посвящ. 90-летнему юбилею БГТУ и Дню белорус. науки (с междунар. участием), Минск, 3–14 февр. 2020 г. Минск, 2020. С. 26–27.

 

Поступила 15.10.2023