На сайте "название_сайта" опубликована статья А.Трапезникова "Мультиспектральная съемка поможет проводить оценку и учет лесов". Полностью с материалом можно ознакомиться по ссылке.

Бескрайние лесные массивы Урала достаточно часто исследуют с помощью беспилотных летательных аппаратов, но сквозь густую листву деревьев их электронный взгляд не проникает. Решить проблему исследователей готовы ученые Пермского государственного национального исследовательского университета (ПГНИУ), которые разрабатывают технологию воздушного мультиспектрального сканирования. Она позволяет с высоты птичьего полета проникнуть под зеленые кроны и определить качество лесных насаждений.

Мультиспектральная съемка - это метод получения информации о свойствах объектов путем анализа их взаимодействия с электромагнитным излучением в различных диапазонах длин волн. Ее проводят с помощью специальных камер с сенсором, разделяющим свет на разные спектры. В отличие от обычной цветной фотографии, которая пользуется только тремя каналами (красным, зеленым и синим), мультиспектральная съемка для получения информации о свойствах объекта на разных длинах волн может использовать несколько десятков каналов.

Новая технология предполагает использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), оснащенных мультиспектральными камерами (лидарами). Таким образом можно оценить характеристики лесного массива в целом или отдельных деревьев, в зависимости от того, с какой высоты выполнена съемка, потому что лазерные импульсы проникают под полог леса. В результате лесопользователи смогут с высокой точностью проводить оценку характеристик леса: координат, количества деревьев, запаса древесины и других данных.

- Лесное хозяйство наряду с другими отраслями переживает период цифровой трансформации, - пояснил руководитель проекта доктор географических наук, профессор кафедры картографии и геоинформатики географического факультета университета Андрей Шихов. - Наиболее важна такая трансформация для таксации лесов, которая позволит грамотно распоряжаться лесными ресурсами и сохранить природный потенциал. Наиболее высокая точность требуется при подеревной таксации - оценке характеристик леса. До сих пор эта работа выполняется в ручном режиме, что весьма затратно, а полученный результат субъективен. Мы создаем технологию, в которой используются мультиспектральная съемка с БПЛА, высокоточная геодезия, воздушное лазерное сканирование и машинное обучение.

Исследование ученых проводится при помощи индустриального партнера - компании "Пермский целлюлозно-бумажный комбинат", который является активным пользователем лесных богатств Прикамья. Компания периодически проводит таксацию лесов на территориях, где ведется заготовка древесины для дальнейшей переработки. Цель этого процесса - получить актуальные и достоверные сведения о лесах и лесных ресурсах, их состоянии, а также их количественных и качественных характеристиках.

Благодаря взаимодействию с индустриальным партнером ученые получили доступ к большому объему данных съемки и наземных обследований на сотнях участков в разных районах Пермского края. Данные съемки обрабатываются методами сегментации: в лесном массиве выделяются отдельные деревья, оценивается их количество на делянке и характеристики. Также проводится сопоставление с наземными измерениями, которые используются в качестве проверочных. Тем самым формируется обучающая выборка. Когда ее объем будет доведен до нескольких тысяч деревьев, заработает машинное обучение. Оно позволит по данным съемки с БПЛА оценивать те характеристики деревьев, которые ранее измерялись только наземным путем. В частности, так можно будет получать информацию о запасах древесины на определенной лесной территории.

Кстати, технология лазерной съемки с высоты птичьего полета может быть использована не только в лесной, но и сельскохозяйственной отрасли для обследования полей, садов и виноградников. С ее помощью проводят оценку здоровья растений, измеряя свет, который они отражают в различных диапазонах длин волн. Например, таким образом можно выяснить, что посевы начали испытывать стресс. Эта информация очень нужна сельхозпроизводителям для сохранения урожая.

Работы по созданию технологии воздушного мультиспектрального сканирования стартовали в этом году при финансовой поддержке министерства образования и науки Пермского края. Итогом реализации проекта станет программный продукт, совместимый с открытой геоинформационной системой QGIS.