Геология, география и глобальная энергия

Научно-технический журнал

Применение беспилотного летательного аппарата при исследовании состояния лесов

2015. №4, Стр. 60-69

Бузмаков С.А. - доктор географических наук, профессор, Пермский государственный национальный исследовательский университет, 614990, Российская Федерация, г. Пермь, ул. Букирева, 15, lep@psu.ru

Андреев Д.Н. - кандидат географических наук, старший преподаватель, Пермский государственный национальный исследовательский университет, 614990, Российская Федерация, г. Пермь, ул. Букирева, 15, adn87@yandex.ru

Санников П.Ю. - кандидат географических наук, ассистент, Пермский государственный национальный исследовательский университет, 614990, Российская Федерация, г. Пермь, ул. Букирева, 15, sol1430@gmail.com

В настоящее время беспилотные летательные аппараты широко применяются в различных направлениях фундаментальных исследований и прикладных работ. Применение беспилотной авиации востребовано в геологических, географических, биологических, археологических научных исследованиях. В область практического применения входит учет численности популяции крупных млекопитающих в охотничьих хозяйствах, мониторинг повреждений газо и нефтепроводов, контроль состояний высоковольтных линий электропередач, межевание, кадастр, инвентаризация объектов недвижимости, создание тематических геоинформационных баз данных, широкий спектр инженерных изысканий и проектирования. Кроме того, одной из актуальных сфер стало изучение состояния лесов, лесное хозяйство, фитопатология, мониторинг пожаров. В статье представлен краткий литературный обзор мирового опыта использования беспилотной авиации для изучения лесов. Освещаются вопросы применения беспилотных самолетов для лесоустроительных работ, лесной инвентаризации, фитопатологических исследований, мониторинга очагов горения леса и пожароопасных ситуаций, оценки влияние техногенного воздействия на лесные экосистемы и в целях фиксации фактов незаконной рубки леса. Дана общая характеристика технических особенностей беспилотного летательного аппарата, используемого в Пермском государственном национальном исследовательском университете: скорости, максимальной продолжительности полета, рабочих высот аппарата. Также описан состав полезной нагрузки, порядок развертывания комплекса, функции оператора и выпускающего, особенности управления и радиосвязи, представлены ограничения при использовании самолета. Отдельно характеризуются технические характеристики продуктов аэрофотосъемки, сделано сравнение со снимками, сделанными из космоса. Основной объем статьи посвящен собственным результатам получения и обработки данных аэрофотосъемки. Описаны основные этапы фотограмметрической обработки полученных изображений в программах Photoscan и Photomod, необходимые для создания ортофотоплана: конвертация данных наземного GNSS-приемника, вычисление координат снимков, пространственное выравнивание фотографий и создание разреженного облака точек, оптимизация ошибок, создание плотного облака точек и его классификация, создание текстуры, цифровой модели местности, цифровой модели рельефа, экспорт ортофотоплана. Проанализированы перспективы использования беспилотного летательного аппарата для исследования состояния лесов, а также сложности, возникающие в процессе обработки материалов съемки.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, исследования состояния лесов, фотограмметрическая обработка, ортофотоплан, цифровая модель рельефа, unmanned aerial vehicle, studies of forests conditions, photogrammetric processing, orthophoto, digital terrain model

Читать