Точність вимірювання висоти дерев із використанням квадрокоптера



DOI: http://dx.doi.org/10.31548/forest2019.03.019

D. I. Bidolakh, А. М. Bilous, V. S. Kuziovych

Анотація


Питання підвищення точності вимірювання висоти дерев і чагарників не втрачає актуальності й має практичну значущість для лісового та садово-паркового господарства, оскільки впливає на визначення об’єму окремих дерев і запасу деревостану в цілому. Це питання є важливим для ландшафтно-архітектурного планування та проведення інвентаризації лісових і зелених насаджень.

Метою дослідження було встановлення точності вимірювання висоти дерев за допомогою квадрокоптера шляхом порівняння даних результатів із їхніми істинними значеннями – вимірів довжин зрубаних стовбурів. Додатково проводили визначення висот за допомогою висотоміра Анучіна та мірної вилки. Для вимірювання висот використовували безпілотний літальний апарат (БПЛА) DJI Phantom 4, який оператор встановлював на рівні кореневої шийки ростучого дерева для фіксації точки «нуль» і піднімав у режимі зйомки 90˚ до найвищої точки дерева.

Спосіб, який ми запропонували, дає змогу усунути основні недоліки висотомірів: необхідність закладання базисної віддалі, підвищення зручності та точності візування на вершину дерева, усунення впливу рельєфу місцевості, кривизни деревної рослини на результати вимірювань та забезпечення більшої точності.

Встановлено, що відносна похибка вимірювання висоти дерева за допомогою БПЛА становить менше ніж 1 %. Основним недоліком цього способу є складність його реалізації в умовах загущеного деревостану та необхідність залучення кваліфікованих виконавців.

Такий підхід можна застосовувати для потреб лісової таксації з метою встановлення розряду висоти, класу бонітету, а також під час інвентаризації зелених насаджень.

Ключові слова: висотомір, спосіб визначення висоти дерева, безпілотний літальний апарат, Phantom 4.


Повний текст:

PDF

Посилання


Anuchin, N. P. (1982). Forest taxation. Moskow: Forest industry, 552 [in Russian].

Artemev, O. S., Vais, A. A., & Naidenko, E. A. (2013). Methods of the heights measuring of trees on the materials of a digital terraneous photographing. Bulletin of the Krasnoyarsk State Agrarian University, 8, 122-125 [in Russian].

Baginskii, V. F. (2013). Forest Taxation: Tutorial. Gomel: GGU im. F. Skoriny [in Russian].

Bidolakh, D. I., Bilous, A. M., & Kuzovych, V. S. (2018). Measurement of the tree and shrub height with the help of unmanned aerial vehicles. Scientific Herald NLTU Ukrainy, 28 (1), 24-27 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15421/40280104

Bidolakh, D. I., Kuzovych, V. S., & Bilous, A. M. (2017). A method of measuring the height of trees and shrubs. Patent UA, no. 12520 [in Ukrainian].

Degerickx, J., Hermy, M., & Somers, B. (2017). Mapping functional urban green types using hyperspectral remote sensing. 2017 Joint Urban Remote Sensing Event (JURSE). https://doi.org/10.1109/JURSE.2017.7924553

Dimitrios Panagiotidis, Azadeh Abdollahnejad, Peter Surový & Vasco Chiteculo. (2017). Determining tree height and crown diameter from high-resolution UAV imagery. International Journal of Remote Sensing, 38 (8-10), 2392-2410. https://doi.org/10.1080/01431161.2016.1264028

Don, C. Bragg. (2014). Accurately Measuring the Height of (Real) Forest Trees. Journal of Forestry, 112 (1), 51-54. https://doi.org/10.5849/jof.13-065

Holiaka, D. M., Kato, H., Yoschenko, V. I., et al. (2018). Identification and estimation of heights of scots pine trees in forest stands in the Chernobyl exclusion zone using stereophotogrammetry method. Scientific Bulletin of UNFU, 28 (10), 18-21. https://doi.org/10.15421/40281003

Markham, D. (2017). This startup will use drones to map forests and plant trees at 1/10th of the usual cost. Retrieved from https://www.treehugger.com/clean-technology/startup-using-drones-plant-trees-110th-usual-cost.html.

Shevelina, I. V., & Korostelev, I. F. (2006). The using of digital cameras for taxing growing trees. The forests of the Urals and the economy in them: Sat Scientific Tr. Federal Agency for Education, Ural State Forestry University, 27, 277-281 [in Russian].

Williams, M. S., Bechtold, W. A., & LaBau, V. J. (1994). Five Instruments for Measuring Tree Height: An Evaluation. Retrieved from https://www.srs.fs.usda.gov/pubs/ja/ja_williams009.pdf.

Zagreev, V. V., Gusev, N. N., Moshkalev, A. G., & Selimov, S. A. (1991). Forest taxation and forest inventory: Tutorial. Moscow: Ecology [in Russian].


Метрики статей

Завантаження метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.