Опрацьовано можливість використання безпілотного літального апарата (квадрокоптера) для вимірювання висоти дерев і чагарників. Встановлено, що візування прицілу безпілотного літального апарата з розміщеною на ньому камерою на основу дерева і його верхівку перпендикулярно до прямовисної осі стовбура дає змогу фіксувати його параметри за допомогою GPSприймача у тривимірній системі координат x, y, z. Цю інформацію можна використати для визначення висоти вимірюваного об'єкта зі збереженням просторової та висотної атрибутивної інформації в цифровому вигляді разом із фотознімком верхівки. Апробацію запропонованого способу вимірювання висоти проведено на базі змішаних насаджень лісових масивів ДП "Бережанське лісомисливське господарство" та паркових насаджень у Бережанському призамковому парку на Тернопільщині. При цьому, для порівняння точності вимірювання, виконано одночасне визначення висот дерев і чагарників за допомогою лазерного висотоміра Nikon Forestry 550, оптичного висотоміра ВА та лісового висотоміра-кутоміра ВУЛ-1. Виявлено, що запропонований спосіб визначення висоти дерев та чагарникових порід дає змогу отримувати результати високої точності (з відхиленням до 2 %) без необхідності встановлення базисної віддалі під час вимірювань. Окрім цього, такий підхід дає змогу проводити візування на дійсну верхівку дерева та полегшує визначити висоту в умовах загущених деревостанів. Ключові слова: визначення висоти дерев; безпілотний літальний апарат; висотомір; GPS; Phantom 3 Advanced. _____________________________________ Інформація про авторів: Бідолах Дмитро Ілліч, канд. с.-г. наук, доцент кафедри лісового і садово-паркового господарства.
Питання підвищення точності вимірювання висоти дерев і чагарників не втрачає актуальності й має практичну значущість для лісового та садовопаркового господарства, оскільки впливає на точність визначення об'єму окремих дерев і запасу деревостану в цілому. Це питання також 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 верхівку дерева, усунення впливу рельєфу місцевості, кривизни стовбура 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 високоповного деревостану та необхідність залучення кваліфікованих виконавців. Такий спосіб вимирювання висоти можна застосовувати для потреб лісової таксації для встановлення розряду висоти, класу бонітету, а також під час інвентаризації зелених насаджень.
The research was aimed at verification of the possibility and expediency of applying i-Tree Eco tools in order to assess the value of ecosystem trees and bushes by the example of one of the parks in Ukraine and representation of the obtained information on an interactive map. For this purpose, the inventory of 228 urban trees in Pryzamkovyi park was conducted and the possibility of its adjustment to the conditions in Ukraine was assessed. The obtained information was analysed and visualised, and the advantages and disadvantages of this process were determined. The scope of the provided ecosystem services for park spaces was specified and it was determined that urban trees in Pryzamkovyi park have a €12.38 million replacement value and the average indicator of annual usefulness of ecosystem services provided by one tree plant or one bush plant in the park is equal to €15.75 per year, according to i-Tree Eco assessment. In order to improve the process of obtaining, processing and visualising materials, an orthophotomap based on unmanned aerial vehicle survey materials was applied. It allowed increasing the accuracy and improving the visualisation of the geolocation of trees and bushes. In order to familiarise a greater number of users with this information, electronic maps of vegetation that display the location of trees and bushes and their ecosystem services, both in quantity and monetary terms, were offered. The peculiarity and the scientific novelty of the approaches to solving the assigned task is the improvement of the process of informing the interested parties about the ecosystem services of a specific tree in the park and green plantations in the park as a whole. The suggested approaches to assessing the value of urban trees and their ecosystem services give ground to emphasise the value of these plants for urban ecosystems, to substantiate the expediency of implementing environmental measures as well as the need to increase the funding of these measures as a compensation for the services provided by trees and plants. At the same time, it is worth mentioning the expediency of conducting further research on this subject and the related issues, which requires follow-up studying.
Опрацьовано можливість використання результатів зйомки дерев із безпілотного літального апарата (БПЛА) DJI Phantom 4 для визначення горизонтальних проекцій їхніх крон. Встановлено, що такий підхід дає змогу підвищувати якість, точність і швидкість визначення площі горизонтальної проекції крони за актуальним картографічним матеріалом, опрацьованим у середовищі ГІС. Апробацію запропонованого способу проведено на базі лісових масивів і садово-паркових насаджень міста Бережани в Тернопільській області шляхом порівняння результатів, отриманих з використанням цього підходу й традиційним способом вимірювання. Виявлено, що запропонований спосіб дає можливість отримувати результати високої точності внаслідок кращої передачі конфігурації крони фотографічними матеріалами БПЛА-зйомки в порівнянні з традиційними вимірювальними методами, які дають інформацію лише про її радіуси. Такий підхід дає змогу визначати горизонтальні проекції крон дерев за допомогою програмних засобів із мінімізацією трудомістких польових робіт і створює умови для збереження інформації в цифровому форматі. Він може бути використаний для потреб лісо- та парковпорядкування, вивчення взаємодії деревних рослин у насадженні, визначення зімкнутості деревостану, проведення інвентаризації зелених насаджень та інших наукових досліджень.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.