Ученые ПГНИУ ведут разработку технологии для автоматического подсчета древесных насаждений с помощью БПЛА

Научный коллектив географического факультета Пермского государственного научно-исследовательского университета разрабатывает технологию автоматического определения количества древесных насаждений (таксации лесов). Для решения задачи пермские ученые предлагают использовать лазерное сканирование, выполняемое с беспилотного летающего аппарата (БПЛА).

Это позволит с высокой точностью проводить оценку характеристик леса: координат, количества деревьев, запаса древесины и других данных, сообщает центр общественных связей ПГНИУ

«В настоящее время лесное хозяйство наряду с другими отраслями переживает период цифровой трансформации. Наиболее важна такая трансформация для таксации лесов, что позволит сделать работу в отрасли более эффективной, 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, где используется мультиспектральная съемка с БПЛА, высокоточная геодезия, воздушное лазерное сканирование и машинное обучение», – цитируют в ПГНИУ научного руководителя работ, доктора географических наук, профессора кафедры картографии и геоинформатики Андрея Шихова.

Благодаря взаимодействию с индустриальным партнером – компанией ПЦБК, научная группа получила доступ к большому объему данных съемки и наземных обследований на сотнях участков в разных районах Пермского края.

Центр общественных связей вуза кратко описывает суть технологии. 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, будет использовано машинное обучение для того, чтобы оценивать по данным съемки с воздуха те характеристики деревьев, которые измеряются только наземным путем (в частности, запас древесины). Это позволит в перспективе оценить запас древесины разных пород без привлечения трудоемких наземных измерений. Итогом работы станет программный продукт, совместимый с открытой геоинформационной системой QGIS.

Работы проводятся с 2024 года при финансовой поддержке Министерства образования и науки Пермского края в рамках Региональной исследовательской группы.