Registration Number
0823U100561, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
25-08-2023
popup.evolution
.
Title
Scots pine stands inventory using UAV stereophotogrammetry data
Author
Roman M. Zadorozhniuk,
popup.head Andrii M. Bilous
popup.opponent Volodymyr P. Pasternak
popup.opponent Mykola M. Korol
popup.review Oleksandr V. Sovakov
popup.review Serhii A. Shvorov
popup.rada
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine
Description
У дисертації розглядаються питання щодо застосування безпілотних літальних технологій, оптичної зйомки та стереограмметричних методів для інвентаризації соснових насаджень на території України. Дисертація присвячена пошуку оптимальних параметрів дистанційної зйомки, що дадуть змогу виконувати найбільш точне оцінювання таксаційних показників соснових насаджень сучасними методами. Також розглядається питання застосування технології дистанційної зйомки для визначення таксаційних показників деревостанів, включно зі стовбуровим запасом деревини та компонентів фітомаси.
Насадження сосни звичайної займають третину площі лісового фонду України. Вони мають важливе екологічне та економічне значення у локальному регіональному та глобальному масштабах. За даними Державного агентства лісових ресурсів України (ДАЛРУ) загальна площа соснових лісів станом на 2019 рік становить 2,3 млн га. Збір інформації про ліси на таких значних територіях та їхнє комплексне оцінювання досить трудомісткі процеси. Наявність на території України земель забрудненими радіонуклідами, а також вибухонебезпечними предметами внаслідок війни створює загрозу для персоналу, що буде виконувати
оцінювання таксаційних показників соснових насаджень на таких ділянках. У цьому випадку дистанційна стереограмметрична зйомка може бути важливим інструментом отримання інформації про лісові насадження. Дані дистанційного зондування Землі широко застосовуються для оцінювання показників лісових насаджень, а зображення, отримані з безпілотних літальних апаратів в оптичному діапазоні, та методи стереограмметрії дозволяють отримувати комплексні, достовірні та актуальні дані про стан лісів.
У дисертації розглянуто історичні передумови розвитку методів дистанційної зйомки в лісовому господарстві. Розглянуто переваги та недоліки застосування таких систем на різних рівнях.
У контексті застосування безпілотних літальних технологій розглянуто особливості систем для збору даних лісових екосистем. Проаналізовано поширені методи дешифрування окремих дерев у насадженні та можливості встановлення їхніх таксаційних показників. Також розглянуто основні підходи до моделювання таксаційних показників насаджень, які використовують дані дешифрування окремих дерев у насадженні або застосовують дані розподілу цифрових моделей намету та працюють на основі ділянкового підходу.
Автор наголошує на потребі максимальної цифровізації нормативно-довідкових матеріалів та даних наземної таксації.
У дослідженні використано 58 пробних площ природних і штучних насаджень сосни звичайної, що знаходяться на території Чорнобильської зони відчуження.
Вихідними матеріалами дистанційної стереограмметричної зйомки слугували створені растрові зображення цифрових моделей намету, що представляли тривимірну структуру досліджуваних насаджень. Дерева у
насадженні ідентифіковано за допомогою функції пошуку локальних максимумів у пакеті «ForestTools», реалізованому в мові програмування R.
У дослідженні розглянуто, які показники просторового розрізнення та перекриття зображень (що змінюються залежно від висоти та інтервалу зйомки) даватимуть змогу одержувати точне визначення
таксаційних показників соснових насаджень. Для цього проведено дистанційну зйомку дослідного полігону на трьох рівнях висоти і перекриття, внаслідок чого отримано дев’ять комбінацій наборів зображень, які далі оброблялися фотограмметричними методами.
Результати моделювання таксаційних показників вказують на можливість успішного застосування даних дистанційної зйомки для встановлення таких показників: кількості дерев, що займають верхнє положення у насадженні; середньої висоти, діаметра, суми площ поперечних перерізів, відносної повноти, запасу стовбурів насадження.
Оцінювання таксаційних показників деревостанів можна успішно виконувати із застосуванням даних статистичного розподілу цифрової моделі намету та даних дешифрування дерев. Порівняння цих двох підходів до моделювання вказує на відсутність значної переваги застосування методу, що передбачає дешифрування дерев у насадженні. Відхилення між емпіричними показниками, встановленими за результатами наземного обліку і змодельованими за даними дистанційної зйомки, зменшується для деревостанів із відносною повнотою більшою 0,4. Оцінені похибки для деревостанів із відносною повнотою
0,4 і нижче вказують на необхідність врахування цього показника та потребу встановлення зімкнутості насадження за результатами дешифрування або ж коефіцієнта варіації цифрової моделі намету.
Registration Date
2023-09-08
popup.nrat_date
2026-04-10 / 2026-07-01
