Преврати свои древостои в доход!

 :
Преврати свои древостои в доход!
The Single Source for Forest Resource Management
Page 2
Одним из продуктов АрбоЛиДАР является картирование необходимости ухода за молодняками. Слева показаны данные, полученные с
лидара: окно слева - вид сверху, два окна справа - в поперечных сечениях.
Технология воздушного лазерного сканирования
Лидар — это активная система дистанционного
зондирования, изначально разработанная для
картографирования земной поверхности. Лидар
позволяет построить точные трехмерные модели
рельефа местности и древостоев. За последние
десять лет стоимость лидарных данных значительно
снизилась.
Лидар — это активный сенсор, а именно лазер,
обладающий собственным источником света, что
позволяет применять его в любое время суток
независимо от освещения. Однако неблагоприятное
состояние атмосферы: дождь, туман, дымка, низкая
облачность - может помешать съемкам.
Первые практические приложения лидара были
разработаны для военных задач - выявления
конструкций и транспортных средств под пологом
леса. Клиенты, использующие их, признали лидар
превосходным инструментом для картографирования
растительного покрова, благодаря возможности
лазерного луча частично отражаться от полога
леса, а частично проникать до уровня земли. Это
позволяет эффективно произвести измерения высоты
и густоты растительности. За годы разработки и
усовершенствования лидар и технологии первичной
обработки данных стали надежными и действующими
инструментами.
Главным препятствием в развитии продуктов,
использующих автоматический анализ
необработанного лидарного сигнала в различных
потенциальных сферах, являлось отсутствие
приложения для конечного пользователя. Главная
задача АрбоЛиДАРа (ArboLiDAR) — предоставить
управляющим лесных хозяйств базу данных с
новейшей информацией о геометрии древостоев и их
атрибутов.
АрбоЛиДАР был разработан в тесном сотрудничестве
с представителями лесной промышленности и
учёными. Продукт помогает в принятии решений и
служит потребностям, связанным с управлением и
использованием лесной собственности.
Page 3
АрбоЛиДАР применяется
при инвентаризации леса.
Используя лидар, аэрофотоснимки и пробные площади с GPS-координатами,
производится оценка запасов древесины и качества древостоев на больших лесных территориях.
Высокоточные цифровые модели рельефа (ЦМР), произведенные с
помощью лидара, качественно улучшат возможности планирования
лесозаготовительных, дорожных и дренажных работ.
Определение высоты растительности с помощью лидара.
Точный и актуальный прогноз развития повыдельного запаса древостоя
является основой планирования рубок.
Применение метода инвентаризации АрбоЛиДАР позволяет
создать растровую карту средних диаметров древостоя.
Инвентаризация древостоя.
Цель
Цель инвентаризации древостоя — предоставить
лесовладельцам и лесным специалистам постоянно
обновляемую повыдельную базу данных о запасах
древостоя.
Решение
Лидар, цветные инфракрасные изображения и
данные пробных площадей с GPS-координатами
в сочетании с непараметрическими методами
оценки используются в АрбоЛиДАР - процессе.
Процесс автоматического разграничения применяют
при определении выделов с идентичными
характеристиками.
Цветная инфракрасная аэрофотография.
Page 4
Контрольные участки используются для
калибровки измерений.
Точность оценки показателей на пробном этапе
Прогнозированное
рогнозированное
значение
значение
ИИзмеренное
змеренное
значение
значение
ООтклонение
тклонение
Отклонение%
КСКО
КСКО%
По всем породам
Почему использование лидара в лесной
инвентаризации будет быстро расширяться?
Лидар является более экономичным методом
инвентаризации леса. Применение лидара приносит
экономию средств при планировании и осуществлении
операций с использованием высокоточных данных
о лесных ресурсах. По сравнению с традиционными
материалами учёта на основании полевых измерений,
материалы лидарной инвентаризации отличаются
высоким пространственным разрешением и
точностью измерений. Также крупномасштабное
управление природными ресурсами оптимизировано
благодаря стандартизированной информации.
Точность измерений лидара.
Точность инвентаризации при помощи лидара зависит
от типа леса. Как правило, для более однородных
областей характерна более высокая точность.
Таблица справа показывает квадрат средней
квадратической ошибки (КСКО), рассчитанный
на пробных площадях в бореальных лесах с тремя
породами деревьев.
Cредний диаметр на уровне груди
Средняя высота
Базальная область
Объем м3/га
Количество стволов
Сосна
Cредний диаметр на уровне груди
Средняя высота
Базальная область
Объем м3/га
Количество стволов
Ель
Cредний диаметр на уровне груди
Средняя высота
Базальная область
Объем м3/га
Количество стволов
Лиственные
Cредний диаметр на уровне груди
Средняя высота
Базальная область
Объем м3/га
Количество стволов
Точность измерений, полученных в процессе инвентаризации бореальных
лесов с помощью лидара. КСКО и отклонение показаны в общем и
по группам пород. Количество содержания углерода имеет высокую
корреляцию с общим объемом древесины, поэтому ожидаема похожая
точность.
Бизнес задает требования по
использованию лидара в
инвентаризации леса.
Эта простая мысль часто теряется
во множестве технических деталей и
различных спецификаций производителя.
Тем не менее, важно периодически
спрашивать себя: «Какая критическая
информация нам необходима, чтобы
продвинуться вперед?»
Page 5
Лидар, предоставляющий точные данные о высоте и плотности растительности, в сочетании с информацией, полученной с цветных инфракрасных
изображений, является эффективным методом автоматического разграничения выделов.
В процессе автоматического разграничения фиксируются выдела
с идентичными характеристиками, для которых рассчитываются
параметры древостоя.
Между границами выделов, нарезанных вручную и автоматически,
разница очень небольшая. (Дороги и водоемы были разграничены
вручную в обоих случаях).
Разграничение выделов
Постоянное обновление границ выделов является
головной болью для многих специалистов.
Изменяемые в результате проведения различных
мероприятий и протекания естественных природных
процессов границы выделов необходимо постоянно
корректировать. Нарезка границ, которая, как
правило, делается вручную с использованием
результатов аэро- или спутниковой съемки, занимает
много времени и имеет значительные погрешности.
Даже если за дело берутся профессионалы,
одни склонны строить повыдельную сетку в
направлении «дробления», а другие – в направлении
«объединения».
Арбонаут совместно с лесными специалистами
разработал уникальный способ автоматического
разграничения выделов. На первом шаге,
используя лидар и данные с цветных инфракрасных
фотографий, строится многослойное изображение,
каждый слой которого представляет собой
информацию о каком-либо параметре, например:
высоте деревьев, густоте растительности, проценте
лиственных пород. Затем соответствующий
инструмент сегментирования автоматически
определяет выделы.
Автоматическое разграничение выделов является
быстрым, эффективным и надёжным способом.
Неточность данных ведет к увеличению расходов по лесным операциям.
Одними из главных факторов в принятии решения по каким-либо лесным
работам являются издержки вследствие ошибочной информации и/или
недостаточных данных. Экономический анализ помогает оценить влияние
ожидаемой точности на величину расходов и позволяет сделать правильный
выбор метода.
Задумайтесь:
• Сколько стоят ваши работы, если используемая вами для принятия решений
информация на 15% ошибочна и/или имеет более чем десятилетнюю
давность?
• Сколько прибыли вы получите, если вы уменьшите ошибку данных до 8% и
воспользуетесь свежей информацией, обновляемой каждый второй год?
Page 6
Тематическая карта прореживаний. Из базы данных выделов выбраны
такие, чьи значения диаметра и полноты превышают модельные
параметры.
Эффективное управление лесом
При наличии обновлённой базы данных
принятие управленческих решений может быть
осуществлено с помощью простых запросов,
однако ответственность остается за специалистом.
АрбоЛиДАР оптимизирует работу лесных
специалистов позволяя, например, быстро и
одновременно найти все объекты, требующие
проведения рубок или мероприятий по уходу
за молодняком. Выделы, которые подходят по
критерию запроса и находятся относительно
близко друг к другу, будут автоматически
объединены, следовательно, повышается и
производительность работ. Используя АрбоЛиДАР,
эти данные можно получить, не выходя из офиса!
После того, как операционный план составлен, на
местности уточняются данные объектов таких как:
ключевые биотопы, места хранения древесины
возле дорог и т. п.
Карта с обозначением доли лиственных пород в составе прореживаемых
древостоев. Тематическая карта помогает при поиске подходящих
выделов и планировании лесосеки.
Наши клиенты признают, что экономия, полученная в связи с
использованием АрбоЛиДАР в процессе планирования, покрывает
стоимость технологии.
Планирование лесосек значительно улучшается
Опыт финской лесной промышленности показал, что с применением
АрбоЛиДАРа, за время, которое раньше уходило на один план
рубок, можно составлять пять планов. Во избежание ошибок из-за
использования устаревших данных, проектировщики вынуждены
были нивелировать границы лесосек на местности, так как они не
могли доверять своим данным.
Page 7
Способность АрбоЛиДАРа выявлять характеристики древостоев также по отдельным породам является ключевым при инвентаризации бореальных
смешанных лесов.
Что можно ожидать от использования лидара в
процессе инвентаризации?
При принятии решения об использовании лидара
с целью проведения инвентаризации, требования
клиентов должны быть четко изложены на начальном
этапе для достижения наиболее удобных и ясных
результатов.
Следует задавать точные вопросы на этапе
предложения. Для решения каких задач требуются
данные? Какие данные отвечают этим целям? Важно
проводить переговоры между продавцом и конечным
пользователем. Это позволяет продавцу понять,
на чем основывается процесс принятия решений,
а также качественные критерии клиента. Продажа
технических решений без целостного представления о
потребностях пользователей, как правило, затрудняет
достижение конечного результата.
Необходимо применять полную базу
биометрических данных. Только автоматического
описания отдельных деревьев или растительности
недостаточно для статистически достоверной
информации. Метод должен быть возможным для
применения на всей рабочей площади или он должен
определять те участки, где его применение не даст
ожидаемых результатов.
Анализ и предоставление данных качества
являются необходимым условием надежной работы в
условиях конкуренции. Требования к качеству должны
быть указаны с такой точностью, чтобы в процессе
производства не осталось места для возможных
нивелировок. Финские клиенты, занимающиеся
инвентаризацией леса, всегда получают
стандартизированные отчеты по качеству.
Следует убедиться, что желаемая величина охвата
объекта является приемлемой для проведения
работ. При использовании дистанционного
зондирования необходимо учитывать эффект
масштаба. Конечные размеры проекта должны быть
оценены на раннем этапе планирования лидарных
операций. Это позволяет убедиться, что охват
территории достаточен для экономически выгодного
сбора данных и сроки работ включают необходимое
количество полевых трудо-дней в течение
вегетативного периода.
С точки зрения достоверности данных, погодные
условия играют не последнюю роль: низкая
облачность, густой туман и сильный ветер - могут
помешать сбору данных с помощью лидарного
сенсора. Вероятность влияния погодных условий и
других негативных факторов должна быть проверена
на начальном этапе.
Прозрачность процесса имеет важное значение для
контроля качества. Если процесс является «черным
ящиком», клиент будет иметь большие трудности в
проверке качества предоставленных данных.
Чем больше проект, тем меньше
издержек.
Применение лидарных технологий в
инвентаризации лесов способствует
извлечению большей прибыли за
счет эффекта масштаба. Благодаря
увеличению размера проекта и
унификации охватываемых территорий,
стоимость обработки данных в пересчёте
на гектар значительно сокращается.
АрбоЛиДАР предлагает решения для
инвентаризации различных объектов: от
тропических плантаций до таежных лесов.
Oy Arbonaut Ltd
Koskikatu 5 B
FIN-80100 JOENSUU
FINLAND
Tel. +358 13 259 1911 Fax. +358 13 259 1943
www.arbonaut.com
sales@arbonaut.com