Добро пожаловать на нашу страницу, посвященную инновационным методам геодезической съемки зеленых насаждений. Мы хотим поделиться с вами, как современные измерительные геодезические технологии, программное обеспечение и умение интегрировать между собой различные методики сбора и анализа данных, могут значительно повысить скорость, улучшить эффективность и точность сбора данных для инженерно-геодезических изысканий связанных с подеревной, дендрологической съемкой или таксацией зеленых насаждений.

Давайте рассмотрим, что именно помогает нам быстро и эффективно добраться до качественных результатов.

Наземное лазерное сканирование - это предельная точность измерений. Работы выполняются приоритетно высокоточным тахеометром-сканером Trimble SX-10, что позволяет выполнять лазерное сканирование сразу в системе координат проекта, работая в Integrate-survey (когда геодезист одновременно работает и тахеометром-сканером и GNSS приёмником, в одном проекте). Такой выбор обусловлен отсутствием необходимости "сшивки" облаков точек лазерного сканирования, именно это "в лесу" - самая большая проблема. Выполнение сканирования тахеометром - позволяет сразу работать в системе координат и располагать небольшое количество станций сканирования для покрытия всей площади проекта, учитывая дальнобойность этого измерительного аппарата в 600 м. В лесопарковых зонах применяется и Trimble X7, когда обстановка объекта изысканий располагает к удачной и хорошей сшивке данных.

Плюсы:
- миллиметровая точность
- отсутствие необходимости постоянного спутникового GNSS сигнала

Минусы:
- скорость
- небольшая выработка в день (до 30 станций или до 10-15 Га)

Мобильное лазерное сканирование дает уже совершенно другие возможности в скорости сбора данных. Для работы с лесными насаждениями мы используем МЛС объединяющие в себе лазерный сканер (лидар), инерциальную систему и GNSS приёмник. Такое оборудование возможно крепить на автомобиль, на рюкзак или переносить в руках. В основном мы используем системы производства CHCNav: Alpha Air 450 и Alpha Uni 10. Возможности этого оборудования позволяют выполнять эти задачи быстро и хорошо, в рамках заявленных характеристик.

Плюсы:
- высокая скорость сбора данных
- универсальность

Минусы:
- необходимо открытое небо для точного GNSS позиционирования
- высокий шум облака точек и низкая точность (легко определить позицию дерева, сложно определить диаметр)

Воздушное лазерное сканирование (ВЛС) - это самый быстрый и эффективный способ получения данных. Современные высокопроизводительные воздушные лазерные сканеры позволяют получать полную геометрическую информацию о деревьях точно и быстро. Пышные кроны в расцвет вегетационного периода являются этому помехой, но при правильной настройке оборудования и составлении полетного задания - необходимая информация добывается даже в такой период. Для ВЛС мы используем DJI Matrice M300 RTK с установленным на нее CHCNav Alpha Air 10, результат работы которого вы видите на иллюстрации. По этим данным без проблем определяются диаметры стволов, их высоты, объем кроны, координаты и многое другое.

Плюсы:
- очень высокая скорость сбора данных
- высокая точность и низкий шум облака точек

Минусы:
- необходимы разрешения на применение БПЛА
- в зависимости от времени года и пород леса может быть осложнено применение

Для тех, кто скептически относится к возможности получения диаметров деревьев с данных ВЛС - предлагаем ознакомиться с небольшим фрагментом облака точек с системы ВЛС CHCNav AA10.

Аэрофотосъемка - лучший помощник дендролога и топографа. Основная цель и задача - дополнить геометрически точные данные лазерного сканирования - информацией для дешифрирования. Мы применяем для этих целей компактные БПЛА DJI Mavic 3 Enterprise \ Multispectral - они удобны в использовании, незаметны (в сравнении с DJI Мatrice 300 RTK) и высокопроизводительны.

В случае с использованием аэрофотосъемки - мы получаем ортофотоснимки участка с высокой детализацией, на которых дендролог видит форму листа растения.
Мультиспектральная съемка используется для классификации пород и состояния деревьев благодаря вычислениям разнообразных вегетационных индексов и их визуализации.

Используя эти наборы визуальных данных, и сочетая их с геометрическими характеристиками часть дендрологического обследования становится возможно проводить дистанционно, выполняя на объекте изысканий только выборочные статистические измерения и адаптацию информативной базы на район обследования.

Как и любые другие виды изысканий - подеревную съемку, как и таксационную съемку проводить полностью дистанционно нельзя. Чаще всего дендролог делает обход всего участка, с той лишь разницей, что при использовании современных технологий на первичном этапе сбора данных - в поле дендролог выходит уже подготовленный. При том подготовленный не к сбору информации, а к её контролю и верификации.

Внутри нашей команды настроена экосистема подготовки, передачи и работы с информацией таким образом, что дендролог получает на свой планшет, который работает в RTK для точного определения собственных координат даже в лесном массиве, подготовленный набор данных:
- каталог с оцифрованными деревьями, в TXT формате, где каждая точка это дерево
- подложку в виде карты высот и ортофотоплана
- набор ранее подготовленных кодов и описаний, характерных для обследуемой местности

Таким образом классификация происходит сразу в поле, в итоговом формате. Самое важное, чтобы полевое программное обеспечение могло удовлетворить все требования технологического процесса и быстро, корректно и удобно отрабатывало поставленную задачу. Из контроллера дендролог выгружает в дальнейшую работу уже практически готовый результат, который затем формируется в ведомости и сводные планы.

TBC - очень разностороннее и функциональное ПО для работы с любыми видами геодезических данных. Данные лазерного сканирования не исключение. Автоматическая классификация деревьев в Trimble Business Center отличается тем, что способна вписать в собранные данные точечные объекты с атрибутами нужными дендрологу для дальнейшей работы. Отличает этот способ классификации то, что ПО довольно простое, но работа этого модуля очень эффективна, при условии что входные данные содержат много информации. Лучше всего работает с данными МЛС. Может быть использовано как для автоклассификации, так и для ручной классификации деревьев и зеленых насаждений.

Модуль FORESTER ALS и TLS - очень мощный инструмент в работе с облаками точек и классификацией деревьев в частности. Соблюдая некоторые "правила" и адаптируя данные для этого ПО можно сделать несколько вещей автоматически:
1. Нормализовать облако точек, после чего построить карту высот по нормализованному облаку. Эта информация пригождается дендрологу при дешифровке и загружается в полевой планшет. Ориентируясь по таким данным можно сразу верифицировать часть данных автоматики, просто проходя рядом. К этим же данным обращается и сводный каталог, беря от туда высоты деревьев.
2. Сегментировать облака точек на отдельные деревья. В некоторых случаях задача перед нами ставится упрощенная, когда необходимо зафиксировать положение каждого дерева, диаметр ствола, высоту и объем кроны. Без дешифровки и дендрологии. Именно с такими задачами справляется этот модуль прекрасно, если для его работы данные достаточно информативны и чисты.
3. Вычисление разнообразных параметров зеленых насаждений, возможных для геометрического анализа.

Для AutoCAD и AutoCAD Civil 3D нами подготовлены специальные приложения, которые умеют работать с облаками точек и результатами дешифровки. В зависимости от способа получения информации - качество и объем облаков точек бывает разный. Учитывая, что для средств автоматической классификации нужен большой объем хороших данных, то человеческий глаз способен различать срезы деревьев и точно вписывать в них искомые окружности диаметров даже в не самых хороших наборах точек лазерных отражений. Сверяясь с ортофотопланами и картой высот, наши специалисты удобно пересчитывают деревья лесных массивов в полуавтоматическом режиме по срезам на указанной высоте, проверяя данные сразу. Необходимые окружности, визуализирующие диаметры деревьев располагаются на своих местах на плане и распределяются по слоям и группам, в соответствии с назначенными предположительными породами и классами. Перед экспортом в полевое ПО для дешифровки в пространство чертежа подгружаются поверхности земли и обволакивающая верхушки деревьев - поверхность крон зеленых насаждений. При экспорте точек в формат TXT в их свойства сразу записывается каталожный номер, слой-порода, высота, координаты и диаметр ствола. Аналогичный импортер есть в ПО LandStar 8 в планшете для дендрологической дешифровки.

После полевой дешифровки и верификации результатов работ дендрологом - дополненный и откорректированный каталог загружается в чертеж для формирования итоговых ведомостей и дендрологических планов. Слоям назначаются свои УЗ согласно ГУГК, а атрибуты используются по назначению.

При помощи Agisoft Metashape происходит обработка RGB ортофотопланов территории, и формируются мультиспектральные ортофотопланы. Эти данные необходимы для импорта в AutoCAD и другой САПР для дистанционной дешифровки и классификации. По данным расчетов вегетационных индексов мы можем дополнительно классифицировать как породы деревьев, так и их состояния, оперируя такими понятиями, как:
- индекс вегетационного покрова
- индекс здоровья растительности
- индекс отношения инфракрасных спектров
- "зеленый" индекс
Эта информация используется нами как для ручной классификации, так и в моделях компьютерного зрения, аналогично с RGB ортофотопланами высокого разрешения, позволяющими дендрологу видеть вид и форму листа растения. Важно понимать, что как и любой другой вид дистанционного сбора информации - все эти параметры должны быть верифицированы классическим наземным способом в период проведения работ, для инструментального сопоставления данных.

Мы выполняем как работы в комплексе, так и любые виды работ связанных с топографической или дендрологической съемкой зеленых насаждений отдельно. Это позволяет максимально гибко подходить к решению задач и экономической эффективности реализации проекта при нашем участии.