Перевод лесных культур в покрытую лесом площадь с использованием беспилотных летательных аппаратов

Исследовались лесные культуры сосны обыкновенной в 96-м квартале Вешкельского участкового лесничества Суоярвского центрального лесничества республики Карелия. До рубки на этом участке произрастал сосняк брусничный. Рубка была проведена в 2009 г., число пней 893 шт./га. Весной 2013 г. проведена обработка почвы путем создания минерализованных полос трактором Форвардер в сцепке с плугом ПД-2. Посадка лесных культур осуществлена стандартными 2-летними сеянцами сосны обыкновенной − Pinus sylvestris L. под меч Колесова. Исходная густота составила 3500 экз./га. Посадочный материал получен из Суоярвского лесного питомника. Почва супесчаная, слабооподзоленная. Приживаемость после после первого года − 97,7%, сохранность после третьего года − 95,0%. На момент обследования состав молодняков на участке лесных культур − 68С23Б9Ос +Е. Общая численность молодняка − 3840 экз. /га., из них сосны 2300 экз./га. Все виды работ наземным методом выполняются на учетных площадках разного размера с минимальным количеством растений главной породы не менее 150 экз. (при площади лесокультурного участка до 3 га) и не менее 400 экз. при площади более 10 га. Все виды работ существенно сокращаются при использовании современных методов. Одним из методов, позволяющих сократить трудозатраты, является использование беспилотных летательных аппаратов. Современные летательные аппараты позволяют получать все основные характеристики лесных культур: густоту, среднюю высоту, характер размещения по площади и жизненное состояние растений. Точность определения высоты растений и диаметра кроны с помощью приборов составила около 2%. При этом определение густоты лесных культур с помощью БПЛА оказалось точнее, чем при использовании наземного метода, соответственно 2631 и 2300 экз./га. Применение БПЛА, кроме того, позволяет получать дополнительную информацию – микрорельеф, участки с лесными культурами, куртин и синузий, которые по отдельным характеристикам не могут быть переведены в покрытую лесом площадь. непригодных для перевода. Сохранность лесных культур составила на момент обследования более 75%, следовательно, исследуемые лесные культуры подлежат переводу в покрытую лесом площадь.

1. Аковецкий В.Г., Афанасьев А.В. Методы и технологии интерпретации аэрокосмических мониторинговых наблюдений лесной растительности // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. 2020. № 2. С. 29–36

2. Белова Е.И., Ершов Д.В. Опыт оценки естественного лесовосстановления на сплошных вырубках по временным рядам Landsat // Лесоведение. 2015. № 5. С. 339–345.

3. Вогель Д.К., Юферев В.Г. Оценка лесных насаждений Волго-Ахтубинской поймы на основе фотограмметрической обработки данных цифровой аэросъемки // Известия НВ АУК. 2018. № 3 (51). С. 203–209

4. Гаврилова О.И., Колганов Е.С., Пак К.А. Оценка успешности самовозобновления сосны на гари // Лесотехнический журнал. Воронеж, 2020. Т. 10, № 4 (40). С. 142–149.

5. Галецкая Г.А., Вьюнов М.В., Железова С.В., Завалишин С.И. Возможности обработки и анализа данных сверхлёгкого БПЛА SenseFly eBee в лесном хозяйстве // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2015. № 4. С. 11–18.

6. Горохова И.Н., Борисочкина Т.И., Шишконакова Е.А. Использование снимков с беспилотного летательного аппарата для оценки экологического состояния почвенно-растительного покрова урбанизированной экосистемы // Бюллетень Почв. ин-та. 2014. № 74. С. 77–89.

7. Грязькин А.В. Влияние факторов внешней среды на структуру и состояние подроста // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2000. Вып. 8 (166). С. 19–25.

8. Грязькин А.В., Беляева Н.В., Кази И.А., Ефимов А.В., Сырников И.А. Особенности роста подроста сосны под пологом древостоев на сухих бедных почвах // Research Science: науч. журнал (Banská Bystrica, Словакия). 2019. № 8. С. 3–6. URL: http://researchscience.info/payment/

9. Дайнеко Д.В. Применение беспилотных летательных систем в лесной отрасли // Применение беспилотных летательных аппаратов в географических исследованиях : матер. Всерос. науч.-практ. конф. Иркутск. Изд-во Ин-та географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2018. C. 59–62.

10. Денисов С.А., Домрачев А.А., Елсуков А.С. Опыт применения квадрокоптера для мониторинга возобновления леса // Вестник ПГТУ. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2016. № 4 (32). C. 34–46.

11. Кабонен А.В., Ольхин Ю.В. Цифровое моделирование природно-ландшафтных комплексов по данным, полученным с помощью беспилотных летательных аппаратов // Лесохозяйственная информация. 2020. № 3. C. 101–110.

12. Кабонен А.В., Ольхин Ю.В. Дешифрирование форм и морфологических особенностей древесных растений на снимках, полученных с помощью беспилотных летательных аппаратов // Экосистемы. 2019. Вып. 20 (50). С. 197–202.

13. Никифоров А.А., Мунимаев В.А. Анализ зарубежных беспилотных летательных аппаратов, применяемых в лесном секторе // Resour. Technol. 2010. С. 97–99.

14. Осипенко А.Е., Коукал Я., Панин И.А., Иванчина Л.А., Залесов С.В. Опыт применения квадрокоптера для создания трехмерной модели лесных насаждений // Леса России и хозяйство в них. 2017. № 4 (63). C. 16–22.

15. Петушкова В.Б., Потапова С.О. Мониторинг и охрана лесов с применением беспилотных летательных аппаратов // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы. 2018. № 9. С. 717–722.

16. Скуднева О.В. Беспилотные летательные аппараты в системе лесного хозяйства России // ИВУЗ. Лесной журнал. 2014. № 6 (342). С. 150–154.

17. Смирнов А.А., Богачев П.В., Смирнов А.П. Естественное возобновление на вырубках Карелии в связи с плодородием и увлажнением лесной почвы // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. Вып. 232. С. 20–32.

18. Фетисова А.А., Грязькин А.В., Ковалев Н.В., Гуталь М. Оценка естественного возобновления хвойных пород на сплошных вырубках в условиях Рощинского лесничества // ИВУЗ. Лесной журнал. 2013. № 6. С. 15–17.

19. Эпов М.И., Злыгостев И.Н. Применение беспилотных летательных аппаратов в аэрогеофизической разведке // Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология : сб. матер. Междунар. науч. конф. Интерэкспо ГЕО-Сибирь. В 2 т. Т. 2. 2012. С. 27–32.

20. Dandois J.P., Ellis E.C. Remote Sensing of Vegetation Structure Using Computer Vision // Remote Sens. 2010. No. 2. P. 1157–1176. URL: https://doi.org/10.3390/rs2041157

21. Neuville R., Bates J.S., Jonard F. Estimating Forest Structure from UAVMounted LiDAR Point Cloud Using Machine Learning // Remote Sens. 2021, No. 13. P. 352. URL: https://doi.org/10.3390/rs13030352

22. Uutera J. Impact of Regeneration Method on Stand Structure Prior to First Thiining: Comparative study North Karelia, Finland vs. Republic of Carelia, Russian Federation // Silva Fennica. 1995. Vol. 29, no. 4. P. 267–285.