Оценка параметров деревьев на основе данных воздушного лазерного сканирования в смешанных лесах Среднего Предуралья

В работе представлены первые результаты подеревной оценки характеристик древостоев (количества, высоты и диаметра деревьев) в смешанных лесах Среднего Предуралья с использованием данных воздушного лазерного сканирования (ВЛС). На примере участка смешанного леса в Березовском районе Пермского края площадью 2,52 га выполнен сплошной перечет деревьев на местности, а также проведена съемка с беспилотного воздушного судна (БВС) воздушным лазерным сканером (лидаром). На основе полученного облака точек средствами пакета LidR выполнены сегментация и идентификация вершин деревьев. В результате сегментации на исследуемом участке по данным ВЛС выделено 962 дерева, что на 10 % меньше их реального количества. Пропуски обусловлены сложностью обработки участков с высокой плотностью полога и наличием деревьев малой высоты. Построены линейные регрессионные модели для оценки высоты и диаметра деревьев на основе данных ВЛС. Среднеквадратичная ошибка составила 1,5 м для высоты и 6,1 см для диаметра деревьев. В работе использовались БВС DJI Matrice 350 RTK и DJI Mavic 3 Multispectral, лидар Zenmuse L2, GNSS D-RTK-2, а также программное обеспечение DJI Terra, Lidar360 и пакет LidR для анализа облаков точек. Полученные данные могут служить основой для дальнейшего улучшения моделей, а также подтверждают целесообразность изучения и применения данной технологии для подеревной таксации. Основные направления дальнейшей доработки: увеличение объема обучающей выборки, учет дополнительных метрик, применение методов машинного обучения и нейросетевых алгоритмов для повышения детектирования низких и тонких деревьев. Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства образования и науки Пермского края в рамках Соглашения от 29.02.2024 № С-26/815.1.