Ученые НГУ впервые использовали данные с беспилотных летательных аппаратов для создания модели работы лесной экосистемы

Объектом изучения стал Пироговский лес, в котором впервые были проведены экспериментальные исследования. Один из инструментов, которым владеет Климатический центр НГУ, является БПЛА — Geoscan 401, который оснащен лазерным сканером LiDAR и фотокамерой Sony Alpha A6000 50 mm. Основная задача, которую решают сотрудники центра, — измерение и мониторинг потоков парниковых газов: CO2 и CH4. Для выполнения исследовательских работ сотрудниками центра используется широкий спектр современного лабораторного и полевого оборудования, в том числе и беспилотные летательные аппараты (БПЛА) ?

Студенты магистратуры Геолого-геофизического факультета НГУ и по совместительству лаборанты Климатического центра Степан Денисов и Дмитрий Горяйнов подготовили основу для построения модели на основе данных, полученных с БПЛА с применением лазерного сканирования. После обработки данных для каждого дерева на территории исследования удалось определить координаты, высоту, диаметр кроны, площадь кроны, объем кроны.

? Всего на экспериментальном участке 18 557 деревьев. Средние показатели — высота 20,53 м, диаметр кроны 3,6 м, площадь кроны 16 кв. м, объем кроны 104,6 куб. м. Из 18557 деревьев только 0,7% достигают высоты 30 метров и выше..

Благодаря использованию автоматического подсчета количества деревьев на территории исследования, у исследователей появилась возможность оценить запас фитомассы, количество поглощенного СО2 и интенсивность его поглощения, основываясь на данных фотосинтеза и дыхания элементов растительности.

? После схода снежного покрова исследователи проведут наземную верификацию участка, обследованного с помощью беспилотного летательного аппарата, чтобы оценить точность и полноту полученных им данных. Применив различные функциональные характеристики, например, интенсивность фотосинтеза, ученые смогут получить математическую модель работы леса по поглощению и запасанию СО2.

— Математическая модель работы лесной экосистемы поможет нам понять, насколько эффективен конкретный лесной массив и в каких объемах он нейтрализует выбросы предприятий и автомобильного транспорта в атмосферу. Кроме того, на математических моделях мы сможем проводить различные эксперименты, направленные на то, чтобы каким-то образом попытаться оптимизировать или максимизировать функции запасания углерода. Снимки с БПЛА дают возможность увидеть внутреннюю архитектуру лесных насаждений, которая важна для понимания устройства лесной экосистемы. Благодаря этому мы сможем получить данные о животных, обитающих на различных ярусах леса, маршрутах их передвижения, убежищах, местах зимовки и гнездования, а также многое другое. Исходя из этих данных, мы сможем рассчитать оптимальное количество тех или иных животных для определенных участков леса или лесных массивов, — объяснил главный научный сотрудник Климатического центра НГУ д.б.н. Николай Лащинский.

Источник: vk.com

Комментарии: