Анализ и повышение эффективности мониторинга земель лесного фонда методами дистанционного зондирования

[Действующие космические аппараты ДЗЗ // АО «Российские космические системы» URL: https://ntsomz.ru/remote_sensing_spacecraft/ (дата обращения: 14.06.2024).]Семантическая маркировка и распознавание объектов.Задача семантической сегментации изображения с дифференцированием объектов называется задачей сегментации экземпляров (англ. instancesegmentation).Раздел 4. Охрана труда.ФБУ «Авиалесоохрана» выполняет следующие виды работ:Обеспечение мер экстренного реагирования путем направления сил и средств для оказания помощи регионам в предотвращении ЧС в связи с пожарами на землях лесного фонда, оказание помощи регионам в ликвидации ЧС в связи с пожарами на землях лесного фонда, оказание помощи в предотвращении и ликвидации ЧС в связи с лесными пожарами особо охраняемым природным территориям федерального значения.Проведение взрывных работ в целях локализации и ликвидации лесных пожаров.Проведение работ по искусственному вызыванию осадков в целях тушения лесных пожаров.Авиационная охрана от пожаров труднодоступных районов особо охраняемых природных территорий федерального значения в составе Байкальской природной территории.Осуществление контроля за достоверностью сведений о пожарной опасности в лесах и лесных пожарах в субъектах Российской Федерации на землях лесного фонда, Министерства обороны и безопасности России, особо охраняемых природных территорий, а также на землях населенных пунктов, на которых расположены леса.Осуществление функций специализированной диспетчерской службы Федерального агентства лесного хозяйства (Федеральная диспетчерская служба лесного хозяйства).Участие в деятельности Рослесхоза, его территориальных органов (Департаментов лесного хозяйства по федеральным округам) по вопросам контроля за исполнением органами государственной власти субъектов Российской Федерации переданных полномочий в области охраны лесов от пожаров, включая подготовку к пожароопасному сезону и выполнение мер по охране лесов в течение пожароопасного сезона.Реализация основных профессиональных образовательных программ профессионального обучения – программ профессиональной подготовки по профессиям рабочих, должностям служащих и программ повышения квалификации рабочих и служащих.Оператор беспилотного летательного аппарата (БПЛА) – это специалист со знанием управления и технического обслуживания беспилотных летательных аппаратов.Основные обязанности оператора БПЛА:Изучение документации, связанной с использованием БПЛА;Подготовка, сборка и последующий запуск БПЛА;Управление полетами с соблюдением техники безопасности с отслеживанием технических параметров БПЛА;Разработка полетного задания и съемка местности и последующая обработка материалов;Анализ результатов полета по данным объективного мониторинга и бортовой измерительной системы;Подготовка для отчета по результатам выполненных работ;Грамотное обслуживание в соответствии с технической документацией как БПЛА, так и функционального оборудования;Постоянное техническое обслуживание и ремонт БПЛА как до полетов, так и после проделанной работы. [Попкова О.А., Одилов С.Ш. НОВАЯ ПРОФЕССИЯ ПИЛОТ-ОПЕРАТОР БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И ЕЕ ПЕРСПЕКТИВЫ // Х международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И ИННОВАЦИИ В НАУКЕ И ПРОИЗВОДСТВЕ». - Новокузнецк: 2021. - С. 1-6.]Для произведения работ оператор БПЛА должен пройти обучение по данной профессии и получить советующий сертификат. Сертификат должен быть выдан организацией, имеющей лицензию на образовательную деятельность. Авиационный учебный центр ФБУ «Авиалесоохрана» имеет лицензию на осуществление образовательной деятельности (Лицензия Министерства образования Московской области №71619 от 30 апреля 2014г.)Рисунок 13. Первая страница Лицензии на осуществление образовательной деятельности ФБУ "Авиалесоохрана".При выполнении полетов должны быть соблюдены установленные на территории региона полетов требования и получены все необходимые для полета беспилотного летательного аппарата и осуществления аэросъемки разрешения. Для осуществления аэросъемочных работ необходимо получить разрешения Генерального штаба, военного округа и регионального управления ФСБ. Для получения необходимых разрешений у организации должна быть лицензия на проведение работ, связанных с использованием сведений, составляющих государственную тайну.Раздел 5. Экономический раздел.Для проведения расчета экономических затрат на использование беспилотного летательного аппарата Геоскан для мониторинга земель лесного фонда требуется учесть:1. Стоимость приобретения беспилотного летательного аппарата Геоскан.2. Расходы на обслуживание и техническую поддержку беспилотного летательного аппарата.3. Затраты на обучение операторов БПЛА для управления беспилотным летательным аппаратом.4. Стоимость программного обеспечения для обработки и анализа полученных данных.5. Затраты на страховку.На официальном сайте ГК Геоскан цены на беспилотные летательные аппараты предоставляются по запросу, поэтому были собраны данные о стоимости продуктов компании в различной комплектации в разных магазинах, занимающихся продажей геодезического оборудования. Таблица №1. Затраты на покупку беспилотного летательного аппарата. №БПЛАПолезная нагрузкаЦена, ₽Магазин Геоскан 201Камера Sony ZVE102 575 000РусгеокомГеоскан 201Камера Sony RX1RII3 090 000РусгеокомГеоскан 401Камера Sony DSC-RX12 140 000ГеоприборГеосканGeminiКамера SONY UMC-R10C750 000ГеоприборГеоскан 201Камера Sony DSC-RX12 219 500ГеоприборГеоскан 201Камера Sony A6000, мультиспектральная камера RedEdge-MX3 565 000РосгеоприборГеоскан 8014К-камера и тепловизорот 1 650 000Техключи.рфГеоскан 8014К-камера и тепловизор1 670 000РусгеокомОбучение операторов БПЛА для управления беспилотным летательным аппаратом проходит в различных организациях, имеющих лицензию на осуществление образовательной деятельности. Таблица №2. Обучение оператора БПЛА.№КурсФорма проведения занятийКомпанияДлительностьСтоимость«Пилотирование дронов»онлайнГК Геоскан и образовательная платформа Skillbox2 месяца3 359 ₽/месЭксплуатация комплексов с беспилотными летательными аппаратамиочноЦентрОперативного Профессионального Обучения10 днейНет данных«Оператор БПЛА наземных систем управления»онлайн+очноООО «РАЙТ ГРУПП»от 32 часовНет данныхЭксплуатация беспилотных авиационных систем (оператор БПЛА)очноСибирский государственный университет геоситем и технологий (СГУГиТ)24 часа (3 дня).40 часов (5 дней).30 000 руб.50 000 руб.Оператор БПЛАонлайн+очноSkyIndustry7 дней54 000 рубОператор БПЛА малого и среднего классаочноШкола операторов БАС Московского авиационного института 36 академических часов ( 4 дня)70 000 рубОператор БПЛА самолетного и мультироторного типов очно Школа операторов БАС Московского авиационного института 34 академических часа ( 4 дня)70 000 рубОператор БПЛАочноШкола операторов БАС Московского авиационного института 76 академических часов 110 000 рубОператор дронаонлайнШкола операторов БАС Московского авиационного института 16 академических часов10 000 рубЗатраты на страховку можно разделить на две части:1.Страхование ответственности владельцев беспилотных летательных аппаратов. Ответственность за причиненный ущерб жизни, здоровью или имуществу третьих лиц в процессе эксплуатации БПЛА.2.Страхование Каско беспилотных летательных аппаратов. Возмещение в случае повреждения или полной гибели БПЛА во время полета.Услуги по страхованию предоставляют различные организации, рассмотрим предложения некоторых из них.Рассмотрим стоимость страхования от Игносстрах на 1 год для полетов на территории Российской Федерации, СНГ, странЕвропейского Союза, Турции, Египта, Таиланда, Танзании, Шри-Ланки, Сейшельских Островов, Грузия, исключая зоны военных действий и зоны, закрытые для полетов данного типа воздушного судна.Таблица №3. Стоимость страхования Ингосстрах.БПЛАОтветственность владельцев беспилотников на 1 год, сумма покрытия 500 000 ₽Каско БПЛА на 1 год, cтраховая сумма: 180 000,00 ₽ГеосканGemini 2024 года выпуска4 900,00 ₽21 600,00 ₽Геоскан401 2024 года выпуска4 900,00 ₽Нет данныхГеоскан 801 2024 года выпускаНет данныхНет данныхГеоскан 201 2024 года выпуска4 900,00 ₽Нет данныхДля обработки и анализа полученных данных дистанционного зондирования необходимо использовать специальное программное обеспечение. №НазваниеОписаниеСтоимость лицензииAgisoftMetashapeProfessionalФотограмметрическое программное обеспечение, разработанное ГК Геоскан.Metashape дает возможность:обрабатывать изображения, получаемые с помощью RGB- или мультиспектральных камер, включая мультикамерные системы,преобразовывать снимки:в плотные облака точек,в текстурированные полигональные модели,в геопривязанные ортофотопланы,в цифровые модели рельефа/местности (ЦМР/ЦММ).Постобработка позволяет удалять тени и искажения текстур с поверхности моделей, рассчитывать вегетационные индексы, составлять файлы предписаний для агротехнических мероприятий, автоматически классифицировать плотные облака точек и т.д.Возможность экспорта во все внешние пакеты для постобработки делает AgisoftMetashapeProfessionalуниверсальным фотограмметрическим инструментом.Автономная лицензия:315 000 руб.Плавающая лицензия: по запросуОбразовательная лицензия:49 500 руб.PHOTOMODПервая в России цифровая фотограмметрическая система, разработанная компанией Ракурс. Комплекс программных продуктов PHOTOMODсостоит из нескольких частей: PHOTOMOD AT - построение сети фототриангуляции.PHOTOMOD SolverA- уравнивание сетей фототриангуляции для снимков в центральной проекции.PHOTOMOD SolverS- уравнивание сетей фототриангуляции для сканерных снимков.PHOTOMOD DTM - построение цифровых моделей рельефа.PHOTOMOD dDSM- построение плотной модели поверхности.PHOTOMOD StereoDraw-стереовекторизация и трехмерное моделирование.PHOTOMOD 3D-Mod - построение и отображение трехмерных моделей местности.PHOTOMOD Mosaic- построение ортофотопланов.ГИС «Панорама Мини» - создание цифровых карт местности (в монорежиме).PHOTOMOD ScanCorrect- геометрическая калибровка планшетных сканеров.Цена обязательного модуля: 101 000 руб.ЗАКЛЮЧЕНИЕДистанционное зондирование позволяет получать информацию о состоянии лесов без непосредственного доступа к ним, что делает этот метод особенно эффективным для больших и труднодоступных территорий.Современное разнообразие и постоянное развитие методов дистанционного зондирования Земли позволяет эффективно решать задачи, возникающие в процессе проведения мониторинга земель лесного фонда.Во время выполнения работы были рассмотрены современные системы мониторинга лесного фонда, изучены методами дистанционного зондирования Земли, применяемые для оценки земель лесного фонда, описаны перспективные направления развития и предложения по повышению эффективности мониторинга земель лесного фонда методами дистанционного зондирования, а также исследованы особенности охраны труда и приведены экономическиерасчеты применения методов дистанционного зондирования Земли с помощью беспилотных летательных аппаратов для мониторинга земель лесного фонда. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫБаранчиков Ю. Н., Бобринский А. Н., Голубев A. В., Гордиенко П. В., Денисов Б. С., Жирин B. М., Кондаков Ю. Л., Лямцев Н. И., Малышева Н. В., Маслов А. Д., Матусевич Л. С., Мозолевская Е. Г., Петько В. М., Соколова Э. С., Тузов В. К. Методы мониторинга вредителей и болезней леса / под ред. В. К. Тузова. М.: ВНИИЛМ, 2004. 200 с.Барталев С. А., Стыценко Ф. В., Егоров В. А., Лупян Е. А. Спутниковая оценка гибели лесов России от пожаров // Лесоведение. 2015. № 2. С. 83–94.Действующие космические аппараты ДЗЗ // АО «Российские космические системы» URL: https://ntsomz.ru/remote_sensing_spacecraft/ (дата обращения: 14.06.2024).Князева С. В., Эйдлина С. П., Жирин В. М. Дистанционная оценка изменения состояния лесных экосистем за 20-летний период после массового размножения сибирского шелкопряда // Доклады 6-й Всерос. конф. «Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении, лесном хозяйстве и экологии». М.: ЦЭПЛ РАН, 2016. С. 126.Крылов А. М. Владимирова Н. А. Дистанционный мониторинг состояния лесов по данным космической съемки // Геоматика. 2011. № 1. С. 53–57.Крылов А. М., Владимирова Н. А., Малахова Е. Г. Выявление и оценка площадей катастрофических ветровалов 2009–2010 гг. по данным космической съемки // Известия Санкт-Петербургской лесотехнич. академии. 2012. Вып. 200. С. 197–207.Кузин, Е.Г. Опыт применения георадиолокации для выявления очаговвозгорания на горных отводах ликвидированных горных предприятий / Е. Г.Кузин, Е. Ю. Пудов, В.Н. Шахманов, В. А. Нарский, В. А. Портола В. А. //Повышение качества образования, современные инновации в науке и производстве [Электронный ресурс]: Сборник трудов Международной научно-практической конференции. – Экибастуз: филиал КузГТУ в г. Прокопьевске,2020. с. 4 – 8.Описание комплекса // Лесной Дозор URL: https://lesdozor.ru/opisanie-kompleksa/ (дата обращения: 13.06.2024).Перспективные космические аппараты ДЗЗ // АО «Российские космические системы» URL: https://ntsomz.ru/perspektivnye-kosmicheskie-apparaty-dzz/ (дата обращения: 14.06.2024).Попкова О.А., Одилов С.Ш. НОВАЯ ПРОФЕССИЯ ПИЛОТ-ОПЕРАТОР БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И ЕЕ ПЕРСПЕКТИВЫ // Х международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И ИННОВАЦИИ В НАУКЕ И ПРОИЗВОДСТВЕ» . - Новокузнецк: 2021. - С. 1-6.Солдатов В. В., Ягунов М. Н., Голубев Д. В., Сашко Е. В. Дистанционный лесопатологический мониторинг лесов Красноярского края // Мониторинг, моделирование и прогнозирование опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций: Материалы всерос. научно-практич. конф. Железногорск, 14.06.2013. Железногорск, 2013. С. 37–42.Стыценко Ф. В. Разработка и применение методики и автоматизированной технологии оценки пирогенной гибели лесов на основе спутниковых данных: дис. … канд. техн. наук (спец. 25.00.34). М., 2016. 131 с.Сухих В. И. Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005. 392 с.Указ Президента Российской Федерации "О мерах, осуществляемых в субъектах Российской Федерации в связи с Указом Президента Российской Федерации от 19 октября 2022 г. № 756" от 19.10.2022 № 756Шовенгердт Р.А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений. М.- Техносфера, 2010. – 560 сAbout // Global Forest Watch (GFW) URL: https://www.globalforestwatch.org/about/ (датаобращения: 13.06.2024).EarthEngine от Google — уникальная платформа для анализа больших геоданных // Хабр URL: https://habr.com/ru/articles/500020/ (дата обращения: 14.06.2024).Kim P. A., Kalantaev P. A., Pyatkin V. P. Cloud Multiagent System for the Database ofNatural Resources.// Pattern Recognition and Image Analysis, 2015, Vol. 25, No. 2, pp. 220-222.