New methods in the assessment of qualitative and quantitative characteristics of forest stands

• Published in: Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства Vol. 14; no. 1
• Main Author: Nikolaev A.I
• Format: Journal Article
• Language: English; Russian
• Published: 2016
• Subjects: biometry; forest plantations; forest stands; http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_28080; http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3048
• ISSN: 2079-6080

The article presents new methods in the assessment of qualitative and quantitative characteristics of forest stands using unmanned remotely piloted aircraft and analysis of the cores of woody plants based on dendrochronology and biometrics. Field studies are based on collecting information from sample plots photographic methods and selection of the cores of woody plants. Processing the photograph based on the analysis of visual data and the interpretation of spatial sizes of the studied objects depending on the parameters used photographic equipment. To expedite office work and enhance its quality the author developed a smart software that minimizes manual labor and the appearance of human mistakes. The software is built on self-learning architecture that allows accumulating, analyzing and applying the experience to future work. As a result of the formed 3D model of the studied forest, with the mathematical calculation of forest indices of which allow to study objects of any resolution precision in size and time. In parallel with mathematical calculation and the three-dimensional model of forest plantations, examines all possible patterns of growth and development of forest stands, as laid down in the software databases and vast experience of the programs themselves. The connection methods of processing of terrestrial photographs and remote imagery and analysis of wood cores together with application of self-learning and high performance computing systems allow multiple units to increase the quality, speed and informative value of the information collected on forest plantations, with the possibility of modeling and visualization of data in automatic mode. В сообщении приведены новые методы оценки качественных и количественных характеристик лесных насаждений с применением беспилотных дистанционно-пилотируемых летательных аппаратов и анализа образцов древесины, основанном на дендрохронологии и биометрии. Полевые исследования строятся на сборе информации с пробных площадей фотографическими методами и отбором древесных кернов. Камеральная обработка фотоснимков основана на анализе визуальных данных и интерпретации пространственных размеров исследуемых объектов в зависимости от параметров применяемой фотоаппаратуры. Для ускорения камеральной работы и повышения ее качества автором разработано интеллектуальное программное обеспечение, позволяющие максимально сократить ручной труд и появление ошибок, связанных с человеческим фактором. Программное обеспечение построено по самообучаемой архитектуре, что позволяет накапливать, анализировать и применять получаемый опыт в будущем. В итоге формируется 3D-модель изучаемого лесного массива, с математическим обсчетом таксационных показателей, позволяющая исследовать объекты с любым разрешением точности по размерам и по времени. Параллельно с математическим обсчетом и построением трехмерной модели лесного насаждения анализируются все возможные закономерности роста и развития древостоев, как по заложенным в программное обеспечение базам данных, так и по накопленному опыту самих программ. Соединение методов обработки фотоматериалов наземной и дистанционной съемки и анализа древесных кернов совместно с применением самообучаемых высокопроизводительных вычислительных систем позволяют многократно повысить качество, скорость и информативность собираемой информации о лесных насаждениях, с возможностью моделирования и визуализации данных в автоматическом режиме.