Лазерное сканирование с воздуха
«Правила сети природоохранных территорий Natura 2000 требуют оценки статуса сохранения охраняемого региона не реже одного раза в шесть лет», — говорит профессор Норберт Пфайфер (Венский технологический университет). "Этого можно добиться только с помощью дистанционного зондирования."
Самолеты летают на высоте от 500 до 2000 метров, сканируя полосу шириной от 300 до 800 метров. Примерно десять точек на квадратный метр отбираются с помощью инфракрасного лазера, пульсирующего полмиллиона раз в секунду.
Импульсы отражаются и возвращаются в плоскость. На основании времени в пути можно рассчитать точное расстояние между самолетом и землей, создав подробную трехмерную карту ландшафта.
Программное обеспечение определяет структуру
«Наша команда разработала специальное программное обеспечение для классификации, которое может использовать эти данные для различения различных типов растительности», — говорит Норберт Пфайфер. Можно идентифицировать даже мешающие факторы, такие как сорняки и следы транспортных средств.
Трехмерная карта, полученная с помощью лазерных импульсов, содержит гораздо больше информации, чем простой аэрофотоснимок. При сканировании леса не весь лазерный свет отражается от верхушек деревьев. Также обследуются нижние слои растительности. Экологически здоровый лесной массив состоит не только из различных ярусов деревьев и кустарников, но и из яруса трав и трав.
Существуют ли эти суб-уровни навеса или нет, можно математически вывести из инфракрасных данных.
«Когда люди обрабатывают данные дистанционного зондирования для экологического мониторинга, они обычно сосредотачиваются на очень конкретных параметрах, которые легко получить», — говорит Норберт Пфайфер. "Наш подход совсем другой. Мы используем данные для расчета точно тех же параметров, которые собираются экологами человека при осмотре объекта."Таким образом, данные соответствуют нормам ЕС и могут быть напрямую сопоставлены со старыми данными.
Учитывая мощь нового метода, можно сделать еще один шаг вперед. «Мы считаем, что можно получить еще более точную характеристику биоразнообразия региона, если мы не сосредоточимся на параметрах инспекции на месте, а попытаемся определить новые параметры, которые легче получить сверху», — говорит Пфайфер.
Соглашение между людьми и компьютером
Недавно разработанные компьютерные алгоритмы были опробованы в природоохранной зоне Агота-Пустта, Пуспокладаны (Венгрия), состоящей из сложной мозаики солончаков, лёссовых лугов и болот. Часть полевых данных использовалась для корректировки алгоритмов.
С остальными данными метод был проверен. «Мы достигли согласия от 80 до 90% между нашими данными и наблюдениями на месте», — говорит Норберт Пфайфер. "Это огромный успех. Это примерно такой же уровень согласия, который можно было бы ожидать, если бы два разных человека оценивали один и тот же регион."
«Это исследование — важный шаг вперед в преодолении разрыва между сообществами, занимающимися дистанционным зондированием и природоохранной экологией», — говорит Андраш Злински (Центр экологических исследований, Венгрия). «Мы показали, что можно отслеживать статус сохранения« Натура 2000 »с помощью дистанционного зондирования, точно следуя правилам, установленным местными экспертами по экологии."
Исследование проводилось в рамках проекта ChangeHabitats2, финансируемого ЕС.