Magaszfeszültségi vezetékek felmérése drón fotózás, lidar technológiával
Bemutatunk egy esettanulmányt, mely az elektromos hálózat vezetékeinek előnyös növénykezelését, megfigyelését készíti drón fotózással.
A „Routescene” névre hallgató szervezet által összefoglalt esettanulmányok, melyek az erdészet területét ölelik fel, a sorozatuk legfrissebb epizódjában távérzékelési metódusokat mutatnak be, mint például az UAV LiDAR, mely arra hivatott, hogy megakadályozzon erdőtűzeket, esetleges áramszüneteket azáltal, hogy beazonosítja azokat a potenciális veszélyforrásokat, mint a növényzettel benőtt vagy éppen sérült fákat.
Nagy-Brittanniában, a Suffolkban található Pound Farmon a projekt részeként a 120 ha-os erdőben fellelhető 33 kV-os elektromos távvezeték esetleges rongálódását próbálták feltárni, mint a növényekkel benőtt vagy éppen beteg fák állapota. Ezzel igyekeztek elősegíteni az említett elektromos vezetékek károsodását. A Routescene együttműködő partnere a 2Excell Geo-n kívül a Fera Science, valamint a Dielmo 3D voltak. Az általuk felmért eredményeket a Woodland Trust céghez juttatták el, mely az említett terület tualjdonosa.
Az együttműködő partnerek feltárták, hogy az elmúlt néhány évben az Ash dieback, mely egy roppant mód pusztító gombabetegség, támadta meg az erdő fáit. Ez a veszélyes gombabetegség pusztító hatással bír a kőrisfákra. Jellemző kísérő tüneteit a falevelek elfeketedésén, hervadásán ismerhetjük fel, amely jellemzően a nyár derekán vagy annak végén jelentkezik.
LiDAR, RGB, drónfelvételek rendkívül speciális képalkotó módozat elkészítését választották annak érdekében, hogy megbizonyosodjanak, azonosítható-e így a hamuvisszaesés jele.
A Routescene LiDAR módozat segítségével lehetőség nyílt a vegetációba történő behatolásra, mely elérhetővé tette számukra, hogy némely fák profilját összeállíthassák. A vizsgálat kiterjedt egészen a talaj szintjétől a fák lombkoronájáig vizsgálatáig, hogy így alaposan feltárhassák a kiszemelt példányok egészségességét. A betegség azonosítására a fák lombkoronájából a LiDar által rendelkezésre bocsájtott adatok, a sűrűségelemzés szolgáltak. A LiDAR segítségével még a vékony elektromos távvezetékek környezetében élő növényzet közelsége is feltárhatóvá vált.
A LiDAR által szolgáltatott elemzések feldolgozását egy utófeldolgoozó szoftver, a Routescene LidarViewer segítségével tudták elvégezni. A csapat tagjai közösen elkészítettek egy digitális felületmodellt (DSM), valamint egy szintén digitális terepmodellt (DTM), melyek segítéségvel lehetővé vált számukra a feltárt területen található elektromos vezetékek, valamint oszlopok feltárása. Használták ezt a kiszemelt fák, valamint a norm. magasság kikalkulálásához.
A 2Excel Geo munkatársa, Dr. Chloe Barnes rámutatott, a Routescene UAV LiDAR segítségével elkészítettek egy igen magas sűrűségű pontrendszert, mely elősegítette megtalálni az érintett fákat az erdőben. Íly módon képesek voltak az erdő fáinak egészségi állapotát is felmérni, ezen felül osztályozni tudták a fafajtákat is a LiDAR segítségével birtokukba jutott részletes információk alapján.
Ezek után hozzáadták még az RGB képeket, hogy megkönnyítsék a levelek színeinek áttekintését, így meg tuták határozni a fa egészégi állpotát. A pontfelhő színesítésének érdekében egyesítették az RGB képeket a LiDAR által szolgáltatott értékekkel, mely által valós színeket szoltáltatott a LiDAR képeinek, ezek segítségével könnyedén tudták értelmezni azokat.
Ezeket az igen speciális képi adatokat nem mással, mint pilóta nélküli könnyű súlyú repülő alkalmatosságokkal gyűjtötték össze. A drón fotózás segítségével sikerült rögzíteni az emberek látókörétől távol eső adatinformációkat rögzíteni. A statisztikai adatokat kielemezve pedig felmérhetővé vátak a fák fajai, valamint egészségi stressz ügyi állapotuk meghatározása, azonosítása is, melyre 18 különböző vegetáció indexet vettek alapul. Értelemszerűen még a Normalized Difference Vegetatin Index (NDVI) értékeket is ideértve. A levelek felületének indexét, azok növekedési erejét, valamint a a növényi biomasszát is mutathatja úgy a vörös, mint a közeli infravörösség energiája.
Kombinálva a hiperspektrális, valamint a multispektrális képeket a LiDAR pontfelhővel, sőt a gépi okolási lehetőségek sokaságával. Különböző módokon kielemezték a vegetáció indexeit, annak érdekében, hogy bizonyítani tudják a betegségeket, nemcsak a szín, hanem a pontfelhő sűrűségét is elemzés alá vetették. Ezek alapján megállapítást nyert, hogy nem egyformák a vegetációs indexek eredményei tekintetbe véve a más-más levélszínnel rendelkező vagy éppen levél nélküli fákat, a lombkoronák legfelső rétegében a felhősűrűség alacsonyabb értékekkel bírt. Végül a fák koronájának a legfelső rétegéből, pontosabban 2 méteres sávban mért adatainak elemzéséből származó adatok felhasználásával megállapították a betegségeket.
A csapattagoknak végezetül az volt a feladata, hogy bizonyítsa azokat az eredményeket, amelyek a Woodland Trust számára is könnyen kielemezhetőek. Jelentés készítéséhez és magához a vizualizációhoz exportálták a LiDAR adatait a Dielmo 3D internetes portáljára. Az elektromos vezetékhálózat mentén található veszélyeztetett terepeket ezeknek az adatoknak a felhasználásával meg tudták határozni. A cél az volt, hogy létrehozzanak egy a hamu visszaesésére szolgáló kockázati feltérképezést, feltérképezzék a benőtt növényekkel teli helyeket. Ennek érdekében az elektromos vezetékhálózat mentén közvetlen szomszédságában található fákat vették célba.
Gert Riemersma kiemelte, hogy az elkészült projekt bebizonyította, hogy valós károkat képesek okozni az elektromos vezetékhálózat mentén található növények, maguk a fák is, mivel azok betegségei, avagy növekedésük is rizikó tényező. Az UAV LiDAR által nyert felvételek a maguk nagy felbontásával be lehet azonosítani ezeket a körülményeket.
