УДК 533.65.013.622

Применение беспилотных летательных аппаратов при картографии

Афанасьев Андрей Павлович – студент Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации им. Главного маршала авиации А.А. Новикова

Михайлюк Анастасия Александровна – студент Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации им. Главного маршала авиации А.А. Новикова

Аннотация: В научном обществе ни для кого не секрет, что беспилотные летательные аппараты уверенной поступью входят в жизнь современного человека, им пророчат задание тенденций развития не только авиации, но и многих других отраслей. Наша цель – получить максимум пользы от ситуации и попытаться применять новые технологии во всех отраслях, где это представляется возможным и целесообразным. В статье рассматривается возможность использования беспилотных летательных аппаратов в целях усовершенствования процесса картографирования. В расчет принимается не только практический аспект вопроса, но также и экономическая целесообразность внесенного предложения.

Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты, снимок, картографирование, землеустроительное картографирование. 

Топографическая съемка с применением электронных тахеометров является еще одним важным инструментом при картографировании лесных участков. Проанализируем две самых популярных методики картографирования.

Картографирование при помощи электронных тахеометров

Тахеометры – это комбинированные приборы, которые сочетают в себе функции теодолита и электронного дальномера.

Тахеометры позволяют измерять горизонтальные и вертикальные углы, а также расстояния до точек на местности. Используются при проектировании точных и детализированных карт лесных участков. Тахеометры также могут быть интегрированы с глобальной системой позиционирования, что позволяет получать координаты точек с высокой точностью.

При использовании электронных тахеометров процесс съемки становится более эффективным и точным, в сравнении с прошлыми методами. Они позволяют относительно быстро измерять углы и расстояния, что ускоряет процесс съемки и уменьшает вероятность ошибок. Помимо этого, электронные тахеометры имеют возможность автоматически записывать данные и передавать их на компьютер для дальнейшей работы.

Топографическая съемка с применением электронных тахеометров дает возможность получения информации о рельефе лесного участка, высотах точек и расстояниях между ними. Это важно для планирования лесных работ, проектирования дорог и тропинок, а также для оценки доступности и использования лесных ресурсов.

Картографирование при помощи глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС)

Глобальная навигационная спутниковая система, такая как, также может быть использована для топографической съемки лесных участков. ГНСС позволяет получить точные координаты точек на местности, что позволяет создавать детализированные карты и модели рельефа [1].

Для топографической съемки с использованием ГНСС необходимо иметь приемник GPS, который получает сигналы от спутников и определяет координаты точек на местности. Приемник GPS может быть подключен к компьютеру или другому устройству для записи и обработки полученных данных.

Преимуществом применения ГНСС для топографической съемки можно назвать его высокую точность и доступность. Приемники могут быть применены в любом месте, где есть видимость спутников, что делает их удобными для работы в лесных условиях. Кроме того, GPS данные могут быть быстро и легко переданы на компьютер для дальнейшей обработки.

Классические методы топографической съемки с использованием электронных тахеометров и глобальной навигационной спутниковой системы являются не только время затратными, но и сложными в применении для местности со сложным рельефом, в условиях отсутствия дорог и возможности столкновения с опасными явлениями и дикими животными [2].

В наши дни беспилотные летательные аппараты используют для выполнения топографической съемки и картографии, планирования дорог (строительства), изыскания полезных ископаемых в археологических работах, проектирования сетей сотовой связи. Широкое распространение видео и фото материалов, получаемых с помощью дронов востребованы для создания моделей наводнений, а также планирования лесного хозяйства и мониторинга целевого использования сельскохозяйственных угодий [4].

Основное преимущество беспилотников в картографии – экономия времени [5].

Беспилотные летательные аппараты играют важную роль в картографировании лесных участков, даже с учетом сравнительно небольшого их распространения, в сравнении с прежними методами. Они позволяют получать высококачественные изображения и данные с высоты, что обеспечивает более детальную и точную информацию о состоянии лесных массивов.

Беспилотные летательные аппараты оснащены камерами и сенсорами, которые могут захватывать изображения в различных спектральных диапазонах. Например, мультиспектральные камеры могут регистрировать информацию о здоровье растений, определять уровень хлорофилла и других показателей физиологического состояния лесных деревьев. Такие данные могут быть использованы для выявления проблемных зон, связанных с болезнями или вредителями, и принятия соответствующих мер.

Беспилотные летательные аппараты также могут использоваться для создания трехмерных моделей лесных участков. Они могут снимать изображения с разных углов и объединять их в трехмерную модель с высокой степенью детализации. Это позволяет получить информацию о высоте деревьев, структуре леса и плотности растительности. Такая информация важна для планирования мероприятий по восстановлению и улучшению лесов.

Беспилотные летательные аппараты также могут использоваться для мониторинга лесных пожаров. Они могут быстро доставляться на место возгорания и получать информацию о его масштабе и направлении распространения. Это помогает в организации оперативной борьбы с пожарами и минимизации их последствий.

Отдельно хочется отметить, что применение беспилотных летательных аппаратов выгодно с экономической точки зрения в долгосрочной перспективе, ведь требует меньшего количества персонала, задействованного в съемке. Также снижаются затраты на обработку и систематизацию полученных данных о местности.

Для обнаружения незаконной вырубки леса также могут использоваться беспилотные летательные аппараты. Они имеют возможность пролетать над лесными участками и регистрировать изменения в землепользовании. Это дает возможность контролировать незаконные действия и помогает в защите лесных ресурсов. Факторы, сдерживающие развитие рынка:

• не организована подготовка специалистов в этой области;
• недостаточность нормативно-правовой базы, а также требований по регистрации, лицензированию и сертификации [3].

Перспективы использования беспилотных летательных аппаратов для картографии также очень обширны. Беспилотные летательные аппараты, такие как дроны, могут быть оснащены приемниками глобальной навигационной спутниковой сети и другими сенсорами, что позволяет получать высококачественные геопространственные данные.

Одним из главных преимуществ использования беспилотных летательных аппаратов для картографии является их способность охватывать большие территории и получать данные с высокой пространственной разрешающей способностью. Благодаря этому, можно быстро и эффективно создавать детализированные карты и модели местности.

Но есть и ограничения при применении беспилотных летательных аппаратов для картографии. Например, они требуют специального обучения и лицензирования для пилотирования, а также соблюдения законодательства и правил безопасности. Кроме того, они зависят от условий погоды и могут быть ограничены в использовании в некоторых областях или во время определенных временных интервалов.

Стоит заметить, что с развитием технологий и снижением стоимости беспилотных летательных аппаратов, их использование в картографии становится все более распространенным и доступным. Они предоставляют новые возможности для получения данных о местности и помогают улучшить качество и эффективность картографических работ.

Таким образом, применение беспилотных летательных аппаратов при картографировании лесных участков является перспективным методом получения информации и значительно улучшает возможности получения информации о состоянии лесных экосистем. Они предоставляют более детальные данные в короткие сроки и с высоким уровнем точности, которые могут быть применены для анализа, планирования и управления лесными ресурсами.

Список литературы

1. Афанасьев А. П. Космическое картографирование при изучении геосистем / А. П. Афанасьев, А. А. Михайлюк. – Текст: непосредственный // Сборник научных трудов по материалам XLII Международной научно-практической конференции «Вопросы науки 2023: потенциал науки и современные аспекты». – Анапа: «НИЦ ЭСП» в ЮФО, 2023. – С. 5-9.
2. Геодезия и картография. – Текст: электронный // Supercam ГК Беспилотные системы: [сайт]. – URL: https://supercam.aero/uses/geodesy (дата обращения: 21.07.2023).
3. Картографирование с БПЛА – преимущества и сферы применения. – Текст: электронный // AEROMOTUS: [сайт]. – URL: https://aeromotus.ru/kartografirovanie-s-bpla-preimushhestva-i-sfery-primeneniya/ (дата обращения: 21.07.2023).
4. Неверова А.Р., Олзоев Б.Н. Применение сверхлегких БПЛА в землеустроительном картографировании // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2017. № 2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-sverhlegkih-bpla-v-zemleustroitelnom-kartografirovanii (дата обращения: 21.07.2023).
5. Беспилотники для картографических работ. – Текст: электронный // АЛЬБАТРОС: [сайт]. – URL: https://alb.aero/about/articles/bespilotniki-dlya-kartograficheskikh-rabot/ (дата обращения: 21.07.2023).