Краткое содержание
400 га территории заповедника оцифрованы на основе данных полученных методом воздушного лазерного сканирования. Получены цифровая модель рельефа (ЦМР) под пологом леса, выявлены карстовые воронки (до 15 м шириной, 2,5 м глубиной) и следы распашки. Данные помогут изучать рельеф и структуру древостоя.
Задача
ФГБУ «Приокско-Террасный государственный заповедник» (Московская область) в 2021г. инициировал лидарную съёмку для изучения скрытых форм рельефа и антропогенного воздействия. Стандартные методы (топосъёмка, аэрофотосъемка) затруднены густым пологом широколиственных лесов. Требовалось построить цифровые модели рельефа и выявить следы исторического использования территории.
Условия проекта
Работы охватили три лесных квартала: 34а, 41 и 41а. Общая площадь — 400 га. Рельеф представлен песчаными дюнами позднеплейстоценового возраста, карстовыми формами и пойменными террасами р. Ока. Основные ограничения: густой лиственный полог в мае снижал количество отражений от поверхности, доступность территории по земле крайне ограничена.
Рис. 1. Участки лидарной съемки 2021г. на территории Приокско-Террасного государственного природного биосферного заповедника.
Решение
Оборудование:
- носитель: БПЛА DJI Matrice 600 Pro;
- система: лазерный сканер АГМ-МС3.200 (импульсный);
- программы: MicroStation, ArcMAP, CivilMap.
Этапы работ:
- полёты на высоте 100 м, скорость 7–9 м/с, ширина коридоров 100–150 м;
- получение облака до 200 отражений/м²;
- классификация данных и построение ЦМР;
- верификация с архивными материалами и полевыми наблюдениями.
Рис. 2. Дюны, карстовые воронки и следы пахоты в квартале 34а.
Результаты
- Построены 3D-модели рельефа под пологом леса и топопланы 1:2000;
- Выявлены карстовые воронки: ширина до 15 м, глубина до 2,5 м, протяжённость цепочки более 1 км;
- Зафиксированы следы старой распашки (63% площади урочища «Ковыльный дол» — 1,9 га из 3,1 га);
- Обнаружены линии оборонительных сооружений 1941г.;
- Получено облако точек растительности для анализа структуры древостоя;
- Определены оптимальные сроки съёмки: апрель и ноябрь–декабрь.
Метод верификации: сопоставление ЦМР с архивными геоморфологическими отчётами (Лидов, 1947г.), данными опросов (1974г.) и полевыми наблюдениями.
Инсайты
- Высокая плотность отражений (до 200/м²) позволила выделять даже отдельные деревья и нижние ярусы;
- Архивные данные о распашке и укреплениях получили подтверждение.
Подводный камень: проведение съёмки в мае занизило количество отражений от земли (менее 10/м² под лиственным пологом).
Цитата
«Лидар показал в деталях рельеф и антропогенные следы, недоступные стандартной съёмке»
Материалы
Демидов В.Э. (2021). Применение воздушного лазерного сканирования для картирования рельефа, поиска следов антропогенного воздействия и изучения растительного покрова на территории Приокско-Террасного государственного природного биосферного заповедника. // Труды Мордовского гос. природного заповедника им. П.Г. Смидовича. Вып. 28, с. 74–82.
