19
Здравите растения имат като цяло по-висока отражателна способност в близката инфрачервена област в сравнение с болни и стресирани растения, което може да бъде използвано за разграничаването на едните от другите.
В дистанционните проучвания много често се използва нормиран диференциален индекс на растителността или т.нар. NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), който представлява числов индикатор, използващ осреднената отражателна способност във видимия и близкия инфрачервени диапазони на електромагнитния спектър и се изчислява по формулата:
(1)
В последните години все по-широко разпространение намират мултиспектралните камери, които могат да бъдат монтирани на безпилотни летателни апарати (дронове), осигурявайки по-висока пространствена разделителна способност в сравнение със спътникови изображения. Това е една бързо развиваща се технология с постоянни подобрения, която е и икономически по-изгодна при малки по площ територии [7].
Безпилотните летателни апарати са по-гъвкави и ефективни в сравнение с други методи на заснемане, особено щом се касае и за труднодостъпни области. Ето защо те се предпочитат при извършване на различни наблюдения с цел проследяване на динамиката на горите, тъй като получените от тях данни осигуряват много детайлна информация.
2. ПРАКТИЧЕСКО ПРИЛОЖЕНИЕ НА NDVI
ИНДЕКСНИТЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ЗА ИЗВЪРШВАНЕ НА
НАБЛЮДЕНИЕ НА ГОРСКИ ТЕРИТОРИИ
За реализиране на настоящото изследване е заснета гора, поразена от бръмбар корояд, с помощта на дрон, оборудван с мултиспектрална и оптична камери. Част от целите на проучването са създаване на ортофотоплан и 3D модел на терена и генериране на карти с подходящ вегетационен индекс, които да послужат за разграничаване на широколистната от иглолистната растителност и идентифициране на зоните засегнати от короядния бръмбар. Друга задача е да се установи състоянието на горската растителност и да се определи развитието и разпространението на поразените зони. Поради тази причина е извършено повторно заснемане на същия терен след една календарна година. Определяне на полезността на използвания вегетационен индекс като предиктор на разпространението на корояда и пораженията от него в изследваната иглолистна гора е последната цел на настоящото изследване.
Обект на проучването е част от горски масив със смесена иглолистна и широколистна гора, разположен северозападно от град Калофер (фиг. 4).
Фиг. 4. Сателитна снимка на изследвания терен1.
Първото заснемане е извършено на 15.08.2017, а следващото на 13.08.2018г. И двете заснемания са извършени с безпилотен летателен апарат тип хексакоптер DJI Matrice600 Pro с тройно подсигурена GPS връзка, до 50 минути полет с оптична и мултиспектрална камера, обхват до 5km и предаване на полетна и визуална информация от полетния контролер в реално време. В настоящото изследване са използвани оптична 16 Mp CMOS RGB камера модел Zenmusе X5 с обектив 15 mm и 5-канална мултиспектрална камера със сензор за корекция на интензитета на осветеността и ъгъла на огряване. Мултиспектралната камера се състои от 4 отделни сензора, улавящи светлина съответно в зелената (530-570 nm), червената (640-680 nm), крайна (гранична) червена (725-745 nm) и близка инфрачервена (770-810 nm) части на електромагнитния спектър по 1.2 Mp всеки. Отделно мултиспектралната камера е снабдена с интегриран 16 Mp RGB сензор, който служи за разпознаване на обектите по терена.
Червеният и близкия инфрачервен са два от най-информативните канали за откриване на наличие на стрес при дърветата, причинен от заразяване с бръмбър корояд. Експериментално е доказано, че вегетационният индекс NDVI е един от индексите, който показва най-ясно различимо разделение на основните категории здрава, заразена и мъртва гора [6].
3. ОБРАБОТКА, АНАЛИЗИ И РЕЗУЛТАТИ
Целият изследван терен, с изключение на пътищата за
ГКЗ 5-6 ' 2018
1Google Earth Satellite Imagery
Фиг. 5. Ортофотомозайка, показваща короядни петна в северната и южната част на изследвания терен