Экономичный способ мониторинга обширных пастбищ

Ученые Министерства сельского хозяйства США (USDA) установили, что беспилотные летательные аппараты (БПЛА), используемые военными, могут быть пригодны для отслеживания изменений в землепользовании на огромных территориях западных пастбищ.

Ранчеры, государственные агентства и частные управляющие землей часто нуждаются в обследовании обширных, удаленных пастбищ, чтобы оценить изменения, вызванные наводнениями, лесными пожарами или другими событиями. Наземные обследования могут быть дорогими и трудоемкими. Спутниковые снимки совершенствуются, но их разрешение не соответствует требованиям Бюро по управлению земельными ресурсами (BLM) для оценки миллионов акров федеральных земель или частных владельцев, которым нужно контролировать эрозию, распространение инвазивных видов или другие изменения. БПЛА позволяют операторам обследовать большие площади в любое время, например, сразу после сильного ливня или пожара.

На Сельскохозяйственной экспериментальной станции Джорнада (ARS) в Лас-Крусесе, Нью-Мексико, Аль Ранго, Джефф Херрик и Крейг Винтерс вместе с исследователем из Университета штата Нью-Мексико Андреа Лалиберт изучают потенциал 20-фунтового БПЛА с размахом крыльев 6 футов, который летает на высоте 700 футов и собирает цифровые изображения.

БПЛА изучаются в первую очередь для сбора достаточного объема данных о структуре ландшафта, чтобы определить, какие участки заслуживают более детального наземного обследования.

В исследовании, частично финансируемом BLM, ученые сделали более 400 аэроснимков 700 акров в экспериментальном водосборном бассейне Рейнольдс-Крик на юго-западе Айдахо. Они собрали изображения в мозаики, определили процент растительного покрова с помощью методов обработки изображений и сравнили данные с информацией, собранной традиционными наземными методами. Во втором исследовании они проанализировали точность классификации различных типов растительности, таких как мескит и юкка, идентифицированных компьютерной программой, предназначенной для анализа мозаик, собранных из сотен снимков, сделанных во время полетов над участками в Айдахо и Нью-Мексико.

Результаты первого исследования опубликованы в Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, второго — в Geocarto International. В обоих исследованиях ученые обнаружили, что аэрофотосъемка обеспечивает достаточную точность, сопоставимую с данными наземных обследований для кустарников, трав и других растений, которые можно различить по верхнему пологу.

Текущие федеральные требования безопасности и связанные с ними затраты ограничивают использование БПЛА, но ограничения могут измениться в будущем. Это исследование призвано обеспечить понимание сильных и слабых сторон технологии независимо от регулирования.