Využití laserového skenovaní z bezpilotních letadel pro sběr dat v lesních ekosystémech

Martin Divišek

Bachelor's thesis

Utilization of laser scanning from unmanned aerial vehicles for data acquisition in forest ecosystems

Anotácia:

Tato práce reprezentuje způsob využití laserového skenování LiDAR (Light Detection and Ranging) z bezpilotních letadel (Unmanned Aerial Vehicles (UAV) v rámci dálkového průzkumu země (DPZ) pro sběr dat potřebných k inventarizaci lesních ekosystémů. Na zkusné ploše lokalizované blízko nádrže Fláje v Krušných horách s rozlohou 2,3 ha byly provedeny v měsících květen, červenec a listopad roku 2019 tři sběry surových dat pomocí laserového skenovacího systému VUX-SYS neseného na UAV-RiCOPTER, z nichž bylo vyexportováno pro každý výše zmíněný měsíc bodové mračno. Následným zpracováním bodových mračen v prostředí ArcGIS 10.5.1 byly odvozeny výšky a souřadnicové polohy stromů. Poté byla pro květen, červenec a listopad stanovena průměrná výška porostu a determinován přírůst za toto celé vegetační období, který byl statisticky potvrzen (dvou výběrovým t-testem, p=0,04109 a párovým t-testem, p=<2,2e-16). Bylo ověřeno, že metodou ULS (Unmanned Laser Scanning) lze provádět sběr komplexních dat s vysoký časovým a prostorovým rozlišením, jejichž následným zpracováním je možno získat velmi přesné informace potřebné pro inventarizaci lesů.

Abstract:

This work represents the way of the usage of the Light Detection and Ranging (LiDAR) from unmanned aerial vehicles (UAV) within the Remote sensing (RS) for collecting data necessary for forest ecosystem inventory. Three collections of data took place on a trial site in the area of Fláje dam (total expanse of 2.3 ha) located in Krušné hory during May, July and September; for that purpose, the laser scanning system VUX – SYS attached to UAV-RiCOPTER was utilized. From the data collected, a point cloud was exported for each above-mentioned month; afterwards the processing of collected data in ArcGIS 10.5.1. application, heights and geographical coordinates of trees were deduced. Thereafter, an average height of stand height was set and total increase per growing season was determined. The total increase was statistically confirmed (using Student signed-rank t-test; p=0,04109 and paired t-test; p=<2,2e-16 ). The method of ULS (Unmanned Laser Scanning) has proven to be suitable for collecting complex data with high-temporal and high-spatial resolutions, the subsequent processing of which enables to obtain extraordinarily precise data necessary for forest survey.

Kľúčové slová

UAV, laserové skenování, inventarizace

Keywords

laser scanning, forest inventory, UAV

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 6. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Martin Slavík

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Bachelor programme / odbor:
Forestry / Forestry