Využití UAV pro hodnocení napadení smrku ztepilýho podkorním hmyzem na úrovni jednotlivých stromů ve vztahu k spektrální odrazivosti

Bc. David Tomašák

Master's thesis

Utilization of drones for data acquisition for individual tree parameters acquisition

Abstract:

Bark beetle - Ips typographus (Linnaeus, 1758) causes with significant share the decay of mountain spruce stands in the Czech Republic. In the researched area "Oderské vrchy" causes the decay together with the double spined bark beetle - Ips duplicatus (C.R. Sahlberg, 1836). Nowadays new methods of finding infested individuals and damaged stands are searched due to the fact that damages are on great areas and classic methods are not effective from the human resources point of view.One of the options is the method of remote land survey, specifically unmanned aerial vehicles (UAV, drones). Drones can carry several types of sensors such as spectral camera, which scans the reflectivity of color spectrum R, G, B. Based on these spectrums several useful indexes can be calculated. For example the Red2green index, which was for the purpose of this thesis used to show the health condition. Aim of this theses was use the pictures of the spectral camera to find the infested individuals. For the purpose of the research 6 trees divided into two groups were selected: T (tested) - they were placed at the edge of the stand with high probability of attack and K (control) - they were placed deeper in the stand on habitat with soil moisture.For data collection (samples of needles and bark) the tree climbing technique was used. Using this method of data collection enables to take the samples direct in the tree crown or on the stem. This fact enables to get more detailed information about the development of bark beetles on the standing trees and about the physiological changes of infested individuals.The results show that during the time of infestation of the individuals the reflectivity of red spectrum grows and the chlorophyll content falls. Worse results were observed by the individuals of type T than by the individuals of type K.

Abstract:

Lykožrút smrekový - Ips typographus (Linnaeus, 1758) má významný podiel na rozvrate smrekových lesoch v Českej republike. V skúmanej lokalite Oderských vrchov sa na tomto rozpade podieľa spolu s lykožrútom severským - Ips duplicatus (C.R. Sahlberg, 1836). V súčasnosti sa hľadajú nové metódy vyhľadávania napadnutých jedincov a poškodených porastov, pretože poškodenie sa vyskytuje na obrovských plochách a z personálneho hľadiska sú klasické metódy neefektívne.Jednou z možnosti sú metódy diaľkového prieskumu Zeme, a to využitie bezpilotných leteckých prostriedkov (UAV, dronov). Drony môžu byť nosičmi rôznych snímačov napr.: spektrálnej kamery, ktorá skúma odrazivosť farebného spektra R, G, B. Na základe týchto spektier je možné spočítať rôzne využiteľné indexy napr.: index Red2green, ktorý v prípade tejto práce vykazoval zdravotný stav.Táto práca sledovala využitie snímok spektrálnej kamery k vyhľadaniu napadnutých jedincov. Pre potreby výskumu bolo zvolených 6 stromov rozdelených do dvoch typov skupín: T (testované) – nachádzali sa na okraji porastu s vysokou pravdepodobnosťou napadnutia a K (kontrolné) – nachádzali sa hlbšie v poraste na vlhšej lokalite.Pre zber dát (ihlice, vzorky kôry) bola využitá stromolezecká technika. V prípade tejto metódy zberu dát je možné získavať vzorky priamo v korune stromu alebo na kmeni, a tým získať detailnejšie informácie o vývoji podkôrného hmyzu na stojacich stromoch a fyziologických zmenách napadnutých jedincov.Z výsledkov sa dá pozorovať, že počas napadnutia dochádza k zvýšeniu odrazivosti červeného spektra a zníženiu obsahu chlorofylu u napadnutých stromov, pričom horšie výsledky boli pozorované u jedincov typu T ako u jedincov typu K.

Keywords

Norway spruce, UAV, chlorophyll, bark beetle

Keywords

smrek obyčajný, UAV, chlorofyl, lykožrút

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Peter Surový, PhD.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme / field:
Forestry Engineering / Forest Engineering