Інтелектуальна система дистанційного картографування, моніторингу та аналізу гірничих екосистем
Концепція
Дрон TREVO AeroSense - це багатофункціональна безпілотна платформа дистанційного зондування Землі, призначена для високоточного картографування, моніторингу та аналізу стану гірських водозборів.
Система є «очима» проекту DREVO Живі гори, Забезпечуючи регулярне отримання просторових даних для всіх дев'яти каскадів, а також оперативний контроль природних процесів та ефективності відновлювальних заходів.
Головний принцип:
Кожен квадратний метр гірської екосистеми має бути виміряний, спостерігаємо та аналізуємо протягом усього життєвого циклу проекту.
Основні завдання
DREVO AeroSense Drone забезпечує:
високоточне картографування території;
створення цифрових моделей рельєфу;
моніторинг стану лісів;
аналіз ґрунтів та рослинності;
контроль водних ресурсів;
виявлення природних загроз;
підтримку цифрового двійника;
оперативне супроводження відновлювальних робіт.
Архітектура системи
Комплекс складається з кількох взаємозалежних модулів.
Навігаційний модуль
Використовує:
ГНСС РТК;
інерційну систему (INS);
лазерні висотоміри;
візуальну навігацію;
автоматична побудова маршрутів.
Забезпечує сантиметрову точність позиціонування під час зйомки.
LiDAR-модуль
Основний інструмент створення цифрової моделі місцевості.
Дозволяє отримувати:
цифрова модель рельєфу (DTM);
цифрова модель поверхні (DSM);
висоту дерев;
щільність лісового пологу;
обсяг біомаси;
мікрорельєф;
приховані яри;
зони потенційної ерозії
Лазерне сканування ефективно працює навіть під пологом лісу.
Фотограмметрична система
Використовує камери надвисокої роздільної здатності.
Створюються:
ортофотоплани;
тривимірні моделі;
карти рослинності;
карти ушкоджень;
моделі інженерних споруд.
Мультиспектральна система
Дозволяє аналізувати стан рослин.
Визначаються:
Індекс NDVI;
індекс вологості;
стрес рослин;
густина рослинності;
розвиток молодих посадок;
деградація лісів.
Гіперспектральний модуль
Забезпечує глибокий спектральний аналіз.
Використовується для:
ідентифікації видів рослин;
оцінки стану ґрунту;
виявлення хвороб;
аналізу вмісту органічної речовини;
пошуку забруднень;
виявлення інвазивних видів
Тепловізійна система
Дозволяє визначати:
температурні аномалії;
осередки лісових пожеж;
приховані ділянки, що тліють;
водний стрес рослин;
виходи ґрунтових вод;
потенційні зони джерел.
Атмосферний модуль
Вимірює:
температуру повітря;
вологість;
тиск;
концентрацію аерозолів;
напрямок вітру;
швидкість вітру.
Підтримує роботу Система хмарності та туману DREVO.
Газоаналітичний модуль (опціонально)
Може використовуватися для вимірювання:
CO₂;
CH₄;
NH₃;
H₂S;
летких органічних сполук;
інших атмосферних домішок, залежно від встановленого обладнання.
Контроль дев'яти каскадів
Каскад 1 - Гребінці
Контроль:
сніговий запас;
туману;
вітрової ерозії;
стану вододілів.
Каскад 2 - Верхні схили
Аналіз:
інфільтрації;
мікротерас;
ерозії;
молодих посадок.
Каскад 3 - Середні схили
Контроль:
структури лісів;
біомаси;
вологості;
розвитку лісової "губки".
Каскад 4 - Яри
Виявлення:
нових ярів;
наносів;
руйнувань русел;
ефективності порогів
Каскад 5 - Підніжжя
Контроль:
інфільтраційних басейнів;
сільськогосподарських земель;
рівня зволоження;
агролісівницьких систем.
Каскад 6 - Заплави
Моніторинг:
сезонних затоплень;
сталь;
заплавних лісів;
зміни русел.
Каскад 7 - Естуарій
Контроль:
дельта;
лагуна;
розподілу наносів;
якості води (за непрямими спектральними ознаками та у поєднанні з наземними вимірами).
Каскад 8 - Прибережна зона
Аналіз:
дюна;
берегової лінії;
ерозії;
прибережної рослинності.
Каскад 9 - Море.
Моніторинг:
прибережних морських лук;
каламутності води;
цвітіння водоростей;
стани берегової смуги.
Автоматичне виявлення
Штучний інтелект здатний автоматично виявляти:
незаконні вирубки;
нові дороги;
ерозію;
слайд;
пересихання джерел;
усихання лісів;
осередки пожеж;
пошкодження інфраструктури;
інвазивні рослини.
Робота з роботизованими системами
DREVO AeroSense Drone взаємодіє з:
Гірський ровер DREVO
Передача координат:
посадок;
інженерних робіт;
ремонту;
обстежень.
Система хмарності та туману DREVO
Визначає:
зони перегріву;
райони із низькою вологістю;
ділянки, що потребують локального зволоження.
Обсерваторія «Жива гора»
Передає дані у режимі реального часу.
Гірський цифровий двійник
Автоматично оновлює цифровий двійник місцевості.
Планування відновлювальних робіт
На основі зйомки система автоматично пропонує:
місця посадки лісу;
облаштування мікротерас;
будівництво каскадів;
відновлення джерел;
розміщення протипожежних бар'єрів;
зони відновлення боліт.
Довгостроковий моніторинг
Періодичні обльоти дозволяють оцінювати:
зростання лісів;
зміна ґрунтового покриву;
накопичення біомаси;
відновлення гідрології;
динаміку біорізноманіття;
ефективність природоохоронних заходів.
Усі дані зберігаються у єдиній історії спостережень.
Інтеграція
DREVO AeroSense Drone є основним джерелом просторових даних для:
Гірська губка DREVO;
Відновлення Маунтін-Спрінгс;
Гірсько-лісові коридори;
Система хмарності та туману DREVO;
Обсерваторія «Жива гора»;
Гірський цифровий двійник;
ДЕРЕВНИЙ ШТУЧНИЙ УМІН;
Гірський ровер DREVO;
DREVO Розумне сільське господарство;
Ініціатива щодо стійкості водних та ґрунтових ресурсів прибережних зон Атлантики та Середземного моря (AMCWSRI).
Очікувані результати
Після впровадження системи досягаються:
створення високоточних карток усієї території;
постійне оновлення цифрового двійника;
раннє виявлення природних загроз;
підвищення ефективності відновлення екосистем;
зниження витрат на польові обстеження;
підвищення точності інженерних рішень;
накопичення об'єктивної бази просторових даних багаторічного управління проектом.
Місія проекту
Дрон TREVO AeroSense є системою дистанційного зору проекту DREVO Живі гори. Спільно з Обсерваторія «Жива гора»,Гірський цифровий двійник і ДЕРЕВНИЙ ШТУЧНИЙ УМІН він формує єдину інтелектуальну платформу управління гірськими водозборами. Завдяки регулярному дистанційному картографуванню та аналізу природних процесів проект отримує можливість не лише спостерігати зміни, а й своєчасно прогнозувати ризики, коригувати відновлювальні заходи та приймати рішення на основі об'єктивних просторових даних.