Команда Aeromotus побывала в гостях у кандидата биологических наук БИН РАН Игоря Лавриненко, исследующего с группой ученых покровы Арктики с применением DJI P4 Multispectral. В интервью Игорь Анатольевич совместно с мл. научным сотрудником из своей лаборатории Анной Лапиной рассказали нам о своей деятельности, полевых работах и использовании мультиспектральной съемки для изучения и сохранения уникальной арктической природы.

AEROMOTUS: Игорь Анатольевич! Расскажите, пожалуйста, о себе и своей деятельности?

ИГОРЬ ЛАВРИНЕНКО: Я являюсь заведующим лаборатории динамики растительного покрова Арктики Ботанического института имени Комарова РАН. Лаборатория наша достаточно молодая и была основана всего 3 года назад. Здесь мы изучаем современное состояние растительного покрова тундры, который является лучшим индикатором экологического благополучия этой территории. Одной из основных задач у нас является оценка его современного состояния и оценка динамики под влиянием природных факторов. Это как климатические изменения, так и изменения под влиянием деятельности человека.

AEROMOTUS: Расскажите, какие задачи вы решаете с помощью дронов?

ИГОРЬ ЛАВРИНЕНКО: Сейчас мы не просто на карте выделяем определенные категории мест обитаний, а даем реальную раскладку их состава и содержания. Для отображения структуры и состава растительности тех или иных объектов на ключевых участках мы используем дрон. Проводим съемки, заносим все данные, координаты и прочее. При характеристике объекта приводим его эталонный вариант. Затем уже даем ему полное детальное описание.

AEROMOTUS: Как происходила работа до появления дронов в Вашей работе?

ИГОРЬ ЛАВРИНЕНКО: До внедрения беспилотных летательных аппаратов мы, конечно, использовали, спутниковые снимки. Это снимки MODIS и снимки Landsat. Как раз на основе этих снимков, их обработки, ежегодных практически полевых работ на ключевых участках мы готовили карты территорий. По сравнению с тем, что было раньше, достоверность этих карт несоизмеримо возросла.

AEROMOTUS: Когда Вы стали применять дроны в работе, пробовали ли другие модели?

ИГОРЬ ЛАВРИНЕНКО: Мы начали три года назад с Mavic Pro. В прошлом году приобрели Phantom 4 Multispectral. В целом, конечно, между Mavic и Phantom огромная разница. У Phantom очень много плюсов. Импонирует наличие целого ряда каналов в разных спектральных диапазонах. Это позволяет сопоставлять данные, полученные на наземных объектах со спутниковой съемкой. Сейчас мы как раз заняты решением задач сравнительного анализа материалов по данным каналам в данных спектральных диапазонах.

Мы получаем их на контуре по снимкам Sentinel’а или снимкам сверхвысокого разрешения WorldView-2 и подобного типа. Это первое. Второе – чисто практически Phantom более устойчив в тундре по сравнению с Mavic. Например, у нас он выдерживал ветер до 15 м/c.

AEROMOTUS: Из каких этапов состоит ваш процесс работы совместно с дронами?

ИГОРЬ ЛАВРИНЕНКО: Прилетаем на вертолете, либо доставляют на катерах, лодках. Определяем какую-нибудь категорию растительности, категорию места обитания. Дрон используем не на больших, скажем, однородных массивах, а именно в таких сложных и весьма мозаичных контурах. Запускаем дрон и получаем съемку, ноутбук у нас с собой. В ноутбуке обрабатываем, получаем панорамную съемку этого участка, выделяем фрагменты, которые нам необходимо отработать. После этого в полевых условиях идем и описываем каждый контур. Делаем почвенные разрезы обязательно. То есть, стараемся дать максимально полную характеристику этих объектов.

Снимки разных категорий местообитаний (в надир) с БПЛА, для их диагностики и характеристики пространственной структуры (фрагмент «Каталога местообитаний восточноевропейских тундр» (в работе)

AEROMOTUS: Какое ПО Вы используете для обработки полученных данных?

ИГОРЬ ЛАВРИНЕНКО: Основной программой, которой мы пользуемся при подготовке визуализированной версии, которую уже можно докладывать, показывать, представлять – является, конечно, ArcGIS. У нас есть лицензия на ArcGIS Pro. С помощью данного ПО появляется возможность получить нужную съемку, представить объект в разных ракурсах, связать с рельефом, подготовить легенду, соответствующую для разных элементов.

AEROMOTUS: Расскажите, какие функции оказались наиболее полезны в вашей сфере?

ИГОРЬ ЛАВРИНЕНКО: Основная функция, от которой мы просто в восторге – это ПО DJI GO 4. Например, задаем определенный квадрат и, так сказать, сообразно его высоте происходит построение сетки. Затем можно запустить дрон и отойти, пока он работает по этой сетке. Если поднять его на большую высоту – 100 метров, то охватим большую площадь. Дрон работает 15-20 минут, и я могу в это время заниматься чем-то другим и знать, что это ПО мне даст то, что мне как раз и нужно.

AEROMOTUS: Какие возможности открыло применение дронов в вашей сфере?

АННА ЛАПИНА: Дрон мы использовали при работе на Болванском полуострове в восточно-европейских тундрах при изучении зональной растительности. Нам это дало большое количество качественных материалов с аэрофотосъемкой. Позволило подробно изучить горизонтальную структуру. Опять же, применение дронов ускорило процесс работы, сократило человеческий фактор, сделало результат более качественным. Мы не зарисовываем всё руками, не делаем какие-то ошибки в этом процессе. Мы получаем конкретные изображения объекта как он есть.

ИГОРЬ ЛАВРИНЕНКО: Основное – это то, что мы сейчас имеем возможность получать очень качественные снимки. Цифровые снимки сверху высокого разрешения, а если говорить про Phantom 4 Multispectral, то и многозональные. Хочу выделить ещё один плюс использования дронов. Тундра – это такой тип ландшафта, где местами пройти чрезвычайно сложно. То это ивняки в твой рост идут по низине на полкилометра, то это сильно заболоченные участки, то огромное озеро диаметром под километр, а за ним то, что тебе интересно. То, что увидел на космоснимке. В таком случае мы, естественно, используем дроны.

AEROMOTUS: Планируете ли Вы расширить список задач с помощью решения дронов?

ИГОРЬ ЛАВРИНЕНКО: Безусловно планируем. Потому что тот объем информации, который нами накоплен на сегодняшний день, требует дальнейшей обработки. На первых этапах мы регистрировали только показатели спектральной DVI, отражающие продуктивность зеленой биомассы. Но тот материал, который мы имеем, позволяет использовать для обработки целый ряд других спектральных индексов, которые отражают состояние субстрата, увлажненности и целый ряд других показателей. Это одно из таких направлений.

ИГОРЬ ЛАВРИНЕНКО: Хочу сказать буквально несколько добрых слов о нашем сотрудничестве с компанией Aeromotus. В прошлом году мы мучились, выбирая квадрокоптер. До этого у нас уже было 3 Mavic, но когда я увидел многоспектральный Phantom, то первый вопрос к ним был – а нельзя ли эту камеру мультизональную поставить на Mavic? И вот меня что поразило – я обсуждал со специалистами Aeromotus возможность установки этой камеры на Mavic несколько дней, то есть достаточно долго. Все-таки на данный момент это невозможно. Но фактически каждый другой вопрос, который я задавал, – и по устойчивости к ветру, и целый ряд других решался практически мгновенно. И так до полевого выезда я их терзал и практически сразу же получал ответы. Конечно, хочется поблагодарить за подобное отношение. Надеюсь на дальнейшее сотрудничество с фирмой Aeromotus. Ну, так сказать, надеюсь, что они будут информировать о тех новинках, которые будут появляться на рынке. А мы, в свою очередь, расскажем применении этих новинок в экспедициях, полевых условиях. Спасибо большое.

Все материалы для интервью любезно предоставлены Игорем Лавриненко. Команда Aeromotus выражает искреннюю благодарность ученым БИН РАН за сотрудничество!