Оценка и контроль состояния зеленых насаждений по данным мультиспектральной съемки беспилотными летальными аппаратами и спутниковых снимков высокого разрешения. Технологии дистанционного зондирования позволяют оценивать пространственную структуру зеленых насаждений и их состояние, в том числе с учетом суточной, сезонной и многолетней динамики. Применение современных технологий обработки снимков и пространственного моделирования позволяет проводить инвентаризацию зеленых насаждений, строить 3D модели кроны и оценивать вегетационные индексы. Для мониторинга зеленых зон города Кишинева в проекте использовали гиперспектральные изображения, полученные с помощью БПЛА, оснащенного RGB-камерой и мультиспектральным комплексом из 5 камер, охватывающим синий, зеленый, красный, красный край и ближний инфракрасный каналы спектра.

Для оценки состояния растений использовали пять общепринятых вегетационных индекса: NDVI, GNDVI, OSAVI, LCI и NDRE.

• NDVI (нормализованный относительный вегетационный индекс)- индекс растительности вычисляется по соотношению коэффициентов отражения в красном и ближнем инфракрасном диапазонах электромагнитного спектра. NDVI характеризуется высокой степенью корреляции с первичной продукцией и биомассой, поэтому считается индикатором биопродуктивности и связанной с ней устойчивости систем. В неблагоприятных условиях образование хлорофилла в листьях деревьев замедляется, что обусловливает рост отражения в красной и падение в инфракрасной области спектра, что сказывается на величине NDVI;
• GNDVI (зелёный нормализованный относительный индекс растительности)- индикатор концентрации хлорофилла в листьях и хвое, скорости фотосинтеза и стресса растений. При пожелтении и усыхании растет отражение в красной и снижается в зеленой области спектра, в результате чего наблюдается падение значений GNDVI. Индекс также применяют для определения растений других видов, находящихся на территории;
• NDRE - (нормализованный разностный индекс красного края)- служит для определения концентрации азота в листьях путём оценки активности фотосинтеза;
• OSAVI - (почвенный вегетационный индекс)- используется для исследования состояния разреженной молодой зелёной растительности с учётом состояния почвы;
• LCI - (индекс содержания хлорофилла в листьях)- предназначен для оценки роста растительного покрова и урожая; служит индикатором нехватки питания, болезней, роста и старения растений.

Чем лучше себя чувствует растение (хорошая клеточная структура – растению хватает элементов питания, влаги, света, нет негативных факторов, влияющих на его рост) – тем меньше от листовой пластины отражается красный спектр света и сильнее отражается ближний инфракрасный спектр.

И наоборот, если растению не хватает питания, влаги, света, его поражают вредители, заболевания и т.п., тогда лист начинает деградировать – от него начинает сильнее отражаться красный спектр и меньше отражаться ближний инфракрасный спектр

Область применения:

• Геопривязка и детальное картографирование зеленых насаждений и объектов инфраструктуры;
• Инвентаризация зеленых насаждений: оценка количества растений и контуров кроны;
• Прогнозная оценка биомассы по высоте деревьев и площади кроны;
• Расчет индексов листовой поверхности;
• Оценка состояния зеленых насаждений по вегетационным индексам;
• Диагностика стрессового состояния зеленых насаждений;
• Построение 3D моделей территории.

Мониторинг с применением БПЛА для практических задач:

• Создания, сохранения и ухода за зелеными насаждениями;
• Разработки системы менеджмента зеленых территорий;
• Контроль состояния зеленых насаждений и объектов инфраструктуры.