Просим прокомментировать план проекта по БПЛА-картированию нерестилищ

Добавлю одну немаловажную деталь. В России контроль за сохранением рыбных ресурсов возложен на обширную систему филиалов Главрыбвода (http://glavrybvod.ru/about/filial/). Они взаимодействуют с рыбохозяйственными НИИ (филиалы ВНИРО) в целях решения общих задач: оптимизации промысла, защиты производителей на нерестилищах и т. д.

Главрыбвод активно использует БПЛА с 2017 г. в целях мониторинга водных биологических ресурсов (http://glavrybvod.ru/about/ob_organizacii/), в хороших объемах закупается оборудование (http://rostender.info/tender/35607844).
По роду службы эти БПЛА проводят плановые облеты нерестовых рек. Есть мысли об интеграции усилий и создании общей базы геореферированных снимков на подотчетную область. Для снижения себестоимости работ и повышения их качества.
Есть однако серьезная проблема: облеты Главрыбвода преимущественно ориентированы на поиск правонарушителей (браконьеров и их орудий лова), а не на подсчет количества производителей в реке. Соответственно, они летают выше и в целях экономии полетного времени и ресурса батарей не проводят фотосъемку, нужную для создания ортофотопланов. А просто снимают видеоряд и GPS-трек. Но и эти данные, возможно, будут полезны для научных исследований. А видеоряд тоже можно разложить на отдельные фотоснимки, пусть и неважнецкого разрешения, и геореферировать. Уже есть ПО, которое это позволяет делать с использованием параметров ориентации камеры (например, FMV для ArcGIS).

Позвольте вопрос, может у кого есть такая информация? С какой максимальной высоты на БПЛА-фотосъемке (камера 12-20 Мп) будут хорошо видны стандартные браконьерские орудия лова: ставные и сплавные сети, ориентированные на лов сравнительно крупной рыбы (2-8 кг) с ячеей 50-80 мм? Понимаю, что вопрос очень узкий, но может кто много летал по речкам и имеет такой полевой опыт.
Позвольте немного видеоматериалов для иллюстрации перспектив БПЛА в рыбоохране, для иллюстрации высокой результативности метода:





https://www.youtube.com/watch?v=nT3SSGEYEfE
https://youtu.be/x-j4HqqIvE8?t=103
https://youtu.be/AEqIeuFpBF4?t=125

 

Да, всё это здорово, только вот приходит понимание, что партизанская война отныне сложна, а то и невозможна )))
Ведь есть ещё и тепловизоры.

Спасибо за ссылки, интересные статьи.
После репортажей этой вены-лета, когда в сети палили как вываливают десятки тонн рыбы есть икру расхотелось.
Скорее-всего, только мониторинг и контроль могут определить квоты и время вылова. Ну и ещё кое что, что всем надоело.

Например, со слов работавших в Корякии коллег знаю, что ловить в меру умеют только местные, там за каждой семьёй закреплена река и участок. Чужака просто не пустят, да и ели вычерпаешь на протяжении нескольких лет всё, то останешься не у дел.
Ну и вывести оттуда много невозможно.

 

В ряде регионов ДВ это, к сожалению, невозможно. Например на Амуре. Пойманное крупным бизнесом в лимане = не дошедшее до верховьев, где проживает много КМНС. Отсюда постоянные трения о правильном распределении квот вдоль длинного течения Амура, о допустимом объеме вылова в разных частях бассейна, об оптимальном наполнении нерестилищ.
Вот весьма здравый фильм на эту тему, учитывающий интересы всех сторон, дающий относительно объективную картину происходящего:

 

в каком масштабе они проводятся

?
потому что модель будет более качественная и да же в автономном режиме точность посадки ортофото на местность будет +-5-6 м, точность привязки спутниковых снимком +-20 метров, это точность для западной сибири.
Так же не стоит забывать про СК(система координат), в вашем случая она может быть любая (МСК, СК-42, СК-95), создавать ортофотоплан в WGS-84 плохая идея, т.к. данная СК геоцентрическая. По крайней мере для геодезии

мы используем опознаки на местности, но меньше чем того требуется, т.к. у каждого снимка известны координаты фотографирования. Что опять же облегчает обработку, не надо тратить время на посадку снимков на опознаки. В вашем же случае опознаки не нужны, при наличие ГНСС приемника на борту.
http://194.135.10.78:7777/ на этом сайте показаны пункты ГГС на всю нашу бескрайнюю родину, даже в самой глухой тайге есть пункты ГГС, при чем сохранность их в тайге выше, не кому их уничножать, это к вопросу отсутствия пунков на сотни км от места
КемГУ занимается АФС, в том числе и для науки http://www.xn--80aahee8c4a.xn--p1ai/sferyprimeneniya , у них есть опыт мониторинга животных, плюс у них большой опыт полетов, пообщайтесь с ними.

 

@VicArh, спасибо за ваши ценные замечания, обязательно учтем.

На Камчатке в последнее время стабильно выделяются деньги примерно 170-250 часов летного времени в год.
Вот официальные пресс-релизы, описывающие объем и характер съемочных работ - http://www.kamniro.ru/presscenter/n...dovaniya_nerestovyh_rek_kamchatki_v_2018_godu (в 2018 г. обследовано 55 бассейнов рек. Общий налет составил 175 часов. Поротяженность трансект приблизительно равна 28 тыс. км.)
До 2003 г. на Камчатке налетывали и по 650 часов, потом финансирование срезали.

Вот статья, обосновывающая минимальный объем полетных часов для Камчатки (200-250 часов в го): https://cyberleninka.ru/article/n/r...-otsenki-zapolneniya-nerestovogo-fonda/viewer
Камчатка - крупнейший лососевый регион ДВ. На нее выделяется основная часть "лососевого" вертолетного времени. Далее по значимости идут Сахалинская область и Хабаровский край. Для Сахалина использование БПЛА выглядит очень обоснованным - сравнительно небольшая протяженность рек, компактность распределения нерестилищ.

Хабаровский край сложен очень большой разбросанностью нерестилищ на огромной территории, колоссальная сеть нерестовых рек. При этом концентрация лососей на нерестилищах в этой огромной речной сети в несколько раз меньше, чем на Камчатке, что создает большие трудности при учете. Соответственно, вертолетные съемки финансируются только для наименее удаленных и наиболее значимых участков. Поэтому актуально выявление в целом по региону рек (реперные полигоны), которые в целом позволят отслеживать ситуацию по запасам лососей в Хабаровском крае. Для Амура это сделано в этой статье (рисунок 4):
https://izvestiya.tinro-center.ru/jour/article/view/507/476
И затем по реперным полигонам делать аэровизуальные и пешие (береговые) обследования. Уже сейчас очевидно, что эти реперные полигоны будут сильно разбросаны по Хабаровскому краю. Нерентабельно делать залеты по ним на вертолете, очень дорогой перелет с аэродрома. Проще направить наземным транспортом группу с БПЛА.

Спасибо за это очень важное уточнение. Предположу, что это существенно меняет дело. Возможно, имеет смысл отстаиваться с геодезическим приемником на ближайшем ГГС и уравниваться по нему. Хотя, видимо, это не на первом этапе работ и не на всех обследуемых участках. Поиск базы и отстаивание на ней - большие временные затраты. Будем думать, где для нас актуальна точная привязка к местности (с вытекающими возможностями по созданию ЦМР для гидрологического анализа), а где важнее оперативный подсчет нерестующих рыб и огрубленное оконтуривание нерестилищ.

Большое спасибо за контактную информацию и все ваши соображения.

 

Ребята,работа для меня интересная,если что я готов поработать на таком объекте, опыт работы с БПЛА есть.

 

Спасибо, я записал ваши контактные данные на будущее.

 

Предпочтительным будет использование БПЛА типа конвертоплан. Преимущества и коптерного и самолетного типов. На сегодняшний день в РФ , реально в коммерческой доступности и с реальной конверсией ( не путать, когда квадрокоптеру приделывают толкающий или тянущий винт ) , конвертопланы " ЭРА".
Общая масса с полезной нагрузкой - до 30 кг. Дальше выбираете массу топлива или массу полезной нагрузки. Свыше 30 кг. - лицензия!
Крейсерская скорость в самолетном режиме 90-100 км.ч. Время полета от 1 часа ( при массе полезной нагрузки 7 кг.) и до 4 х часов при 3 кг. ( камера) . Один из существенных плюсов , в отличие от коптеров - высокая ветроустойчивость - до 21 мс. Характеристики можно посмотреть на сайте www.neng.ru

 

Спасибо, что напомнили. Да, конечно, согласования с авиацентрами, силовиками и прочими регуляторами. У нас предельно прозрачные работы и открытая отчетность по ним. Не может же наука потом публиковать в отчетах результаты, полученные с нарушением закона РФ.
Сильно выручает то, что работаем по большей части в глухомани тьмутараканской, до которой регулятором редко есть дело. Поэтому наши согласования не должны изобиловать граблями, характерными для геодезических работ в застроенных территориях.

 

Внесу своих "5 копеек" в тему:
Из анализа целей и задач проектируемых работ следует:
1. Необходимо создание цифровых ортофотопланов (ЦОФП) и ЦМР на обширные труднодоступные территории Дальнего Востока по руслам рек с захватом до 20 м береговой полосы.
2. Абсолютная точность ЦОФП и ЦМР в МСК субъекта или ГСК, а также в Балтийской системе высот, не критична, но желательна. Относительная точность, похоже, должна быть достаточно высокая, т.к. предполагается создание гидрологических моделей (река не должна "побежать" в обратную сторону на ЦМР).
3. Разрешающая способность ЦОФП - до 0.5 см на местности для дешифрирования, векторизации, подсчета и т.п.
4. Мониторинг со съемкой - не менее 2 раз в год.

Замечания:
1. Получаем нетривиальный набор задач, которые решить одним методом съемки не представляется возможным.
2. Учитывая, что необходимо создание ЦМР в условиях густой растительности по берегам рек, использование любых аэрофотосъемочных систем без воздушного лазерного сканирования невозможно, причем от слова "совсем".
3. Практика показывает, что упрощение задач в будущем оборачивается проблемами и доп. затратами. Поэтому ЦОФП и ЦМР надо сразу делать в конкретной системе координат и конкретной системе высот - от пунктов гос. геодезической сети и реперов высотной основы.

Если решать эти задачи системно, то целесообразно разделить задачи на следующие этапы:
1. Создание кондиционных ЦОФП и ЦМР в конкретной системе координат от пунктов гос. геодезической сети, в масштабе, например 1:1000 (с разрешением ЦОФП на местности 0.1 м) и в конкретной системе высот, например Балтийской 77 г. (с точностью отображения рельефа не хуже, например 0.1 м). Съемку выполнить сразу на всю территорию (или основную её часть), методом воздушного лазерного сканирования и цифровой аэрофотосъемки (ВЛС и ЦАФС). Учитывая высокую производительность пилотируемых аэросъемочных систем ВЛС и ЦАФС, отсутствие необходимости фотограмметрической обработки (рельеф получается по результатам лазерного сканирования, и лес - не помеха), сроки съемки и изготовления картматериала будут вполне разумными. Картматериалы позволят обеспечить создание гидрологических моделей. Кроме этого, при геодезическом обеспечении съемки должна быть создана система базовых станций, с центрами долговременного закрепления. Эти БС послужат основой для производства последующих мониторинговых работ.
2. На основании созданных ЦМР и ЦОФП - спроектировать участки детального изучения нереста, транспортную логистику и непосредственно - работы с БПЛА, позволяющего получить высокое разрешение 1,0 - 0,5 см (эту задачу реально решить с применением мультикоптеров, позволяющих зависнуть над объектом съемки или лететь с малой скоростью, чтобы избежать смаза изображения).
3. Периодически производить мониторинговые съемки участков нереста и обеспечить решение целевых задач по подсчету рыб и т.п.- с использованием мультикоптеров, с привязкой от базовых станций, созданных на 1 этапе.

Работа объемная, но решаемая. Актуальны только два вопроса - грамотного проектирования и финансирования... ;)

 

Спасибо, за Ваши соображения!

 

Добавлю свои 5 копеек.
1. если снимать фантомом разрешением 1 пиксел на фото, то летать нужно на 35 метрах, если Sony RX1 то на 55 метрах, .Sony с объективом 55 мм на 135 метрах, 70 мм на 175 метрах.
2. ширина съемки будет если 2 галса 60 метров максимум, если продольное перекрытие 60%.
3. если ширина реки больше, то ортофото с 3 галсов можно не собрать, если глубина больше 2 метров или мутная, плюс блики (блики можно конечно убрать поляриком но это только опытным путем подбирать)
4. если летать галсами то точно подсчитать невозможно, рыба не стоит на месте.
5. берега рек не всегда пологие, летать на самосборе на такой высоте это опасно столкновением причем не только обрывами и деревьями но и с птицам (опыт такой есть, в лесу птицы поагрессивнее, тем более на такой высоте), только в прямой видимости или с визуальным контролем по видеоканалу причем отличному от основной камеры.
Самолетом БПЛА будет однозначно смаз на такой высоте, самолет медленно летать не умеет, либо скорость затвора будет такая быстрая что вылезет шум.

Может просто вертолет полегче и подешевле, Робинсон вполне подойдет, летный час раза в три меньше, камеру можно любую по весу, а можно и 2 камеры и денег бригаде на земле с зарядками генератором, бензином, палатками и тд платить не надо.

1 пиксел на фото - это очень очень дорого, а еще меньше практически невозможно!!!
коптер в вашем случае интересен только в плане динамики, например снимать один и тот же приток каждый день в одном и том же месте на протяжении всей путины!

 

Александр, большое спасибо за ваши ценные соображения.

Позвольте уточнить.

1. По вашим наблюдениям поляризационный фильтр на БПЛА реально позволяет убрать ощутимую долю бликов? На Фантом 4 Про не подскажите вариант фильтра?

2. Мы уже собрали несколько ортофотопланов на небольшие участки нерестилищ. Рыба смещается, много артефактов. Соотвественно, как альтернативу ортофотоплану решили использовать ортофотоснимки. Тот же Agisoft Metashape позволяет их создавать после генерации ортофотоплана. Мозаику ортофотоснимков используем в ГИС для подсчета количества особей на локальном нерестилище, его площади, выходит приемлемо, хотя в каждой точке приходится просматривать несколько пересекающихся ортофотоснимков, что требует большего времени.

3. Да, видимо, придется умерить аппетиты и опуститься до 3-4 см/пикс. Вкладываться в эксклюзивные стомегапиксельные модели камер () пока нет финансовой возможности.

4. Да, есть планы применения бюджетных коптеров для оценки величины заходов лососей в околоустьевой части мелководных рек. Летать с определенной периодичностью в светлое время суток и соотносить визуальные оценки с величиной контрольных неводных обловов.
При хорошей сопоставимости двух методов учета можно будет просто сажать человека с БПЛА на подходящие реки человека для сбора данных. Это намного дешевле, чем делать контрольные неводные обловы.

5. Коллеги с Камчатки летают на Робинсонах, но аэрофотосъемку не производят. Мотивация: летный час Робинсона с дорогим аэрофотосъемочным оборудованием на борту (включающим дорогие стабилизирующие платформы для компенсации вертолетной вибрации и работу персонала, обслуживающего аэрофотосъемочное оборудование) в 2-4 раза дороже, чем час "простого" полета.
Пойти снижение обследуемой территории в 2-4 раза они не могут. Вот и приходится вообще отказывать себе в аэрофотосъемке с вертолета.

Подскажите, может ситуация уже изменилась, или у нас неверное представление о стоимости аэрофотосъемочных работ борта таких "легких" вертолетов?

Сейчас прорабатываем вариант монтажа аэрофотосъемочного оборудования на гидросамолеты. У них по сравнению с МИ-8 летный час существенно дешевле и вибрация небольшая. Есть надежда, что удастся сколхозить нормальную камеру, подвес и стабилизатор на крыло (да, не в кабине) и сделать тестовую бюджетную съемку. Полеты в любом случае будут или на гидропланах или на других малых авиационных средствах. Почему бы не попробовать приколхозить на крыло аэрофотосъемочную, если это безопасно для полета и не противоречит законодательству. Стоимость летного часа это не увеличит значительно, как я понял из общения с товарищами летчиками.

Упоминал в теме ранее, но повторюсь: парадоксальность ситуации в том, еще 50-70 лет назад на той несовершенной технике аэрофотосъемки нерестилищ производили. Чтобы подкреплять аэрофотоснимками визуальные наблюдения и записи в блокноте, сделанные наблюдателем с авиасредства. Такой подход более точен, ведь в работе наблюдателя неизбежны ошибки, которые очень полезно корректировать по аэрофотоснимкам.

Тем не менее в последние десятилетия от этой практики отошли, аэрофотосъемка при аэровизуальных обследованиях лососевых рек ДВ РФ не производится, несмотря на весь технический прогресс как с фототехникой, так и с ГИС. Мотивация простая, упоминал о ней выше - экономить стоимость летного часа для сохранения обширности покрытия съемкой.

БПЛА дали было надежду вернуться бюджетной к аэрофотосъемке. Но пока это только точечные работы, которые проблематично экстраполировать на обширную территорию ДВ рек. Возможно, параллельно с БПЛА нужно подумать о возвращении аэрофотосъемки с борта ПЛА, тех же Робинсонов.

Как-то так, наверное.

 

вот уж не думал что когда то буду помогать конкурентам.....)))

Обратитесь в геоскан у них есть оборудование для Робинсона, да, нет гироплощадки но там другая вкусняшка, две камеры с синхронным спуском под углом 30% то есть вам не нужно летать галсами в узких притоках, одним проходом, ширина больше и нет артифактов летания галсами, только уточните у них как собирается орто фото при использовании такого оборудования. А может они для вас и гироплощадку сделают! И еще все что вешается на самолет вертолет должно быть сертифицировано для этого воздушного судна, частникам конечно по барабану), а вот официалам сложнее.
Да, полярик убирает блики, ну тут тонкость угол поворота полярика в одной ситуации убирает блики в другой нет, например смещение по времени утро день вечер или погодных условиях, но приноровится можно. Только не экономте на полярике дело в том что он уменьшает светосилу и плохой полярик это еще и размытость картинки. Если по БПЛА обратитесь в Птеро у них стоит NIKON 800 там 36 МП матрица, можно поставить любой объектив, летать повыше чтоб не зацепить рельеф ну и там бензиновый двигатель летает весь световой день. Но Нужно консультироваться потому как ваша задача 1пиксел -1см это та еще задачка.

 

Alexander T, большое спасибо за ценные советы!

 

А и еще у геоскана есть софт автоматического подсчета деревьев,может они его доработают и по подсчету рыбы! в кризис любые денежные
работы в радость!

 

Добрый день, уважаемые форумчане.
Возможно, вам будет интересна публикация по использованию БПЛА для учета (подсчета) производителей лососей в реках:
см. 3-й абзац - http://habarovsk.vniro.ru/ru/novost...a-lososej-na-rekakh-khuzi-i-my-v-iyule-2020-g

 

Если нужна будет помощь по каким либо проектам в Амурской области, обращайтесь, есть пару комплектов квадриков, полетное время 60 минут, на борту 2 частотный приемник.