Глаза в небе: Использование дронов для защиты лесов

Докторант Университета Кентербери (UC) Шива Парьяр, родом из Непала, проводит новаторские исследования в области дистанционного зондирования. Эта работа может помочь снизить экономические и экологические потери от вредителей у неродных видов эвкалипта.

«В Новой Зеландии плантационное лесоводство доминирует Pinus radiata (сосна), древесину которой необходимо химически обрабатывать для долговечности, — объясняет Парьяр. — Чтобы избежать экологических рисков от проникновения химикатов в почву и воду, организация New Zealand Dryland Forest Innovation (NZDFI) представила естественно долговечные виды эвкалипта как более устойчивую альтернативу».

Однако эти эвкалипты, завезённые из Австралии, уязвимы для жуков-листоедов (paropsine beetles) и других вредителей. «Листья — самая важная часть дерева. Их повреждение или дефолиация значительно снижают способность дерева к фотосинтезу, влияя на его рост и продуктивность леса».

Один из его научных руководителей, доцент Стив Поусон, отмечает, что в Новой Зеландии выращивают более 15 000 гектаров эвкалипта. Ущерб от жуков-листоедов сильно варьируется в зависимости от тяжести атаки и типа системы производства эвкалипта. «Потенциальные потери урожая оцениваются в 10 миллионов долларов в год, а текущие затраты на борьбу с вредителями — от 1 до 2,6 миллиона долларов».

Новый метод мониторинга

Используя установленные на дроны лидары (LiDAR) и мультиспектральные сенсоры, а также спутниковые снимки высокого разрешения с опытных участков в Мальборо и Северном Кентербери, Парьяр разрабатывает новую модель. Она позволит обнаруживать и количественно оценивать пространственный масштаб, интенсивность, частоту и время дефолиации эвкалипта как на уровне отдельных деревьев, так и на уровне целых ландшафтов.

«Человеческий глаз не всегда может уловить тонкие изменения в зелёности кроны или уровне стресса, но используемая нами технология — может. Наземные измерения дороги, отнимают много времени, трудоёмки и часто непрактичны в удалённых или опасных условиях.

Без своевременной и точной информации управляющие лесными хозяйствами не могут эффективно реагировать на вспышки численности насекомых, что может привести к долгосрочному экологическому и экономическому ущербу. Результаты моего исследования помогут им и политикам принимать как упреждающие, так и реактивные меры для улучшения здоровья леса и жизнеспособности плантаций эвкалипта».

Его исследование поддерживает цель по расширению целевых плантаций естественно долговечного эвкалипта в Новой Зеландии до 100 000 гектаров к 2050 году.

Глобальный потенциал

«Если испытания будут успешными, — говорит Парьяр, — эту модель можно будет использовать не только здесь, но и по всему миру — везде, где эвкалипт высаживается как устойчивая альтернатива химически обработанной сосне.

Я хотел развить свои навыки в области дистанционного зондирования и технологий. И, к счастью, нашёл эту возможность в UC, чтобы изучить и расширить свои теоретические знания и практическое понимание, включая новейшие технологии.

UC предоставил мне все необходимые возможности, включая обучение управлению дронами. Теперь я могу готовить планы полётов, управлять дронами и анализировать данные для будущего использования».