UAV LiDAR mang đến nhiều lợi ích to lớn trong nghiên cứu và quản lý tài nguyên rừng. Trong đó, nổi bật là ứng dụng UAV LiDAR để phân tích mật độ cây rừng và ước tính trữ lượng gỗ. Hãy cùng Đất Hợp tìm hiểu chi tiết hơn về ứng dụng này của UAV LiDAR qua bài viết dưới đây.
Khả năng ứng dụng của UAV LiDAR trong quản lý tài nguyên rừng
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nhu cầu quản lý tài nguyên rừng ngày càng cao, công nghệ LiDAR gắn trên UAV đã trở thành công cụ đắc lực trong nghiên cứu và quản lý lâm nghiệp. UAV LiDAR cho phép thu thập dữ liệu ba chiều với độ chính xác cao, hỗ trợ phân tích mật độ cây rừng và ước tính trữ lượng gỗ một cách hiệu quả. Việc ứng dụng công nghệ này không chỉ giúp đánh giá sức khỏe rừng mà còn phục vụ cho công tác quy hoạch và quản lý, bảo vệ rừng.
LiDAR hoạt động bằng cách phát xung laser và thu nhận tín hiệu phản xạ từ bề mặt đối tượng. Khi gắn trên UAV, hệ thống này có thể khảo sát diện tích rộng, bao gồm cả tầng tán rừng và địa hình bên dưới tán cây. Dữ liệu thu được là đám mây điểm (Point Cloud) chứa hàng triệu điểm với tọa độ không gian chính xác. Hệ thống UAV LiDAR thường bao gồm cảm biến laser, hệ thống định vị GNSS để xác định vị trí UAV cùng phần mềm xử lý dữ liệu để phân loại đám mây điểm và trích xuất thông tin hữu ích.
Cảm biến LiDAR hãng GreenValley gắn trên UAV.
UAV LiDAR: Phân tích mật độ cây rừng và ước tính trữ lượng gỗ
– UAV LiDAR phân tích mật độ cây rừng:
Một trong những ứng dụng quan trọng của UAV LiDAR là phân tích mật độ cây rừng. Dữ liệu thu thập được sẽ trải qua quá trình phân loại để tách riêng các thành phần như mặt đất, thân cây và tán lá. Các thuật toán hiện đại có thể phát hiện và đếm số lượng cây, từ đó xác định mật độ cây trong khu vực khảo sát. Chỉ số này giúp đánh giá sự phân bố rừng, mức độ che phủ và khả năng lưu trữ Carbon, cung cấp dữ liệu quan trọng cho công tác bảo tồn.
– UAV LiDAR hỗ trợ ước tính trữ lượng gỗ:
Ngoài phân tích mật độ, UAV LiDAR còn hỗ trợ ước tính trữ lượng gỗ trong rừng. Công nghệ này cho phép đo chính xác chiều cao từng cây bằng cách xác định chênh lệch giữa điểm cao nhất của tán cây và mặt đất.
Từ dữ liệu chiều cao, kết hợp với các mô hình thực nghiệm, có thể suy ra đường kính ngang ngực (DBH) của cây, dù UAV LiDAR không đo trực tiếp được thông số này. Sau đó, bằng cách áp dụng các mô hình sinh khối phù hợp với từng loài cây và khu vực, trữ lượng gỗ của khu vực khảo sát được ước tính một cách hiệu quả. Nhờ đó, UAV LiDAR trở thành công cụ quan trọng trong quản lý khai thác rừng, đảm bảo tính bền vững của nguồn tài nguyên.
Quá trình phân tích rừng từ kết quả quét của LiDAR.
Ưu điểm của UAV LiDAR
Ưu điểm lớn nhất của UAV LiDAR là khả năng thu thập dữ liệu nhanh chóng với độ chính xác cao. Khả năng xuyên qua tán rừng giúp đo đạc cả địa hình bên dưới, điều mà ảnh quang học truyền thống không thể thực hiện được. Bên cạnh đó, UAV có thể khảo sát diện tích lớn mà không cần nhân lực trực tiếp đi thực địa, giảm đáng kể thời gian và chi phí.
Tuy nhiên, công nghệ này cũng có một số hạn chế, bao gồm chi phí đầu tư cao và yêu cầu kỹ thuật xử lý dữ liệu phức tạp. Việc phân loại đám mây điểm, trích xuất thông tin từ dữ liệu và xây dựng mô hình sinh khối đòi hỏi sự am hiểu chuyên sâu về công nghệ và phần mềm chuyên dụng.
Nhìn chung, UAV LiDAR mang lại nhiều lợi ích to lớn trong nghiên cứu và quản lý rừng. Công nghệ này không chỉ giúp cải thiện độ chính xác trong phân tích mật độ cây rừng và ước tính trữ lượng gỗ mà còn góp phần quan trọng vào chiến lược bảo vệ môi trường và chống biến đổi khí hậu. Để khai thác tối đa tiềm năng của UAV LiDAR, cần có sự đầu tư vào thiết bị, phần mềm cũng như đào tạo nhân lực chuyên môn, hướng tới mục tiêu phát triển lâm nghiệp bền vững và hiệu quả hơn.
>>> Xem thêm: Tính toán khả năng hấp thụ CO2 của rừng bằng Công nghệ LiDAR
