Seillinienplanung: Genauigkeit der Einzelbaumdetektion mit drohnengenerierten Luftbildern

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Artikel

200207125

Mit Drohnen erhobene Informationen haben das Potenzial, die Planung und Absteckung von Seillinien zu vereinfachen. Voraussetzung dafür ist, dass 1) die Stammfusskoordinaten potenzieller Stützen- und Ankerbäume
und 2) deren Brusthöhendurchmesser (BHD) im aus den Drohnendaten gewonnenen Oberflächenmodell genügend
genau ermittelt werden können. Um die erzielbaren Genauigkeiten zu analysieren, wurden zwei Schweizer
Marteloskope mit der Drohne eBee Classic von senseFly auf einer Höhe von 180 m beflogen und Luftbilder
mit einer Kamera von Sony mit einer Auflösung von 18.2 Megapixel hergestellt. In dem daraus abgeleiteten normalisierten Oberflächenmodell (nDOM) wurden die lokalen Maxima (Baumspitzen) mit der Einzelbaumdetektionssoftware «FINT» bestimmt. Für diese wurden die Koordinaten und der Brusthöhendurchmesser abgeleitet. Die Detektionsrate lag bei beiden Marteloskopen bei 65%. Die Koordinaten wichen im Durchschnitt weniger als 1.4 m von den terrestrisch ermittelten Stammfusskoordinaten ab. Die vorherrschenden und herrschenden
Bäume konnten noch genauer lokalisiert werden. Der BHD liess sich im Durchschnitt auf 5 cm genau bestimmen.
Ein Praxistest mit neun Seillinien zeigte, dass die ermittelten Koordinaten genügend genau waren, um die
im nDOM bestimmten Stützenbäume für die forsttechnische Realisierung der Seillinien zu verwenden. Eine Geländebegehung ist weiterhin erforderlich, um die Verwurzelung und mögliche Schäden der potenziellen Stützenbäume
zu überprüfen.
Keywords: single tree detection, drone, accuracy, FINT, cable yarding
Les informations recueillies par les drones peuvent simplifier la planification et le tracé des lignes de câble. Pour cela, la condition est que 1) les coordonnées des potentiels arbres-pylônes et arbres d’ancrage à leur pied et 2) leur diamètre à hauteur de poitrine (DHP) puissent être déterminés avec une précision suffisante dans le modèle de surface obtenu à partir des données de drone. Afin d’analyser les précisions atteignables, un drone eBee Classic a volé à 180 m au-dessus de deux marteloscopes suisses et a réalisé des photos aériennes avec une caméra Sony, d’une résolution de 18.2 mégapixels. Dans le modèle de surface normalisé (nDOM) obtenu grâce à elles, les maxima locaux (cimes des arbres) ont été déterminés avec le logiciel de détection des arbres «FINT». Leurs coordonnées et diamètre à hauteur de poitrine ont ensuite été dérivés. Le taux de détection est d’environ 65% dans les
deux marteloscopes. Les coordonnées varient en moyenne de 1,4 m par rapport à celles relevées sur le terrain, au pied des arbres. Les arbres prédominants et dominants sont localisés plus précisément. Le DHP est déterminé avec une précision de 5 cm en moyenne. Un test pratique sur neuf lignes de câble a montré que les coordonnées ainsi déterminées étaient suffisamment précises pour utiliser les arbres-pylônes déterminés dans nDOM lors de la réalisation technique des lignes de câble. Une inspection du site reste nécessaire pour vérifier l’enracinement et l’absence de dégâts des arbres-pylônes potentiels.
Information collected with drones has the potential to simplify the planning and marking of skylines. The prerequisite for this is that 1) the tree coordinates of potential intermediate support and anchor trees and 2) their diameter at breast height (DBH) can be determined with sufficient accuracy in the surface model obtained from the drone data. To analyse the achievable accuracies, two Swiss marteloscopes were surveyed with a senseFly eBee Classic drone at a height of 180 m and aerial photos were taken with a Sony camera with a resolution of 18.2 megapixels. In the resulting normalised surface model (nDOM) the local maxima (treetops) were determined
with the single-tree detection software “FINT”. For these treetops the coordinates and the DBH were determined.
The detection rate for both marteloscopes was 65%. On average, the coordinates deviated less than 1.4 m from the terrestrial reference tree coordinates. The predominant and dominant trees could be located even more precisely. The DBH was determined with an average accuracy of 5 cm. A practical test with nine skylines showed that the coordinates were accurate enough to use the support trees determined in the nDOM for the technical realisation of the skylines. However, an on-site inspection is still necessary to check the potential intermediate support trees for damages, invisible in the aerial view.