ИИ, БПЛА и лосось. 2

22.07.2025

Продолжаю начитывать материал. Итак, КамчатНИРО, Олег Михайлович Запорожец летал с Phantom-4, обрабатывал свободной программой ImageJ, рассчитывал длину и площадь участков пропорционально средней длине производителей нерки. Также пользовался известной программой SAS-Планета (я лично предпочитаю GoogleEarth). Так он вычислял плотность распределения производителей (ПРП), что близко нашим задачам. Делал сравнение учетов традиционным и новым методом. Единственное, что мне осталось непонятным – как он маркировал точки наблюдения производителей – вручную или программа делал это автоматически? Оставляю это на выяснение другим участникам проекта.

 

Запорожец О. М., Запорожец Г. В. 2017. Использование фото- и видеофиксации для оценки количества производителей тихоокеанских лососей на нерестилищах и путях их миграций: некоторые методические подходы // Исслед. вод. биол. ресурсов Камчатки и сев.-зап. части Тихого океана. Вып. 47. С. 77–90.

Следующая работа Запорожца касалась учета производителей и нерестовых бугров нерки озера Начикинского разных рас – ранней и поздней. Была применена методика расчета площадей с использованием TAUC (Trapezoidal area-under the curve) – «трапециевидное приближение».

 

Запорожец О. М., Запорожец Г. В., Фельдман М. Г. 2020. Оценка численности производителей нерки и их распределение по нерестовым стациям в бассейне Начикинского озера (Камчатка) в 2019 г. // Изв. ТИНРО. Т. 200, Вып. 3. С. 618–634.

 И вот, наконец, Хабаровск. Для начала терминология. Фотограмметрия - научно-техническая дисциплина, занимающаяся определением формы, размеров, положения и иных характеристик произвольных объектов по их фотоизображениям, полученным при съемке.

Ортофотоплан - высокодетальное цифровое изображение местности, созданное посредством фотограмметрических методов по перекрывающимся фотоснимкам, полученным в ходе беспилотной или пилотируемой съемки. Вот как это выглядит. Ортофотопланы можно анализировать в геоинформационном ПО для подсчета производителей, сненки и нерестовых бугров лососевых рыб, а также для измерения длин и площадей.

Цифровая модель рельефа (ЦМР) представляет собой матрицу высот отснятой территории, при этом каждому пикселю соответствует определенное значение высоты поверхности рельефа над уровнем моря. Это нам пока вряд ли пригодится.

 Свиридов В. В., Коцюк Д. В., Подорожнюк Е. В. 2022. Беспилотный фотограмметрический учет тихоокеанских лососей посредством БПЛА потребительского класса // Изв. ТИНРО. Т. 202, вып. 2. С. 429–449.

Авторы сообщают, что тестировали широкий спектр беспилотного и вспомогательного оборудования, программного обеспечения (ПО). Отбирали контрольные участки с приемлемыми условиями съемки: хорошей транспортной доступностью, достаточной прозрачностью, небольшой глубиной, малой облесенностью и турбулентностью течения, межгодовой стабильностью береговой линии и т. д.

Меня заинтересовала возможность загрузки т. н. автоматических миссий. Представлялось, например, что на Тамбовке или на Найче, Анастасии… где-то на возвышении стоит квадрокоптер, в котором заложена цепочка действий: каждые 3-4 часа взлетать, зависать над светлой полосой в устье ровно на минуту или две, возвращаться на место. Задача оператора – раз в сутки перезаряжать аккумулятор, снимать отснятые данные, вешать на сервер или облако, где ИИ делает подсчет суммы пропущенных в реку производителей.

Испытали несколько полетных ПО для автоматических миссий, первым названо Map Pilot Pro. Применяли также мобильную ГИС NextGIS Mobile для Android-устройств. Материалы съемки посредством фотограмметрического ПО преобразовывали в ортофотопланы и ЦМР. Фотограмметрическая обработка снимков базируется на автоматической обработке фотоматериалов, отснятых на нужной высоте и с заданным взаимным пересечением. ПО находит общие точки на перекрывающихся снимках, посредством триангуляции строит трехмерную модель поверхности и далее сшивает все снимки в единое геореферированное изображение.

В качестве фотограмметрического ПО испытывали несколько программ, первую назвали Agisoft Metashape Professional от российского разработчика ООО «Геоскан» (тут я вспомнил Никиту Литвинова, поделюсь с ним, когда станет чуть понятнее). В качестве настольной ГИС использовали NextGIS QGIS для Windows, а для создания Веб-ГИС применяли серверную ГИС NextGIS Web. Упомянуты веб-серверы airdata.com и dronelogbook.com.

Дальше в статье идёт множество технических подробностей, они важны, но лучше держать распечатку статьи в руках. Лучше всего снимать с высоты 50 м на скорости 2-3 м/сек.  Проскочили специальные термины – лог, смаз и надир (направление вертикально вниз). Приведена большая таблица "Этапы беспилотного фотограмметрического учета тихоокеанских лососей".

Там есть колонка "Автоматическая векторизация методами ИИ": создание, обучение и тестирование нейросети; Обработка нейросетью ортофотопланов и ЦМР; корректировка результатов оператором. Автоматическая оцифровка (векторизация) проводится ПО с функционалом ИИ – ArcGIS Pro, Erdes Imagine, ENVI DeepLearning.

 Еще раз проговорим важность получаемых с помощью этих методов результатов – они должны входить в СППР (систему поддержки принятия решений), в том числе для прогнозирования и регулирования промысловой нагрузки. В заключении высказана мысль о постепенном переходе к тотальным учетам с применением промышленных БПЛА.

В тот день, когда я прочитал эту статью, на Таранае случился небольшой замор (250 шт.). Мы поздно об этом узнали и не взяли с собой дрон. Погибшую рыбу быстро убрали, но опасения остались, и не только за эту реку, но и за другие, куда зашла япономорская горбуша. Прибавилась еще одна задача – выявлять заморные явления.

 Успел просмотреть еще одну статью, но она ничего принципиально нового не добавила.

Коцюк Д. В., Свиридов В. В., Поваров Ю. А. 2024. Опыт реализации и cпособы дальнейшей автоматизации беспилотного учета тихоокеанских лососей в Охотском районе Хабаровского края // Известия ТИНРО. Том 204, вып. 3. С. 705–721.

Меню

Минуточку ...