trabalho é dedicado ao desenvolvimento de um método para contabilizar a cobertura projetiva de plantas com base no uso de sítios fotográficos. A avaliação das áreas de gramado de contagem mostrou a alta precisão do sistema de contabilidade desenvolvido.
Introdução
Hoje, um problema agudo das áreas urbanas modernas é a rápida deterioração da situação ecológica. Dentre os diversos problemas ambientais existentes nas cidades modernas, atenção especial é dada à redução das áreas de espaços verdes. Devido ao teor excessivo de poluentes no meio ambiente e à baixa fertilidade dos solos urbanos, ocorre a degradação dos espaços verdes. Assim, torna-se necessário restaurar o estado e aumentar o número de áreas verdes na cidade [1].
Nos últimos anos, junto com arbustos e árvores e arbustos, vários tipos de erva de gramado são cada vez mais usados no paisagismo urbano. O uso de gramados para paisagismo apresenta uma série de vantagens significativas: alta taxa de crescimento, resistência a danos mecânicos, sistema radicular estável, despretensão e alto efeito decorativo [2].
Ao avaliar a qualidade de povoamentos de grama, a metodologia mais usada desenvolvida por A.A. Laptev [3]. Este método é complexo e demorado. Os gramados são avaliados em termos de produtividade de brotos (em uma escala de 6 pontos), bem como decoratividade geral (em uma escala de 5 pontos).
A produtividade de brotos é determinada contando o número de brotos por 1 m2. Para isso, é contado o número de brotos em uma determinada área (na maioria das vezes 10x10 cm), após uma série de tais medições, o valor médio é mostrado e traduzido em 1 m 2 .
A cobertura projetiva de grama do solo é determinada visualmente, olhando de cima para baixo em um ângulo de 90 ° em relação ao gramado. Determine que parte da área está coberta com grama e expresse esse valor como uma porcentagem.
Durante os estudos de campo, esse processo leva um longo período de tempo, no entanto, alguns autores indicam que a definição da cobertura projetiva pode ser realizada por meio de transformações computacionais de uma imagem colorida do nível em uma projeção horizontal [4].
O uso de tecnologias de informação para avaliação da cobertura projetiva de camadas geobotânicas pode reduzir o tempo e custos de mão de obra para o processo de avaliação, bem como aumentar a precisão das medições [5].
Propusemos um método para determinação da cobertura projetiva de talhões de gramado, baseado na seleção automática dos contornos das plantas em imagens digitais.
Neste sentido, o objetivo do trabalho é avaliar a qualidade da forragem existente em Alchevsk utilizando o sistema LawnMaster desenvolvido por nós.
Objetivos de pesquisa
- Avaliação de indicadores de produtividade de brotações e cobertura projetiva de talhões de gramado em Alchevsk.
- Determinação visual da cobertura projetiva das áreas de contagem de forragem.
- Determinação da cobertura projetiva de áreas de contagem de pastagem com sistema LawnMaster.
- LawnMaster .
Foram avaliadas a cobertura projetiva e a produtividade de formação de rebentos das áreas de contagem de forragem, formadas no território do edifício nº 6 de DonSTU. Com base nos indicadores de cobertura projetiva e produtividade de formação de rebentos, foi obtido um indicador geral da qualidade da forragem [3].
A produtividade de brotos foi determinada pela contagem de brotos em uma área de 10x10 cm, após o que o indicador resultante foi convertido para 1 m2. A produtividade de formação de brotos foi medida com uma repetição de cinco vezes, a média foi derivada dos indicadores obtidos.
A cobertura projetiva da erva do gramado foi determinada usando o sistema LawnMaster.
Para a criação do programa, foram utilizadas a linguagem de programação Python e a biblioteca OpenCV.
OpenCV fornece uma biblioteca de código-fonte incluindo código-fonte aberto para processamento de imagens.
A imagem resultante é convertida do formato bgr para o laboratório, pois é mais fácil selecionar a borda do gramado neste formato.
Depois disso, uma máscara é criada para esta imagem com base nos coeficientes selecionados que
determinam as áreas permitidas e proibidas da imagem. Esses coeficientes foram selecionados usando trackbars, que foram criadas com base nos dados da mesma biblioteca.
Após a criação da máscara, é calculada a porcentagem de pixels permitidos sobre ela, que é exibida na imagem. Para uma utilização mais conveniente do programa, foi criada uma linha de comando simples, na qual você pode habilitar / desabilitar a máscara, processar outra imagem e sair do programa.
Para testar a eficácia do programa criado, utilizamos fotografias de gramados dos lotes experimentais do Departamento de Ecologia e Transporte Ferroviário de DonSTU. Os locais de pesquisa foram fotografados de uma altura de 1 m com um ângulo de 90˚. Além disso, nos gramados foi avaliada visualmente a cobertura projetiva (por um grupo de três pessoas, das leituras das quais se derivou a média), após o que os dados foram comparados com os obtidos após o processamento das imagens no sistema LawnMaster.
As Figuras 2,3,4,5 mostram fotografias das áreas de contagem pesquisadas de pastagens de gramado parterre.
Figura 1 Site de contabilidade nº 1
Figura 2 Site de contabilidade nº 2
Figura 3 Site de contabilidade nº 3
Figura 4 Site de contabilidade nº 4
Resultados da pesquisa
Os resultados da avaliação da qualidade dos talhões de relva localizados no território do edifício nº 6 de DonSTU são apresentados na Tabela 1.
Durante a avaliação, foi revelado que no território do edifício existem 3 grupos de forragem de alta qualidade, 4 grupos de talhões de erva de excelente qualidade. Também foram observados povoamentos de grama de boa a medíocre qualidade.
Os resultados do estudo da cobertura projetiva das áreas de contagem de áreas de gramado são mostrados na Tabela 1.
Como pode ser visto na tabela acima, o sistema LawnMaster fornece uma estimativa da cobertura projetiva de áreas de gramado com uma diferença de 0,3-9% em comparação com a avaliação visual.
conclusões
- A avaliação da decoratividade dos talhões de relva localizados no território de DonSTU mostrou que os talhões de relva estudados pertencem ao grupo dos talhões de relva de qualidade medíocre, boa, excelente e superior.
- LawnMaster .
- (0,3-9%) LawnMaster , .
1. Adonyeva TB, Ivanova EM, Kalyuzhnaya LA Green plantations da cidade de Voronezh: estado atual, problemas // Vestnik VSU. - 2001. - P. 139.
2. Gladov A. V. Greening como fator de melhoria da melhoria da cidade (no exemplo do distrito urbano de Samara) // Boletim da Universidade Estadual de Samara. - 2015. - Não. 2 (124).
3. Laptev A. A. Lawns // Kiev: Naukova Dumka. - 1983. - T. 243. - P. 4.
4. Balalaev A. K., Skripnik O. A. Resultados preliminares da aplicação do método de processamento digital de imagens para determinar a cobertura projetiva da vegetação como principal indicador do estado dos ecossistemas // Ecologia e conservação da natureza. - 2011.
5. Buzuk GN, Sozinov OV Métodos de contabilização da cobertura projetiva de plantas: uma avaliação comparativa com o uso de áreas fotográficas // Notícias do Centro Científico de Samara da Academia Russa de Ciências. - 2014. - T. 16. - Não. 5-5