trabajo está dedicado al desarrollo de un método para contabilizar la cobertura proyectiva de plantas basado en el uso de sitios fotográficos. La evaluación de las áreas de recuento de césped mostró la alta precisión del sistema de contabilidad desarrollado.
Introducción
Hoy, un problema agudo de las áreas urbanas modernas es el rápido deterioro de la situación ecológica. Entre los muchos problemas ambientales existentes en las ciudades modernas, se presta especial atención a la reducción de áreas de espacios verdes. Debido al contenido excesivo de contaminantes en el medio ambiente y la baja fertilidad de los suelos urbanos, se produce la degradación de los espacios verdes. Por tanto, se hace necesario restaurar el estado y aumentar el número de espacios verdes en la ciudad [1].
En los últimos años, junto con arbustos y árboles y arbustos, varios tipos de césped se utilizan cada vez más en el paisajismo urbano. El uso de césped para paisajismo tiene una serie de ventajas significativas: alta tasa de crecimiento, resistencia al daño mecánico, un sistema de raíces estable, sencillez y alto efecto decorativo [2].
Al evaluar la calidad de los rodales de césped, la metodología desarrollada por A.A. Laptev [3]. Este método es complejo y requiere bastante tiempo. Los céspedes se evalúan en términos de productividad de brotes (en una escala de 6 puntos), así como de decoratividad general (en una escala de 5 puntos).
La productividad de los brotes se determina contando el número de brotes por 1 m2. Para esto, se cuenta el número de brotes en un área determinada (la mayoría de las veces 10x10 cm), después de una serie de tales mediciones, se muestra el valor promedio y se convierte a 1 m 2 .
La cobertura de césped proyectiva del suelo se determina visualmente, mirando de arriba a abajo en un ángulo de 90˚ al soporte de césped. Determine qué parte del área está cubierta de césped y exprese este valor como porcentaje.
Durante los estudios de campo, este proceso lleva un largo período de tiempo, sin embargo, algunos autores señalan que la definición de la cobertura proyectiva se puede realizar mediante transformaciones computarizadas de una imagen en color del nivel en una proyección horizontal [4].
El uso de tecnologías de la información para evaluar la cobertura proyectiva de capas geobotánicas puede reducir el tiempo y los costos laborales del proceso de evaluación, así como aumentar la precisión de las mediciones [5].
Hemos propuesto un método para determinar la cobertura proyectiva de rodales de césped, basado en la selección automática de los contornos de las plantas en imágenes digitales.
En este sentido, el propósito del trabajo es evaluar la calidad del pasto existente en Alchevsk utilizando el sistema LawnMaster desarrollado por nosotros.
Investigar objetivos
- Evaluación de indicadores de productividad de formación de brotes y cobertura proyectiva de rodales de césped en Alchevsk.
- Determinación visual de la cobertura proyectiva de las áreas de conteo de césped.
- Determinación de la cobertura proyectiva de las áreas de conteo de césped usando el sistema LawnMaster.
- LawnMaster .
Se evaluó la cobertura proyectiva y la productividad de la formación de brotes de las áreas de conteo de césped, que se formaron en el territorio del edificio No. 6 de DonSTU. Sobre la base de los indicadores de cobertura proyectiva y la productividad de la formación de brotes, se derivó un indicador general de la calidad del pasto [3].
La productividad de los brotes se determinó contando los brotes en un área de 10x10 cm, después de lo cual el indicador resultante se convirtió en 1 m2. La productividad de la formación de brotes se midió con una repetición de cinco veces, y el promedio se derivó de los indicadores obtenidos.
La cobertura proyectiva de los rodales de césped se determinó mediante el sistema LawnMaster.
Para crear el programa se utilizó el lenguaje de programación Python y la biblioteca OpenCV.
OpenCV proporciona una biblioteca de código fuente que incluye código abierto para el procesamiento de imágenes.
La imagen resultante se convierte de formato bgr a lab, ya que es más fácil seleccionar el borde de la cobertura del césped en este formato.
Después de eso, se crea una máscara para esta imagen basada en los coeficientes seleccionados que
determinan las áreas permitidas y prohibidas de la imagen. Estos coeficientes se seleccionaron mediante barras de seguimiento, que se crearon a partir de los datos de la misma biblioteca.
Después de crear una máscara, se calcula el porcentaje de píxeles permitidos en ella, que se muestra en la imagen. Para un uso más conveniente del programa, se creó una línea de comando simple, en la que puede habilitar / deshabilitar la máscara, procesar otra imagen y salir del programa.
Para probar la efectividad del programa creado, usamos fotografías de rodales de césped de las parcelas experimentales del Departamento de Ecología y Ferrocarriles Bielorrusos de DonSTU. Los sitios de estudio se fotografiaron desde una altura de 1 m en un ángulo de 90 °. Asimismo, en los rodales de césped se evaluó visualmente la cobertura proyectiva (por un grupo de tres personas, de cuyas lecturas se derivó la media), tras lo cual se compararon los datos con los obtenidos tras el procesamiento de imágenes en el sistema LawnMaster.
Las Figuras 2, 3, 4, 5 muestran fotografías de las áreas de conteo encuestadas de pasto de parterre.
Figura 1 Sitio de contabilidad # 1
Figura 2 Sitio de contabilidad # 2
Figura 3 Sitio de contabilidad # 3
Figura 4 Sitio de contabilidad # 4
Resultados de la investigacion
Los resultados de la evaluación de la calidad de los rodales de césped ubicados en el territorio del edificio No. 6 de DonSTU se muestran en la Tabla 1.
Durante la evaluación, se reveló que hay 3 grupos de pasto de la más alta calidad, 4 grupos de rodales de césped de excelente calidad en el territorio del edificio. También se observaron rodales de hierba de buena a mediocre calidad.
Los resultados del estudio de la cobertura proyectiva de las áreas de conteo de los rodales de césped se muestran en la Tabla 1.
Como se puede ver en la tabla anterior, el sistema LawnMaster estima la cobertura proyectiva de los rodales de césped con una diferencia de 0.3-9% en comparación con la evaluación visual.
conclusiones
- La evaluación de la decoratividad de los rodales de césped ubicados en el territorio de DonSTU mostró que los rodales de césped estudiados pertenecen al grupo de rodales de césped de calidad mediocre, buena, excelente y superior.
- LawnMaster .
- (0,3-9%) LawnMaster , .
1. Adonyeva TB, Ivanova EM, Kalyuzhnaya LA Plantaciones verdes de la ciudad de Voronezh: estado actual, problemas // Vestnik VSU. - 2001. - P. 139.
2. Gladov A. V. Ecologización como factor de mejora de la mejora de la ciudad (en el ejemplo del distrito urbano de Samara) // Boletín de la Universidad Estatal de Samara. - 2015. - No. 2 (124).
3. Laptev A. A. Céspedes // Kiev: Naukova Dumka. - 1983. - T. 243. - P. 4.
4. Balalaev A. K., Skripnik O. A. Resultados preliminares de la aplicación del método de procesamiento de imágenes digitales para determinar la cobertura proyectiva de vegetación como principal indicador del estado de los ecosistemas // Ecología y conservación de la naturaleza. - 2011.
5. Buzuk GN, Sozinov OV Métodos de contabilidad para la cobertura proyectiva de plantas: una evaluación comparativa con el uso de áreas fotográficas // Noticias del Centro Científico de Samara de la Academia de Ciencias de Rusia. - 2014. - T. 16. - No. 5-5