Экономическое обоснование применения беспилотных летательных аппаратов в лесном хозяйстве
Авторы: Алешко Роман Александрович, Богданов Александр Петрович, Шошина Ксения Владимировна
Рубрика: 7. Технические науки
Опубликовано в
XLIV международная научная конференция «Исследования молодых ученых» (Казань, июль 2022)
Дата публикации: 01.08.2022
Статья просмотрена: 596 раз
Библиографическое описание:
Алешко, Р. А. Экономическое обоснование применения беспилотных летательных аппаратов в лесном хозяйстве / Р. А. Алешко, А. П. Богданов, К. В. Шошина. — Текст : непосредственный // Исследования молодых ученых : материалы XLIV Междунар. науч. конф. (г. Казань, июль 2022 г.). — Казань : Молодой ученый, 2022. — С. 1-5. — URL: https://moluch.ru/conf/stud/archive/459/17407/ (дата обращения: 17.08.2024).
В статье дана оценка экономической составляющей применения беспилотных летательных аппаратов в лесном хозяйстве на примере выполнения процедуры осмотра лесосеки.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, лесное хозяйство, экономическое обоснование.
Проведем анализ экономической эффективности на примере выполнения заключительного осмотра лесосеки.
Согласно Приложению № 4 к приказу Минприроды России от 17.01.2022 № 23, при осмотре лесосек устанавливаются:
а) состояние просеки и прилегающей к лесосеке полосы шириной 50 метров;
б) сохранность граничных, квартальных, лесосечных и других столбов и знаков;
в) объем заготовленной древесины;
г) наличие и объем невывезенной древесины в разрезе ОКПД2;
д) наличие неокоренной или не защищенной другими способами древесины;
е) сохранность семенников, семенных куртин и полос, а также деревьев, не подлежащих рубке (при наличии);
ж) наличие зависших деревьев;
з) качество очистки лесосек;
и) проведение лесовосстановительных работ;
к) сохранность подроста, молодняка и лесных культур (при наличии).
Все перечисленные работы возможно выполнить как с использованием традиционного осмотра, так и с применением БПЛА.
Традиционный осмотр лесосеки заключается в непосредственном выезде специалиста на местность и выполнении визуального, либо инструментального обследования территории лесосеки. Данный вариант включает затраты на транспортные расходы и трудозатраты специалиста.
Исходя из средней заработной платы участкового лесничего в 15800 руб. в месяц [1], стоимость оплаты труда будет составлять: 15800 / 22 рабочих дней в месяце / 8 рабочих часов = 85 руб./час. При средней скорости передвижения специалиста 4 км/час, обследование 1 га будет проведено в течение 0,4 час. То есть стоимость осмотра традиционным способом составит в среднем 34 руб./га.
При использовании БПЛА процесс осмотра лесосеки будет включать следующие этапы: подготовительный, непосредственно съемка и обработка полученных данных.
Подготовительный этап включает в себя: рассмотрение имеющихся данных; определение требований к результатам съемки — масштаб карты и ее тип, границы объекта съемки; формирование технических требований к съемочным материалам: требования к наземной опорной сети (при необходимости), разрешение, координаты контура участка съемки, точность определения координат центров фотографирования, перекрытие снимков; установление для БПЛА задания на полет. Выполняется с помощью программы-планировщика полета, которая, как правило, входит в состав комплекса. Оператор задает на карте приблизительное положение площадки старта, контур съемочного участка, устанавливает требуемое разрешение и перекрытие, после этого программой рассчитывается план полета и проверяется его выполнимость [2].
На этапе выполнения аэрофотосъемки производится прибытие на стартовую площадку, уточнение ее положения, задание точки возвращения, при наличии ввод данных о скорости и направлении ветра на рабочей высоте; уточнение плана полета и повторная проверка его выполнимости в автоматическом режиме; старт БПЛА с пускового устройства; автоматическое выполнение съемки; посадка.
Этап после съемочной обработки данных заключается в снятии с бортовых носителей информации данных съемки (фотоснимков и журнала полета) и их загрузка в специализированное программное обеспечение для обработки; визуальной оценке качества фотографий и отбраковке технических кадров (снимки, сделанные вне пределов участка съемки — при подлете к участку, на дугах разворота и т. п.), если такие записаны; генерация файла привязки центров фотографирования. На протяжении полета аппаратура управления производит запись таких параметров, как координаты, скорость и характеристики ориентирования летательного аппарата. По окончанию съемки, из журнала полета требуется выбрать координаты, которые соответствуют моментам фотографирования, и приписать их конкретным снимкам; необходимые манипуляции в программном обеспечении для построения ортофотоплана [3].
Таким образом, осмотр с применением БПЛА включает: транспортные расходы, трудозатраты оператора и аренду БПЛА, трудозатраты специалиста по обработке данных съемки. Также данный вид осмотра лесосеки включает стоимость лицензии программного обеспечения, стоимость использования аппаратного обеспечения. Для составления сметы воспользуемся расценками на выполнение работ, представленными на рынке.
Смета съемки рабочих участков с использованием БПЛА включает следующие пункты (таблица 1).
Таблица 1
Смета съемки рабочих участков с использованием БПЛА
Вид услуги |
Единица измерения |
Стоимость, рублей |
Транспортировка аппаратуры и выезд специалистов на местность |
км |
50 |
Трудозатраты оператора и аренда БПЛА |
час |
1590 [4] |
Трудозатраты специалиста по обработке данных съемки, включая ПО и вычислительное оборудование |
км2 |
35000 [5] |
Приведем данные расчетов к единицам измерения руб./га для возможности сравнения. Не будем учитывать транспортные расходы, т. к. они будут аналогичны при использовании обоих подходов. Производительность БПЛА Phantom 4 PRO V2.0 составляет в среднем 40 га за 0,5 часа (1 полет.) [6], что составит 80 га/час или то есть трудозатраты на выполнение съемки, в соответствии с Таблицей 1, составят 19 руб./га. Обработка материалов съемки будет стоить 3,5 руб/га. Таким образом, общая стоимость обследования участка с использованием БПЛА составит 22,5 руб./га.
В результате сравнения можно говорить о том, что применение БПЛА позволит сократить расходы на обследование лесосеки на более чем 60 %. При сравнении также необходимо учитывать более полные и объективные данные, получаемые с использованием БПЛА.
Публикация подготовлена по результатам исследований, выполненных в рамках государственного задания ФБУ «СевНИИЛХ» на проведение прикладных научных исследований (рег. № АААА-А20–120013090059–4).
Литература:
- Зарплаты: участковый лесничий. — Текст: электронный // Zarplan: [сайт]. — URL: https://zarplan.com/zarplata/ УЧАСТКОВЫЙ %20ЛЕСНИЧИЙ/ РОССИЯ (дата обращения: 29.07.2022).
- Беспилотные летательные аппараты: применение в целях аэрофотосъемки для картографирования. — Текст: электронный // Ракурс: [сайт]. — URL: http://www.racurs.ru/ (дата обращения: 29.07.2022).
- Пилюгина, Д. Э. Расчет экономической эффективности использования беспилотных летательных аппаратов для учебно-опытного хозяйства Ургау / Д. Э. Пилюгина // Молодежь и наука. — 2020. — № 8.
- Аренда квадрокоптера. — Текст: электронный // CopterRent: [сайт]. — URL: https://copterdrone.ru/arenda_kvadrocoptera/ (дата обращения: 29.07.2022).
- Услуги компании ГЕОМЕР ГРУПП. — Текст: электронный // Кадастровые работы: [сайт]. — URL: https://geomergroup.ru/ (дата обращения: 29.07.2022).
- Геодезический квадрокоптер DJI Phantom 4 PRO V2.0 L1L2 Geobox ForaPPK. — Текст: электронный // Геоприбор: [сайт]. — URL: https://geospb.ru/geodezicheskie-drony/2967-geodezicheskij-kvadrokopter-dji-phantom-4-pro-geobox-rtkppk.html (дата обращения: 29.07.2022).