Применение беспилотных авиационных систем в лесной отрасли

«Им сверху видно всё, — ты так и знай!» — сегодня эти слова из песни советского времени применимы не только к лётчикам, пилотирующим воздушные суда, но и к операторам беспилотных летательных аппаратов. Качнув серебряным крылом (или винтом — в зависимости от конструкции), БПЛА могут помочь в решении множества проблем, стоящих перед лесной отраслью. 

И уже помогают: по данным на июнь 2025 года, почти во всех регионах страны учреждения лесного хозяйства оснащены беспилотниками. Общее количество летательных аппаратов превышает 2000. Такой информацией поделился замглавы Рослесхоза Александр Панфилов в рамках Кадрового форума БАС, который проходил летом в Тольятти.

Беспилотные технологии для оптимизации ЛПК

Напомним, в 2024 году Федеральное агентство лесного хозяйства выделило около 2 млрд рублей на закупку более 1200 беспилотников отечественного производства в рамках нацпроекта «Беспилотные авиационные системы». Всего же до конца 2030 года для лесхозов планируется закупить более 5000 дронов на сумму около 7,9 млрд рублей.

О важности внедрения беспилотных технологий в практику работы лесоустроителей заявил и первый заместитель директора Рослесинфорга Александр Зыков. Он выступил модератором круглого стола «Применение БАС в лесном хозяйстве: практика и проблемы» в рамках форума «Леса России», который в этом году проходил в Нижнем Новгороде. По словам замглавы агентства, речь идёт о перспективе глобальной трансформации отрасли.

«БАС — это не только новый инструмент, но и технология применения: от возможности воздушного лазерного сканирования до последующей камеральной оценки динамики изменений возрастного и породного состава древостоев. И здесь важно заняться обучением наших специалистов, чтобы они могли совместить технологии управления беспилотниками со своими фундаментальными знаниями о лесном хозяйстве. Тогда учёт лесных ресурсов выйдет на принципиально новый уровень, кратно повысятся как объёмы лесоустроительных работ, так и качество сведений о лесных насаждениях», — подчеркнул Александр Зыков.

Участником круглого стола также стал министр экологии, природопользования и лесного хозяйства Якутии Евгений Перфильев, который рассказал об опыте региона в использовании беспилотников для решения отраслевых проблем. Он напомнил, что на выделенные по нацпроекту средства ведомство приобрело 35 БПЛА в 2024 году и ещё четыре в нынешнем. Главным образом их применяют для мониторинга пожарной опасности в лесах на территории республики, а также для патрулирования лесных массивов и контроля деятельности лесопользователей.

Изображение от wirestock на ru.freepik.com

Однако этим возможности БАС в лесной отрасли не ограничиваются. Чтобы использование беспилотников было максимально эффективным, Минпромторг России совместно с федеральным центром БАС разрабатывает сценарии их применения в разных сферах экономики, включая лесную отрасль. На данный момент на сайте ГИСП размещено 24 сценария по восьми тематикам. Из них шесть относятся к ЛПК. 

Сценарии применения беспилотников в лесной отрасли

  1. Таксация лесов для целей лесоустройства 

В рамках этого сценария предполагается, что Рослесинфорг или частная организация, оказывающая услуги по таксации, смогут выполнять детальную аэрофотосъёмку и лазерное сканирование с БПЛА, а также последующий анализ полученных данных с помощью специализированного ПО и ГИС-инструментов для составления карт состояния лесов. 

По оценке разработчиков, для этих задач подходят БАС самолётного типа и VTOL (Vertical Take-Off and Landing — аппараты, способные взлетать и садиться вертикально). А представленное на российском рынке ПО позволяет на основе данных, полученных в ходе съёмки, создавать ортофотопланы и 3D-модели лесов, выполнять измерение высоты и диаметра отдельных деревьев, определять породный состав и оценивать доходность леса в случае рубки.

БАС самолетного типа MiniSigma
Фото: НПП «АВАКС-ГеоСервис»

В отличие от пилотируемой авиации, БАС целесообразно применять на небольших участках — до 5200 га. При таком условии стоимость эксплуатации беспилотника самолётного типа составит около 42 тыс. рублей за один лётный час — этого времени хватит, чтобы обследовать порядка 1,3 тыс. га лесного массива. 

Развитие этого направления может пойти по пути масштабирования пилотного проекта, который с 2022 года реализует Пермская целлюлозно-бумажная компания (ПЦБК). Технология «ЛесПрофи» для таксации лесов основана на применении беспилотников и лазерного сканирования. По оценке директора департамента лесообеспечения ПЦБК Ивана Полынского, эксперимент показал отличные результаты, позволив предприятию отказаться от большого объёма ручного труда и рисков, связанных с человеческим фактором и неучтёнными объёмами.

Три года применения БПЛА в сочетании с LiDAR помогли установить, что фактически на лесных участках, которые исследовали с помощью технологии, произрастает древесины на 10-21% больше, чем было установлено методами традиционной таксации. Благодаря этому предприятие сможет оптимизировать использование арендной базы в 400 тыс. га до 2060 года.

Такими данными представители ПЦБК поделились с руководством Рослесинфорга в ходе визита делегации учреждения на предприятие в августе этого года. И. о. директора лесоучётной организации Дмитрий Капиталинин по итогам презентации «ЛесПрофи» отметил, что эта технология может стать решением задачи, поставленной президентом страны по проведению лесоучётных работ на всей территории России. 

  1. Таксация лесосек 

В настоящее время таксация лесосек осуществляется в комплексе с отводом, для проведения которого специалисты должны выезжать на место предполагаемой рубки и ленточным или реласкопическим методом проводить разметку участка. По мнению авторов сценария применения БАС в таксации лесосек, новый подход позволит отказаться от физического отвода благодаря точности позиционирования беспилотников, интеграции с лесозаготовительной техникой и Национальной системой пространственных данных. 

БАС-метод предполагает облёт участка БПЛА коптерного типа с последующей обработкой данных для формирования таксационного описания, которое затем автоматически может быть загружено во ФГИС ЛК. Однако авторы сценария признают, что на сегодняшний день технологии не позволяют реализовать его в полной мере. 

В числе барьеров указывают следующие:

  • низкая точность геопозиционирования и отсутствие связи в отдалённых территориях,
  • существующие технологии не всегда позволяют с высокой точностью определить породу дерева, высоту и диаметр его ствола — а значит, и запас древесины,
  • необходимость доработки ФГИС ЛК,
  • несовершенство законодательства, ограничивающее применение БАС в воздушном пространстве и эксплуатацию беспилотников весом до 30 кг.

Поэтапная работа позволит решить эти проблемы. В частности, ответом на запрос по созданию точных методов расчёта таксационных характеристик выдела и запасов древесины в их границах может стать применение нейросетей. К такому выводу пришли специалисты ГК «Геоскан» после тестирования программного комплекса «Бор» на юге острова Сахалин. Они сравнили данные аэрофотосъёмки с данными лесоустройства и выяснили, что результаты находятся в пределах допустимой погрешности и соответствуют требованиям Лесоустроительной инструкции.

Геоскан Бор
Фото: пресс-служба ГК «Геоскан»

Как и всё новое, технология вызвала споры и подверглась критике. В частности, автор проекта Robotrends высказал сомнения в том, что искусственный интеллект в состоянии адекватно оценить состояние ствола под кроной, идентифицировать сухостой, различить молодые деревья и новые породы.

В ответ на это руководитель направления применения БАС в лесном хозяйстве ГК «Геоскан» Екатерина Лысун пояснила, что в ходе отработки технологии, в том числе на опытном участке в Сахалинской области, результаты обработки данных аэросъёмки проверялись путём наземной верификации. А расчёт зависимостей между различными параметрами и уточнение породного состава производилось с учётом материалов, также собранных наземными способами. Всё это позволило обучить систему до необходимого уровня точности.

«Да, внутренние пороки древесины и характеристики подроста «Бор» и подобные ему разработки не определяют, поэтому на сегодняшний день инструменты анализа аэрофотосъёмки, воздушного лазерного сканирования и иных видов аэросъёмки не могут быть единственным источником информации при таксации лесосек. Вместе с тем технология развивается, и эти инструменты становятся прекрасным источником данных при иных видах обследования и при уточнении качественных и количественных характеристик лесов, в особенности для труднодоступных и недоступных удалённых территорий, куда не каждый вездеход или квадроцикл с лидаром могут проехать», — подчеркнула Екатерина Лысун.

  1. Мониторинг лесопожарной обстановки в лесах

Разведка лесных массивов для обнаружения пожарной опасности с помощью БПЛА в ряде регионов выполняется уже сегодня. Об этом, в частности, рассказал первый заместитель начальника ФБУ «Авиалесоохрана» Кирилл Провин на форуме «Леса России — 2025». 

Прежде всего он выделил ключевые задачи применения БПЛА в области охраны лесов от пожаров: 

  • обнаружение возгораний на малых площадях, 
  • выявление скрытых угроз возникновения лесных пожаров, в том числе почвенных, 
  • точное определение площадей лесных пожаров в режиме реального времени в различных погодных и ландшафтных условиях, 
  • верификация площадей, пройденных огнём, 
  • контроль за эффективностью принимаемых мер по локализации и ликвидации очагов.

Авторы сценария по применению БАС для лесопожарного мониторинга считают, что беспилотники постепенно вытеснят с этого рынка пилотируемую авиацию. Предпосылки для этого они видят в том, что дроны показывают более высокую эффективность в критических ситуациях: их можно быстрее поднять в воздух и направить к месту проведения обследования, в том числе в ночное время и в условиях задымлённости. 

При этом подчёркивается, что БАС целесообразно применять на малых площадях, а дальность полёта ограничена возможностью передачи видео и наличием стабильного сигнала. Кроме того, актуальны законодательные ограничения, о которых мы говорили ранее.

Лесные пожары

Ещё одно перспективное направление эксплуатации беспилотников в лесной отрасли — использование БПЛА микрокласса (до 4 кг) для оперативного мониторинга уже известных очагов возгорания, когда необходим постоянный контроль распространения пожара и динамики его развития. По оценке разработчиков соответствующего сценария, это позволило бы сохранить до 20% территорий, уничтоженных пожарами в 2024 году, и предотвратить убытки на 110–140 млрд рублей.

В сравнении с пилотируемой авиацией малые дроны имеют ряд преимуществ при выполнении такого мониторинга:

  • оперативность — запуск занимает считанные минуты,
  • доступность — за счёт малых размеров и веса запустить дрон можно из труднодоступных мест на ограниченном пространстве,
  • высокая детализация — современные технологии позволяют вести наблюдение за наземной поверхностью с высокой точностью,
  • безопасность — отсутствие риска для участников лесопожарных мероприятий. 

По данным МЧС, в 2024 году ведомство располагало 298 мультикоптерами весом до 4 кг и планировало довести их число до 2441 к 2030 году, в том числе для применения в целях мониторинга пожарной обстановки в лесах.

Читайте также: «Как новые технологии помогают защитить леса от пожаров»

  1. Борьба с незаконными рубками леса 

Опыт применения беспилотников в борьбе с незаконной лесозаготовкой есть в нескольких регионах страны, однако авторы тематического сценария особо выделили Красноярский край. За 2024 год в регионе с помощью БПЛА было выявлено 17 таких случаев, что позволило предотвратить потерю древесины на 18,7 млн рублей. Помимо нацпроекта «Беспилотные авиационные системы», в крае действует собственная региональная программа БАС. Кроме того, регион получил квоту на профильную подготовку сотрудников лесничеств, краевого Лесопожарного центра и Лесной охраны.

Стихийная вырубка леса

Регулярное патрулирование лесов беспилотниками, как сказано в сценарии, поможет формировать ортофотопланы лесных массивов с выделением участков незаконных рубок, а также подтверждать с помощью фото- и видеоматериалов факт нахождения на них людей и техники. Как и в предыдущих описанных случаях, БАС для выявления незаконных рубок экономически выгодно применять на небольших и средних площадях. При таком подходе производительность дронов будет выше в сравнении с пилотируемой авиацией.

  1. Контроль лесопатологий

В перспективе беспилотники смогут не только собирать данные о количестве деревьев на исследуемом участке, породном составе и объёме древесины, но и выявлять очаги вредных организмов и развития болезней. Существующее в России ПО уже сегодня позволяет распознавать и фиксировать патологические изменения состояния леса. Однако пока конкуренцию выигрывают системы на базе спутникового мониторинга.

насекомые-вредители

В пользу БАС свидетельствуют оперативность получения данных, точность и меньшая зависимость от метеоусловий, а также возможность подключения систем предиктивной аналитики для оценки перспектив распространения вредителей и болезней леса. Но на стороне спутниковых снимков экономика — по данным авторов сценария, с применением беспилотников расходы на мониторинг лесопатологий вырастут вдвое. 

В каких ещё областях лесного хозяйства можно применять БАС?

Перечисленными сценариями возможности беспилотных летательных систем не ограничиваются. И это подтверждают существующие примеры, которые в обозначенную классификацию не вписываются. 

Например, в Курганском участковом лесничестве дрон применили для проверки качества очистки лесосек от порубочных остатков. С его помощью специалисты провели аэросъёмку участков, где в будущем году планируют высадить молодые деревья. Таким образом они смогли установить, что уборка выполнена в соответствии с лесохозяйственными нормативами, не выезжая на участок. К тому же затраты на проверку с использованием дрона оказались меньше, чем стоимость наземного осмотра.

Также беспилотники с искусственным интеллектом могут применяться в поисковых операциях, когда нужно найти заблудившегося в лесу человека. В частности, таким навыкам планируют обучить дрон специалисты IT-центра Московского авиационного института. Созданный ими БАС «Аврора-1МТ» уже умеет вести съёмку, собирать данные и анализировать их с помощью ИИ прямо в воздухе. Следующий этап — научить дрон находить в лесу людей. Эксперимент с манекеном, спрятанным в лесном массиве, подтвердил, что это возможно.

В заключение хочется ещё раз подчеркнуть важность комплексного подхода к цифровизации отрасли. Отдельные проекты могут так и остаться яркими инициативами, но не найти широкого применения, если не будет создана необходимая инфраструктура и изменено законодательство. Об этом заявил Александр Панфилов в интервью ТАСС, напомнив, что эффективность применения дронов напрямую зависит от уровня цифровизации лесной территории. По его словам, для полноценной работы БАС необходима комплексная инфраструктура: спутниковая связь, ретрансляционное оборудование и современные алгоритмы искусственного интеллекта.

Матеріали цього сайту доступні лише членам ГО “Відкритий ліс” або відвідувачам, які зробили благодійний внесок.

Благодійний внесок в розмірі 100 грн. відкриває доступ до всіх матеріалів сайту строком на 1 місяць. Розмір благодійної допомоги не лімітований.

Реквізити для надання благодійної допомоги:
ЄДРПОУ 42561431
р/р UA103052990000026005040109839 в АТ КБ «Приватбанк»,
МФО 321842

Призначення платежу:
Благодійна допомога.
+ ОБОВ`ЯЗКОВО ВКАЗУЙТЕ ВАШУ ЕЛЕКТРОННУ АДРЕСУ 

Після отримання коштів, на вказану вами електронну адресу прийде лист з інструкціями, як користуватись сайтом. Перевіряйте папку “Спам”, іноді туди можуть потрапляти наші листи.