फॉक्सटेक रोबोट | 2014 से पेशेवर रोबोट, सर्वेक्षण और सफाई समाधान प्रदाता
स्थानीय वानिकी के डिजिटलीकरण के लिए केवल जंगल की तस्वीरें एकत्र करना ही पर्याप्त नहीं है। वानिकी टीमों को वृक्षों के मापदंड निकालने, वन की स्थितियों का दस्तावेजीकरण करने, परिवर्तनों की निगरानी करने और परिणामों को सहज प्रारूप में प्रस्तुत करने के लिए विश्वसनीय स्थानिक डेटा की आवश्यकता होती है।
उच्च स्तरीय पेशेवर एसएलएएम सिस्टम इन आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। हालांकि, स्थानीय वानिकी केंद्रों, छोटे और मध्यम आकार के सर्वेक्षण दल और अनुसंधान भूखंड परियोजनाओं के लिए, मुख्य चिंता अक्सर तकनीकी व्यवहार्यता नहीं बल्कि परिचालन लागत-प्रभावशीलता होती है।
पॉकेट 3डी इस चुनौती का समाधान करता है, क्योंकि यह वानिकी अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक लिडार पॉइंट क्लाउड डेटा को अधिक किफायती लागत पर उपलब्ध कराता है, साथ ही फील्ड डेटा संग्रह से लेकर बाद के विश्लेषण, विज़ुअलाइज़ेशन और संग्रह तक की कार्यप्रणाली को आपस में जोड़ता है।
व्यावहारिक वानिकी परियोजनाओं में, डिजिटलीकरण आम तौर पर तीन प्राथमिकताओं पर आधारित होता है।
सबसे पहले, वानिकी टीमों को वास्तविक पैमाने पर LiDAR पॉइंट क्लाउड डेटा एकत्र करने की आवश्यकता होती है। इन पॉइंट क्लाउड का उपयोग पेशेवर वानिकी सॉफ़्टवेयर के साथ वृक्ष की ऊँचाई, छाती की ऊँचाई पर व्यास, मुकुट की चौड़ाई, प्रत्येक वृक्ष का आयतन और अन्य महत्वपूर्ण वानिकी मापदंडों को स्वचालित रूप से निकालने के लिए किया जा सकता है।
दूसरा, टीमों को परियोजना प्रस्तुतियों, डिजिटल अभिलेखन और बहु-अवधि तुलना और विश्लेषण के लिए दृश्य 3डी गॉसियन स्प्लैटिंग (3डीजीएस) मॉडल की आवश्यकता हो सकती है।
तीसरा, उपकरण को जटिल वन वातावरण के अनुकूल होना चाहिए, साथ ही खरीद और रखरखाव लागतों में संतुलन बनाए रखना चाहिए। विश्वसनीय क्षेत्रीय डेटा संग्रह आवश्यक है, क्योंकि यदि मूल डेटा अपूर्ण या अस्थिर है तो उन्नत विश्लेषण एल्गोरिदम भी उपयोगी परिणाम नहीं दे सकते।
पॉकेट 3डी एक स्वतंत्र रूप से विकसित हैंडहेल्ड लिडार एसएलएएम स्कैनर है जो पेशेवर-ग्रेड 16-चैनल लिडार से सुसज्जित है।
लगभग 700 ग्राम वजनी यह उपकरण एक हाथ से चलने और स्कैन करने की सुविधा देता है। इससे फील्ड कर्मियों को जटिल स्थिर स्टेशन स्थापित किए बिना ही वन क्षेत्रों में सहजता से घूमने की सुविधा मिलती है।
3DGS मॉडल या पोज़-रेफरेंस्ड पैनोरैमिक इमेज की आवश्यकता होने पर एक वैकल्पिक पैनोरैमिक कैमरा लगाया जा सकता है। जिन प्रोजेक्ट्स में केवल पॉइंट क्लाउड डेटा की आवश्यकता होती है, उनमें कैमरे को हटाकर फ़ाइल का आकार कम किया जा सकता है, प्रोसेसिंग का समय घटाया जा सकता है और कार्यप्रवाह को सरल बनाया जा सकता है।
पॉकेट 3डी वानिकी अनुप्रयोगों के लिए कई व्यावहारिक लाभ प्रदान करता है।
पॉकेट 3डी, लिडार पॉइंट क्लाउड संग्रह और वैकल्पिक 3डीजीएस मॉडलिंग को नियमित वानिकी कार्यों के लिए अधिक सुलभ बनाता है, बजाय इसके कि इन क्षमताओं को समर्पित उच्च-स्तरीय उपकरण बजट वाली परियोजनाओं तक सीमित रखा जाए।
इसके मैपिंग, गॉसियन ट्रेनिंग और गॉसियन मॉडल व्यूइंग सॉफ्टवेयर जीवन भर मुफ्त उपलब्ध हैं, जिनमें सॉफ्टवेयर अपग्रेड भी शामिल हैं। इसके लिए कोई अतिरिक्त उपयोग शुल्क या वार्षिक सॉफ्टवेयर शुल्क नहीं है, जिससे उपयोगकर्ताओं को दीर्घकालिक परिचालन लागतों को प्रबंधित करने में मदद मिलती है।
पॉकेट 3डी 2-5 सेंटीमीटर का पॉइंट क्लाउड डेटा प्रदान करता है जो नियमित रूप से व्यक्तिगत वृक्ष मापदंडों को निकालने और सामान्य वन संसाधन सांख्यिकी के लिए उपयुक्त है।
एक ही फील्ड सर्वे के दौरान एकत्र किए गए डेटा का कई उद्देश्यों के लिए पुन: उपयोग किया जा सकता है। पॉइंट क्लाउड मात्रात्मक वानिकी विश्लेषण में सहायक हो सकता है, जबकि पैनोरैमिक कैमरा स्थापित होने पर इसी डेटा संग्रह को विज़ुअलाइज़ेशन, प्रोजेक्ट प्रस्तुति और डिजिटल संग्रह के लिए 3DGS मॉडल में संसाधित किया जा सकता है।
वन के वातावरण में शाखाओं का आपस में जुड़ाव, घनी रुकावटें, एक जैसी बनावट और पेड़ों की ऊपरी और निचली शाखाओं पर प्रकाश में काफी अंतर होता है। ये स्थितियाँ केवल दृष्टि-आधारित स्ट्रक्चर-फ्रॉम-मोशन (एसएफएम) वर्कफ़्लो में फ़ीचर-मैचिंग विफलताओं का कारण बन सकती हैं।
पॉकेट 3डी, छवि की स्थिति निर्धारित करने के लिए लिडार से प्राप्त प्रक्षेप पथों का उपयोग करता है। इससे दृश्य विशेषताओं के मिलान पर निर्भरता कम हो जाती है और कम बनावट वाले और घने वन क्षेत्रों में अधिक विश्वसनीय 3डीजीएस पुनर्निर्माण संभव हो पाता है।
तकनीकी टीम ने लगाए गए वन क्षेत्र में क्षेत्रीय सत्यापन किया।
डेटा को सरल वॉक-एंड-स्कैन कार्यप्रणाली का उपयोग करके एकत्र किया गया, जिसमें जटिल स्टेशन सेटअप की आवश्यकता नहीं थी। एकत्रित डेटा को स्वचालित रूप से संसाधित करके रंगीन पॉइंट क्लाउड और 3DGS मॉडल तैयार किए गए।
परिणामी पॉइंट क्लाउड ने वन भूभाग, अलग-अलग पेड़ों के तने और शाखाओं, मुकुट संरचनाओं और निचली वनस्पति की विशेषताओं को सटीक रूप से दर्शाया। इसमें कोई स्पष्ट डेटा हानि, विचलन या बड़े रिक्त स्थान नहीं देखे गए, जिससे आगे के वानिकी विश्लेषण के लिए बुनियादी डेटा अखंडता आवश्यकताओं को पूरा किया गया।
व्यक्तिगत वृक्ष विभाजन और पैरामीटर निष्कर्षण के लिए पॉकेट 3डी पॉइंट क्लाउड को पेशेवर वानिकी विश्लेषण सॉफ्टवेयर में आयात किया गया था।
निम्नलिखित जानकारी निकाली गई:
क्षेत्रीय परीक्षण ने पुष्टि की कि पॉकेट 3डी द्वारा कैप्चर किए गए लिडार डेटा को वृक्ष-विशेषताओं को निकालने के लिए पेशेवर वानिकी कार्यप्रवाह में एकीकृत किया जा सकता है।
यह स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है कि व्यक्तिगत वृक्ष विभाजन और पैरामीटर गणना तृतीय-पक्ष पेशेवर वानिकी सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके की जाती है। पॉकेट 3डी आवश्यक पॉइंट क्लाउड डेटा प्रदान करता है, जबकि विशेष वानिकी उपकरण विश्लेषण को पूरा करते हैं।
पॉकेट 3डी द्वारा कैप्चर किए गए पॉइंट क्लाउड और 3डीजीएस मॉडल अलग-अलग लेकिन एक-दूसरे के पूरक वानिकी कार्यों के लिए हैं।
पॉइंट क्लाउड वन संसाधन सूची, वृक्ष विभाजन, पैरामीटर निष्कर्षण और अन्य प्रकार के मात्रात्मक विश्लेषण के लिए संरचित स्थानिक डेटा प्रदान करते हैं।
3DGS मॉडल आकर्षक दृश्य-निर्माण और सहज परिणाम प्रस्तुति पर केंद्रित हैं। जब पॉकेट 3D में वैकल्पिक पैनोरैमिक कैमरा लगा होता है, तो एकत्रित डेटा से 3DGS मॉडल और पोज़-रेफरेंस पैनोरैमिक इमेजरी तैयार की जा सकती है, जिसका उपयोग प्लॉट विज़ुअलाइज़ेशन, रिपोर्टिंग, संग्रह और आवधिक तुलना के लिए किया जा सकता है।
इन दोनों कार्यप्रवाहों का उपयोग स्वतंत्र रूप से किया जा सकता है या प्रत्येक वानिकी परियोजना की आवश्यकताओं के अनुसार इन्हें समानांतर रूप से कार्यान्वित किया जा सकता है।
COLMAP या अन्य SfM वर्कफ़्लो के साथ संसाधित पैनोरैमिक इमेजरी आमतौर पर समृद्ध बनावट और स्पष्ट रूप से परिभाषित संरचनाओं वाले छोटे वातावरण में अच्छे 3DGS परिणाम दे सकती है। हालांकि, वन वातावरण लगभग विपरीत परिस्थितियाँ प्रस्तुत करते हैं।
शाखाओं और पत्तियों की अत्यधिक दोहराव वाली बनावट के कारण दृश्य विशेषताओं को पहचानना मुश्किल हो जाता है। गंभीर अवरोध के कारण जटिल स्थानिक और परिप्रेक्ष्य संबंधी संबंध बनते हैं, जबकि पेड़ों के ऊपर और नीचे प्रकाश में बड़े अंतर के कारण छवि की एकरूपता कम हो जाती है।
इन परिस्थितियों में, SfM मिलान में विफलताएँ, पोज़ ड्रिफ्ट और बिखरे हुए गाऊसियन बिंदु आम हैं। इसलिए, पैनोरैमिक छवियों से सीधे 3DGS मॉडल को प्रशिक्षित करने वाले वर्कफ़्लो को वास्तविक वन वातावरण में तैनात किए जाने पर प्रदर्शन में तीव्र गिरावट का सामना करना पड़ सकता है।
पॉकेट 3डी गॉसियन ट्रेनिंग के लिए प्राथमिक डेटा स्रोत के रूप में लिडार पॉइंट क्लाउड का उपयोग करता है, जबकि एसएफएम केवल एक सहायक फ़िल्टरिंग विधि के रूप में कार्य करता है।
लिडार-आधारित स्थान निर्धारण दृश्य बनावट समानता के बजाय स्थानिक ज्यामितीय बाधाओं पर निर्भर करता है। इससे यह प्रणाली जटिल बनावट, सीमित दृश्यता और बार-बार होने वाले अवरोधों वाले वन वातावरण में अधिक विश्वसनीय रूप से कार्य कर पाती है।
इसका परिणाम यह है कि 3DGS मॉडल अधिक स्वच्छ और संरचनात्मक रूप से सुसंगत हो जाता है, जिसमें फ्लोटिंग नॉइज़ पॉइंट्स कम होते हैं। वानिकी क्षेत्र के उपयोगकर्ताओं के लिए, इसका अर्थ है कि 3D विज़ुअलाइज़ेशन अब केवल खुले क्षेत्रों या बनावट से भरपूर वातावरण तक सीमित नहीं है। वन क्षेत्रों के भीतर गहराई से एकत्र किया गया डेटा भी व्यावहारिक डिजिटल अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी विज़ुअलाइज़ेशन परिणाम प्रदान कर सकता है।
उपयोगी पॉइंट क्लाउड और 3डीजीएस मॉडल के साथ, पॉकेट 3डी कई नियमित वानिकी अनुप्रयोगों का समर्थन कर सकता है।
पॉइंट क्लाउड डेटा वृक्षों की संख्या, घनत्व, ऊंचाई, डीबीएच, मुकुट की चौड़ाई और आयतन के लिए सामान्य सांख्यिकी का समर्थन कर सकता है, जिससे मैन्युअल माप और दृश्य अनुमानों पर निर्भरता कम हो जाती है।
पॉकेट 3डी एक साथ भूभाग और वृक्ष संरचनाओं को कैप्चर कर सकता है, जिससे वन योजना, स्थल सुधार और बुनियादी पारिस्थितिक बहाली सर्वेक्षणों के लिए डेटा उपलब्ध होता है।
वन विभाग की टीमें समय-समय पर एक ही भूखंड का पुनः सर्वेक्षण करके वृक्षों की वृद्धि और समय के साथ निचली वनस्पति की स्थितियों में होने वाले परिवर्तनों की तुलना कर सकती हैं।
एकत्रित डेटा मृत पेड़ों, टूटी शाखाओं, खड़ी ढलानों, नालों और अन्य प्रासंगिक विशेषताओं को दर्शा सकता है, जो अग्निरोधकों, पुनर्स्थापन योजना और आपदा के बाद की स्थितियों के बारे में चर्चा में सहायक होता है।
पॉकेट 3डी वानिकी शिक्षण, अनुसंधान प्रदर्शन और स्थायी डिजिटल रिकॉर्ड के लिए सहायक हो सकता है। समीक्षा योग्य 3डी डेटा पारंपरिक स्प्रेडशीट की तुलना में वन क्षेत्र का अधिक सहज रिकॉर्ड प्रदान करता है।
पॉकेट 3डी उन उपयोगकर्ताओं के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है जिन्हें निम्नलिखित की आवश्यकता होती है:
हालांकि, पॉकेट 3डी को हर अनुप्रयोग में उच्च-सटीकता वाले पेशेवर एसएलएएम सिस्टम को प्रतिस्थापित करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। मिलीमीटर-स्तर के नियंत्रण नेटवर्क या इंजीनियरिंग-ग्रेड आउटपुट की आवश्यकता वाले विशेष सर्वेक्षण कार्यों के लिए अभी भी एक समर्पित सर्वेक्षण-ग्रेड समाधान की आवश्यकता होती है।
पॉकेट 3डी नियमित वानिकी अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीय लिडार पॉइंट क्लाउड कैप्चर और मानकीकृत डेटा आउटपुट प्रदान करता है। यह चुनौतीपूर्ण घने जंगलों में भी स्थिर 3डीजीएस पुनर्निर्माण प्रदान करता है।
इसका मूल मूल्य लिडार स्कैनिंग, वानिकी डेटा संग्रह और 3डी विज़ुअलाइज़ेशन को प्रबंधनीय लागत पर दोहराने योग्य फील्ड वर्कफ़्लो में बदलने में निहित है।
डिजिटल वानिकी प्रौद्योगिकी को एक बार के प्रदर्शनों या विशेष रूप से वित्त पोषित परियोजनाओं तक सीमित रखने के बजाय, पॉकेट 3डी स्थानीय वानिकी स्टेशनों, सर्वेक्षण टीमों और अनुसंधान परियोजनाओं को छोटे पायलट कार्यक्रमों से नियमित और व्यापक तैनाती की ओर बढ़ने में मदद कर सकता है।
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