Способ учета лосей и сибирской косули Российский патент 2024 года по МПК A01K67/02 

Изобретение относится к области биологии разделу зоологии, а также к области охоты и отношениям, возникающим в связи с осуществлением видов деятельности в сфере охотничьего хозяйства, а именно мониторингу, учету численности, определению пространственного размещения по территории диких копытных животных: лося (Alces alces L.) и сибирской косули (Capreoluspygargus Fall.).

На современном уровне развития цивилизации исключительную важность приобрели вопросы сохранения биологического разнообразия и рационального использования биоресурсов, в том числе устойчивого существования и использования диких охотничьих животных. Для их решения необходимо проводить тщательный мониторинг, одним из основных элементов которого является учет численности и определение пространственного размещения животных по территории. Результатом учетных работ должны стать объективные, достоверные, максимально приближенные к истине данные.

В настоящее время в Российской Федерации и других странах появились в свободном доступе беспилотные воздушные суда (БВС) и системы управления ими, снизилась их стоимость. Также имеется весьма качественное и надежное навесное оборудование к ним - фото- и видеокамеры, навигаторы, тепловизоры. Достигло весьма высокого уровня качество спутниковой связи, усовершенствованы всевозможные компьютерные программы и пр.

Все это явилось предпосылкой и позволило нам разработать новый способ учета численности и определения пространственного размещения по территории следующих видов диких копытных животных: лося (Alces alces L.) и сибирской косули (Capreolus pygargus PALL.) в естественной среде обитания и вольерах, с использованием беспилотных воздушных судов (БВС).

Принцип предложенного способа авиаучета численности и определения пространственного размещения по территории диких копытных животных с использованием беспилотных воздушных судов (БВС) и аэрофотосъемочной системы заключается в следующем.

Во время полета БВС по заранее запланированным авиамаршрутам с заданной высоты в непрерывном режиме производится вертикальная съемка полосы поверхности земли - среды обитания животных; посредством спутникового навигатора фиксируется трек маршрута. Затем выполняется дешифровка полученных материалов - на фотоснимках идентифицируются силуэты животных по видам и подсчитывается их численность. Далее подсчитывается общая площадь обследования как сумма площадей полос земной поверхности всех маршрутов и, зная численность животных на ней, рассчитывается показатель плотности населения животных учитываемого вида. На основании полученных данных рассчитывается показатель плотности населения и численность учитываемого вида животных на всей исследуемой территории. При необходимости, в зависимости от поставленной задачи, полученные данные о численности животных могут экстраполироваться на более обширную территорию. Фиксируется размещение учитываемых животных на обследуемой территории.

Известен способ определения численности копытных животных посредством зимнего маршрутного учета по следам (ЗМУ) [Методические рекомендации по определению численности копытных, пушных животных и птиц методом зимнего маршрутного учета утверждены приказом ФГБУ «Центрохотконтроль» от 13.11.2014 №58]; [Приклонский С.Г. Зимний маршрутный учет охотничьих животных // Труды Окского государственного заповедника. - Рязань, 1973. - Вып. 9. - с. 35-62]; [Челинцев Н.Г. Математические основы зимнего маршрутного учета // Зимний маршрутный учет охотничьих животных. - М: 1983. - С. 158-189]; [Кузякин В.А., Челинцев Н.Г., Ломанов И.К. Методические указания по организации, проведению и обработке зимнего маршрутного учета охотничьих животных в РСФСР. - (1990), утвержденные Главным управлением охотничьего хозяйства при Совете Министров РСФСР в 1990 г.]; [Приклонский С.Г., Кузякин В.А. Методические указания по организации и проведению зимнего маршрутного учета охотничьих животных в РСФСР. - (1980)]; [Приклонский С.Г. Инструкция по зимнему маршрутному учету охотничьих животных. - (1972)].

Недостатками этого способа являются: существенная ошибка полученных результатов по причине того, что учитываются не сами животные, а их следы; невозможность проведения такого учета при отсутствии снежного покрова.

Известен способ учета копытных животных методом шумового прогона. Этот способ учета, восполняет один из недостатков зимнего маршрутного учета, т.к. может применяться при отсутствии снежного покрова. [Червонный В.В. Учет охотничьих зверей прогоном // Труды Окского государственного заповедника. - Рязань, 1973. - Вып. 9. - с. 29-35.]; [Методика учета численности охотничьих ресурсов методом шумового прогона. Приложение к приказу ФГБУ «ФЦРОХ» от 24.11.2021 г. №88]; [Кузякин В.А., Челинцев Н.Г. Учет охотничьих животных: учебное пособие. М.: Россия, 2005].

Недостатками этого известного способа являются: высокая трудоемкость; ограниченное применение - только на малых площадях.

Известен способ учета лосей по экскрементам [Червонный В.В. Опыт учета лосей по экскрементам на больших территориях // Учет охотничьих животных на больших территориях. - Пущино, 1969. - С. 97-98]; [Червонный В.В. Учет численности лосей по зимним экскрементам // Труды Окского государственного заповедника. - Рязань, 1973. - Вып. 9. - с. 104-110].

Недостатками этого известного способа являются: невысокая точность, т.к. учитываются не сами животные, а следы их жизнедеятельности; существенное влияние субъективного фактора на результаты; ограниченное применение относительно видов животных; невозможность проведения на труднодоступных территориях.

Наиболее близким к предложенному является способ - авиаучет с использованием пилотируемых летательных аппаратов - самолетов, вертолетов [Червонный В.В. Авиаучет лосей // Охота и охотничье хозяйство, 1966. - №3. - С. 18-19]; [Червонный В.В. Авиаучет лосей в Карельской АССР // Учеты охотничьих животных на больших территориях. - Пущино, 1969. - С. 32-33]; [Кузякин В.А., Челинцев Н.Г., Ломанов И.К. Методические рекомендации по авиаучету лося и других лесных копытных животных на больших территориях. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009].

Недостатками этого известного способа являются: высокие финансовые затраты; обязательное условие - наличие на исследуемой территории или вблизи нее аэродромов с соответствующей инфраструктурой; ошибки, связанные с недоучетом, возникающие из-за того, что остаются незамеченными звери, находящихся на удалении от оси маршрута, а также из-за субъективной составляющей: невнимательности, утомляемости, неопытности учетчиков. При авиаучете с использованием некоторых типов самолетов и вертолетов может возникнуть недоучет из-за непросматриваемой «слепой» зоны, находящейся под фюзеляжем воздушного судна.

Предложенный способ имеет преимущества перед известными способами.

По сравнению со способом, предполагающим использование пилотируемых летательных аппаратов, предложенный способ более безопасен; значительно снижает финансовые затраты; БВС (беспилотное воздушное судно) легко транспортируется и позволяет производить авиаучеты вне зависимости от наличия соответствующей инфраструктуры (аэродромов и пр.) на исследуемой территории или вблизи ее; вызывает меньшее беспокойство животных, чем габаритные пилотируемые аппараты (особенно это важно при учете на особо охраняемых природных территориях (ООПТ)); фотосъемка поверхности земли с их борта ведется в непрерывном режиме.

В отличие от ЗМУ, шумового прогона, учета по экскрементам предложенный способ позволяет проводить учеты копытных животных, обитающих на обширных безлюдных территориях; на труднодоступных территориях (горные районы, болота, завалы, буреломы и пр.); обеспечить контроль за качеством учетных работ, проводимых охотпользователями; оказывает содействие в разрешении спорных вопросов, касающихся состояния отдельных популяций и иных группировок животных, в т.ч. их численности и размещения по территории; позволяет учитывать одновременно всех животных разных видов, находящихся на обследуемой территории; позволяет увидеть и учесть самих животных, а не следы их жизнедеятельности; повышает точность результатов; предложенный способ позволяет во время бедствий определить местонахождение, численность и состояние терпящих бедствие животных, оценить ситуацию и обеспечить им оперативную помощь; позволяет учитывать животных в естественной среде их обитания в вольерах.

В отличие от способа шумовым прогоном, предложенный способ позволяет обходиться меньшим числом задействованных работников, что обеспечивает экономию трудозатрат и позволяет наиболее точно зафиксировать численность животных одного или обоих видов, одновременно находящихся на исследуемой территории.

В отличие от ЗМУ предложенный способ позволяет проводить учетные работы при отсутствии устойчивого снежного покрова, то есть в условиях кратковременного выпадения снега.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображения лосей на фотоснимках, полученных с фотокамеры, размещенной на БВС, на фиг. 3 и фиг. 4 карта конфигурации авиамаршрутов с отметками фиксации лосей.

Сущность изобретения заключается в том, что для учета лосей и сибирских косуль в их естественной среде обитания и вольерах, рассчитывают минимально необходимую площадь обследования исследуемой территории, выполняют планирование маршрутов, которые состоят из прямолинейных параллельных отрезков, равномерно размещенных в границах площади обследования, по заложенным маршрутам выполняют полеты беспилотного воздушного судна, с которого производят непрерывную фотосъемку учетных полос одинаковой ширины с высоты от 20 до 500 метров над поверхностью земли, и одновременно фиксируют трек маршрута. На полученных фотоснимках идентифицируют силуэты лосей и сибирских косуль, и подсчитывают их количество на площади обследования, после чего полученные данные экстраполируют на всю исследуемую территорию:

для площади до 8 тыс. га необходимая площадь ее обследования должна составлять не менее 50% площади исследуемой территории;

для площади свыше 8 тыс. га включительно до 100 тыс. га включительно - не менее величины, определяемой по формуле:

Q_пл=5+(S-10)×0,1, где

Q_пл - площадь обследования, тыс. га;

S - площадь исследуемой территории, тыс. га.

для площади свыше 100 тыс. га до 1000 тыс. га включительно - не менее величины, определяемой по формуле:

Q_пл=14+(S-100)×0,08

для площади свыше 1000 тыс. га до 5000 тыс. га включительно - не менее величины, определяемой по формуле:

Q_пл=86+(S-1000)×0,05

для площади свыше 5000 тыс. га - не менее величины, определяемой по формуле:

Q_пл=286+(S-5000)×0,03

Затем на площади обследования планируется длина маршрутов (далее - длина маршрутов, L), которая должна быть не меньше необходимой общей длины маршрутов, рассчитанной по формуле:

L=10Qпл/B,

В=(35/K_F×h/ƒ)/1000000, где:

L - длина маршрутов, км;

В - ширина учетных полос маршрутов, км;

K_F - «кроп-фактор» (указан в технических характеристиках применяемого фотоаппарата);

h - запланированная высота полета летательного аппарата на маршрутах относительно поверхности земли, мм;

ƒ - фокусное расстояние объектива применяемого фотоаппарата (указан в технических характеристиках объектива применяемого фотоаппарата), мм.

Затем выполняется планирование маршрутной сети, при этом длина маршрутов распределяется на площадь обследуемой территории. Если за обследуемую территорию принята площадь категории «лес», состоящая из участков категории «лес», длина маршрутов распределяется на участки категории «лес» пропорционально площадям данных участков категории «лес».

Маршруты должны состоять из прямолинейных параллельных отрезков и равномерно (одинаковая по частоте сеть маршрутов) размещаться в границах обследуемой территории. Ширина учетных полос всех маршрутов должна быть одинаковой.

При планировании фотосъемки учетной полосы необходимо учитывать, что перекрытие фотоснимков по оси маршрута должно составлять не менее 5%.

При планировании маршрутов необходимо учитывать, что площадь фотосъемки не должна превышать 70% площади обследуемой территории, чтобы не допустить перекрытие учетных полос данного маршрута или учетных полос между соседними маршрутами.

Затем непосредственно выполняются полеты БВС по заложенным маршрутам, при этом с борта летящего БВС в непрерывном режиме производится видео- и(или) фотофиксация животных, находящихся непосредственно в естественной среде обитания (в охотугодьях) и(или) вольерах на обследуемой территории, при чем вместо человеческого глаза применяется фото и(или) видеоаппаратура и(или) тепловизор, спутниковый навигатор, которые крепятся к БВС, параллельно поверхности земли.

Предложенный способ учета и определения пространственного размещения по территории диких копытных животных: лось и сибирская косуля заключается еще и в том, что во время полета БВС по заложенным маршрутам с заданной высоты в строго установленных пределах от 20 до 500 метров над поверхностью земли производится непрерывная съемка полосы поверхности земли обследуемой территории. Одновременно во время полета с помощью спутникового навигатора фиксируется трек маршрута. Затем, в процессе камеральной обработки полученных фотоснимков на них идентифицируются силуэты животных и подсчитывается их количество. На фиг. 1 и фиг. 2 фотоснимки с идентифицированными на них копытными животными учитываемого вида считаются результативными. В случае идентификации в зоне перекрытия результативных фотоснимков одних и тех же копытных животных учитываемого вида, эти копытные животные должны быть отнесены только к одному результативному фотоснимку.

Номера результативных фотоснимков и количество идентифицированных на них копытных животных учитываемого вида указываются в ведомости результативных фотоснимков.

В ведомости результативных фотоснимков указываются номера дублирующих результативных фотоснимков, а именно: фотоснимок, на котором идентифицировано копытное животное учитываемого вида, попавшее в зону перекрытия соседних фотоснимков.

Определяется размещение животных по обследуемой территории.

На схему обследуемой территории наносятся электронные треки маршрутов. Результативные фотоснимки наносятся на электронный трек маршрута отметкой в виде флажка (далее - отметка). Отметка должна иметь расшифровку, а именно: вид и количество идентифицированных на фотоснимке копытных животных учитываемого вида. Например, если на результативном фотоснимке идентифицировано два лося, то условным обозначением рядом с отметкой указывается Ло,2. (фиг. 3, фиг. 4).

Затем, на основании полученных данных рассчитывается численность учитываемого вида животных на более обширной территории. Экстраполяция полученных на площади обследования данных на всю исследуемую территорию рассчитывается по формулам:

где

К - коэффициент недоучета:

A=1,07 для исследуемых территорий, где преобладают лиственные породы деревьев: мелколиственные и широколиственные, а площадь хвойных вечнозеленых пород деревьев составляет менее 30% от общей площади обследуемой территории;

К=1,12 для исследуемых территорий, где площадь хвойных вечнозеленых пород деревьев составляют 30% и более от общей площади исследуемой территории;

N - численность учитываемого вида копытных животных на исследуемой территории, особей;

- средняя плотность населения учитываемого вида копытных животных на фактической обследуемой территории, особей/1000 га;

S - площадь обследуемой территории, тыс. га;

U - суммарное количество копытных животных учитываемого вида, идентифицированных на всех результативных фотоснимках всех маршрутов на обследуемой территории, особей;

Q_факт - фактическая площадь обследования это суммарная фактическая площадь учетных полос всех маршрутов по результатам проведенных полетов обследуемой территории, тыс. га;

Р - количество маршрутов на обследуемой территории, ед.;

u_r - количество копытных животных учитываемого вида, идентифицированных на всех фотоснимках r маршрута на обследуемой территории, особей;

- фактическая площадь учетной полосы r маршрута на обследуемой территории по результату проведенного полета, тыс. га;

l_r - фактическая длина r маршрута на обследуемой территории по результату проведенного полета, км;

b_r - фактическая ширина учетной полосы r маршрута на обследуемой территории по результату проведенного полета, км;

h_cp - среднеарифметическое значение показателя фактической высоты полета воздушного судна над поверхностью земли на r маршруте на обследуемой территории, мм.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, служит повышение эффективности мониторинга ресурсов копытных животных: лося и сибирской косули в естественной среде их обитания и вольерах, в том числе на обширных безлюдных, труднодоступных территориях (горные районы, болота, завалы, буреломы и пр.) за счет улучшения точности учета их численности и размещения этих животных по территории; в конечном итоге - получение объективных, достоверных, максимально приближенных к истине данных о численности и территориальном размещении указанных животных.

Эта задача решается тем, что для повышения эффективности мониторинга ресурсов диких копытных животных: лося и сибирской косули, улучшения точности учета их численности и размещения этих животных по территории, получения объективных, достоверных, максимально приближенных к истине данных о численности и территориальном размещении указанных животных, применяется способ авиаучета этих животных в естественной среде их обитания и вольерах с использованием беспилотных воздушных судов (БВС) и осуществлением с их борта фотосъемки поверхности земли в непрерывном режиме.

Изобретение обеспечивает повышение эффективности мониторинга ресурсов диких копытных животных: лося и сибирской косули в естественной среде их обитания и вольерах, в том числе на обширных безлюдных, труднодоступных территориях (горные районы, болота, завалы, буреломы) за счет улучшения точности учета их численности и размещения этих животных по территории и в конечном итоге - получение объективных, достоверных, максимально приближенных к истине данных о численности и территориальном размещении указанных животных.

Краткое описание чертежей

Фигура 1. Фотоснимок, полученный с фотокамеры, размещенной на БВС. На данном фотоснимке изображены силуэты лосей (выделены красным контуром), находящихся на обследуемой территории. Наглядно показано, что при применении предлагаемого способа учета копытных животных (в данном случае лосей) учитываются не следы их жизнедеятельности, а непосредственно сами животные. Это повышает достоверность получаемых результатов. Разрешительная способность используемой фотоаппаратуры позволяет получить качество фотоснимков, достаточное для видовой идентификации животных. Участок поля, покрытого молодым редколесьем.

Фигура 2. Фотоснимок, полученный с фотокамеры, размещенной на БВС. На данном фотоснимке изображены силуэты пяти особей лосей, выделенные тремя красными контурами, находящихся на обследуемой территории. Наглядно показано, что при применении предлагаемого способа учета учитываются не следы их жизнедеятельности, а непосредственно сами животные. Это повышает достоверность получаемых результатов. Разрешительная способность используемой фотоаппаратуры позволяет получить качество фотоснимков, достаточное для видовой идентификации животных.

Фигура 3. Показана карта участка обследуемой территории с нанесенной схемой, отражающей конфигурацию авиамаршрутов, реально выполненных беспилотным воздушным судном (БВС) во время полета при учете лосей. Желтыми точками отмечены зафиксированные фотоаппаратурой особи лосей. Данный снимок говорит о том, что предлагаемый способ учета копытных животных позволяет получить объективные данные не только о численности животных, но и о характере их размещения на территории, о местах их концентрации.

Фигура 4. Показана план-карта участка обследуемой территории с нанесенной схемой, отражающей конфигурацию планируемых авиамаршрутов беспилотного воздушного судна (БВС), которые будут выполняться во время полета при учете копытных животных. Предлагаемый способ учета копытных животных позволяет на обследуемой территории обследовать посредством БВС участок с конфигурацией любой сложности. В том числе территории вблизи крупных населенных пунктов, прибрежные территории, труднодоступные, островные.

Фигура 5. Для авиаучета можно использовать БВС самолетного типа, например, «Supercam S - 350» и БВС «Supercam S - 250» производства фирмы ООО «Финко» г. Ижевск. БВС относительно небольших габаритов легко транспортируется на любые расстояния, легко и быстро собирается и подготавливается к полету. Тем не менее, способно на борту нести регистрирующую аппаратуру массой, достаточной для проведения необходимых измерений и функций.

Фигура 6. Полезная нагрузка: аппаратура для учета охотничьих животных с применением фотосъемки поверхности земли в непрерывном режиме, установленная на БВС «Supercam S-350»: сверху тепловизионный модуль «Flir», снизу фотоаппарат Sony IL СЕ-6000 с объективом 50 мм.

Изобретение относится к учету численности и определению пространственного размещения лося и сибирской косули. Рассчитывают минимально необходимую площадь обследования исследуемой территории. Выполняют планирование маршрутов, которые состоят из прямолинейных параллельных отрезков, равномерно размещенных в границах площади обследования. По заложенным маршрутам выполняют полеты беспилотного воздушного судна, с которого производят непрерывную фотосъемку учетных полос одинаковой ширины с высоты от 20 до 500 метров над поверхностью земли, и одновременно фиксируют трек маршрута. На полученных фотоснимках идентифицируют силуэты лосей и сибирских косуль и подсчитывают их количество на площади обследования. Полученные данные экстраполируют на всю исследуемую территорию. Изобретение обеспечивает получение объективных, достоверных данных о численности и территориальном размещении лося и сибирской косули. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ учета лосей и сибирских косуль в их естественной среде обитания и вольерах, характеризующийся тем, что рассчитывают минимально необходимую площадь обследования исследуемой территории, выполняют планирование маршрутов, которые состоят из прямолинейных параллельных отрезков, равномерно размещенных в границах площади обследования, по заложенным маршрутам выполняют полеты беспилотного воздушного судна, с которого производят непрерывную фотосъемку учетных полос одинаковой ширины с высоты от 20 до 500 метров над поверхностью земли, и одновременно фиксируют трек маршрута, на полученных фотоснимках идентифицируют силуэты лосей и сибирских косуль, и подсчитывают их количество на площади обследования, после чего полученные данные экстраполируют на всю исследуемую территорию, при этом для исследуемой территории площадью до 8 тыс. га минимально необходимая площадь обследования составляет от 50% до 70% от площади исследуемой территории,

для исследуемой территории площадью свыше 8 тыс. га до 100 тыс. га включительно - не менее величины, определяемой по формуле

Q_мин=5+(S-10)×0,1, где

Q_мин - минимально необходимая площадь обследования, тыс. га;

S - площадь исследуемой территории, тыс. га;

для площади свыше 100 тыс. га до 1000 тыс. га включительно - не менее величины, определяемой по формуле

Q_мин=14+(S-100)×0,08,

для площади свыше 1000 тыс. га до 5000 тыс. га включительно - не менее величины, определяемой по формуле

Q_мин=86+(S-1000)×0,05,

для площади свыше 5000 тыс. га - не менее величины, определяемой по формуле

Q_мин=286+(S-5000)×0,03.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что экстраполяция полученных на площади обследования данных на всю исследуемую территорию рассчитывается по формулам

где N - численность учитываемого вида животного на исследуемой территории, особей;

К - коэффициент недоучета:

К=1,01 для исследуемых территорий, где преобладают лиственные породы деревьев, а площадь хвойных вечнозеленых пород деревьев составляет менее 30% от общей площади исследуемой территории;

К=1,12 для исследуемых территорий, где площадь хвойных вечнозеленых пород деревьев составляет 30% и более от общей площади исследуемой территории;

- средняя плотность населения учитываемого вида копытного животного на площади исследования, особей/1000 га;

S - площадь исследуемой территории, тыс. га;

U - суммарное количество копытных животных учитываемого вида, идентифицированных на всех результативных фотоснимках всех маршрутов, особей;

Q_факт - фактическая площадь обследования, тыс. га;

р - количество маршрутов на обследуемой территории, ед.;

u_r - количество копытных животных учитываемого вида, идентифицированных на всех фотоснимках r маршрута на обследуемой территории, особей;

q_фактr - фактическая площадь учетной полосы r маршрута на обследуемой территории по результату проведенного полета, тыс. га.