Дистанционный мониторинг использования лесов

В процессе проведения мониторинга решаются следующие задачи:

- оценка соблюдения лесного законодательства при использовании лесных участков;

- выявление лесных участков с незаконным использованием лесов, определение их площади и запасов древесины, расчет ориентировочного размера ущерба.

При мониторинге подлежат учету следующие виды использования лесов: заготовка древесины; разработке месторождений полезных ископаемых; строительство и эксплуатация водохранилищ; строительство линейных объектов;

При мониторинге выполняются следующие виды работ:

- получение и анализ исходных данных на лесничество;

-подготовка (формирование) на объект работ цифровой картографической основы;

- контурное и аналитическое дешифрирование по материалам аэрокосмической съемки мест использования лесов;

- выборочная натурная проверка результатов дешифрирования материалов АКС (не менее 5% лесных участков с выявленными нарушениями);

- анализ и обобщение результатов, подготовка ежегодных отчетов по результатам работ.

Подготовка (формирование) на объект работ цифровой картографической основы

Технической (информационной) основой мониторинга являются материалы аэрокосмических (сканерных, радарных, лазерных и других) съемок, к которым предъявляются следующие технические требования:

- материалы дистанционных съемок для объектов со сложными лесорастительными условиями должны быть спектрозональными (мультиспектральными или в естественных цветах) и стереоскопическими.

- в простых по лесорастительным условиям, структуре и составу лесных насаждениях могут применяться черно-белые космические снимки.

- при проведении мониторинга применяются современные материалы аэрокосмических съемок с пространственным разрешением не ниже 5 м текущего года (года мониторинга) и за год, предшествующий году мониторинга. Съемка выполняется в вегетационный период, процент облачности в материалах аэрокосмических съемок не должен превышать 5%.

Обеспеченность объекта мониторинга материалами аэрокосмических съемок текущего года должна составлять 100%.

Для обнаружения изменений в состоянии лесов на землях лесного фонда материалы съемок разных лет на одну и ту же территорию синтезируются в мультивременные композиты.

В программной среде ГИС производится совмещение геореференцированных материалов аэрокосмической съемки, мультивременных композитов (разновременных материалов съемок) и векторной информации об объекте мониторинга (квартальная сеть, границы лесов различного целевого назначения, категорий защитных лесов, особо защитных участков лесов и другие).

Для обработки материалов используются программные средства: MapInfo, ArcGIS, ScanMagic, ScanEx Image Processor, ENVI и другие.

Векторизация информации производится по данным лесоустроительных планшетов, материалов топографических карт и аэрокосмических съемок текущего года; при этом производятся следующие технологические действия:

- сшивка растров топографических карт с посадкой на принятую систему координат - создание электронной топографической основы;

- сканирование лесоустроительных планшетов;

- посадка растров рабочих планшетов на электронную топографическую основу;

- векторизация квартальной, дорожной и гидрографической сетей;

- конвертация (при необходимости) оцифрованной картографической информации в обменный формат;

- создание каталогов полученных (необработанных) материалов аэрокосмической съемки, их обработка с помощью специального программного обеспечения;

- привязка подготовленной цифровой картографической основы и материалов аэрокосмических изображений.

Результатом работ является цифровая картографическая основа мониторинга.

На подготовленную цифровую картографическую основу объектов работ наносятся границы отводов лесных участков по видам использования лесов на основе данных лесных деклараций, геоданных материалов отводов.

Выполняется контурное дешифрирование мест использования лесов (нанесение границ обнаруженных изменений) по материалам аэрокосмических съемок. Минимально учитываемая по аэрокосмическим изображениям (снимкам) площадь отдельно взятой вырубки или иного лесного участка, не покрытого лесной растительностью, составляет не менее 0,5 га (пространственное разрешение изображений порядка не ниже 2,5 м) и не менее 1,0 га (пространственное разрешение изображений порядка не ниже 5,0 м), при допустимой погрешности дешифрирования их площади +/– 10%.

В процессе аналитического дешифрирования сопоставляется векторная информация обнаруженных изменений на землях лесного фонда и материалов отвода, устанавливается соответствие границ участка использования лесов нормативным документам, вычисляются площади контуров дешифрирования средствами ГИС.

В случаях несоответствия фактических границ участков использования лесов представленным материалам отвода, а также действующим нормативным документам, фиксируются нарушения лесного законодательства. Производится сравнительный анализ площадей и запасов древесины по данным материалов отводов и по материалам аэрокосмических съемок на основе таксационных описаний лесоустройства. Выявляются причины расхождений. При возникновении сложностей дешифрирования изменений на землях лесного фонда назначается натурная проверка участка с целью исключения ошибок дешифрирования и уточнения площади нарушения лесного законодательства.

Подробная технология использования метода дешифрирования лесных участков по материалам аэрокосмических съемок прописана в лесоустроительной инструкции.

При дешифрировании обращается внимание на возможность примыкания к вырубкам различных категорий не покрытых лесной растительностью и нелесных земель и достоверность их идентификации на цифровых изображениях. В таких случаях привлекаются материалы лесоустройства и сведения лесничеств о текущих изменениях в лесах за предыдущие мониторингу годы, получаемые по дополнительному запросу в случае их отсутствия.

По итогам работ подготавливаются отчеты по мониторингу по субъектам Российской Федерации в разрезе лесничеств.

В состав отчета входит картографический материал. Карты-схемы изготавливаются на листе формата А3 в масштабе не менее 1: 1 000 000.

В состав отчета также входят альбомы аэрокосмических изображений лесных участков с выявленными нарушениями лесного законодательства формата А4 (М 1: 10 000).

Контрольные вопросы:

Литература:

1. Лабутина, И.А. Дешифрирование аэрокосмических снимков : Учебное пособие [Текст] / И.А. Лабутина. – М.: Аспект Пресс, 2004. – 184 с.

2. Сухих, В.И. Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве: Учебник [Текст] / В.И. Сухих. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005. – 392 с.