книги из ГПНТБ / Кармазин, А. У. Вертолеты в лесном хозяйстве

На территории Западной Сибири встречается большое количе­ ство лугов и сенокосов, расположенных главным образом по пой­ мам рек Оби, Иртыша и их притоков.

вода на них просматривается только во время весеннего разлива, когда вся пойма затопляется.

С е н о к о с ы в весенний период отличаются от лугов по остав­ шимся изгородям, канавам, остаткам сена на местах стояния сто­ гов.

В летний период сенокос хорошо заметен по скошенной траве, наличию копен, стогов сена. Луга и сенокосы легко определяются

свысоты полета 500 м и ниже.

Па ш н и хорошо различаются с рабочей высоты полета по кон­ фигурации, которая бывает, как правило, прямоугольной формы, наличию борозд и различных посевов.

П р о г а л и н ы обычно расположены среди лесных участков и отличаются от вырубок отсутствием пней, порубочных остатков, до­ рог, а от пашен — отсутствием борозд, посевов. Прогалины имеют различную конфигурацию, ровную поверхность зеленого или корич­ невато-зеленого цвета. Среди сосновых насаждений прогалины имеют серо-коричневую поверхность.

Определение с вертолета древесной породы. Древесная порода с вертолета устанавливается в основном по прямым признакам. К ним относятся в первую очередь морфологические и биологиче­ ские особенности, присущие только определенной древесной по­ роде. Характерными признаками, отличающими одну породу от другой, являются форма крон, их длина, ширина, компактность и густота, цвет хвои и листвы, форма стволов деревьев и цвет их коры (у березы — белый, сосны—-оранжевый и т. д.), расположе­ ние сучьев по отношению к стволу, цвет коры и просматриваемость сверху, местопроизрастание насаждения. Знание этих признаков исполнителями, имеющими лесоводственную подготовку, позволяет безошибочно определять древесные породы с вертолета на приня­ той высоте полета.

30

Определение состава насаждений. К прямым признакам при определении состава насаждений относятся: соотношение участия

покрова, видимый в промежутках между кронами, и, наконец, условия местопроизрастания участка, часто характеризующие на­ саждения по сложности таксационного состава.

При установлении с вертолета состава насаждений возникают ошибки, которые заключаются в глазомерном установлении про­ цента участия древесных пород в составе. При перечислительной таксации состав вычисляют по запасу каждой породы. Однако дре­ востой различных пород в одном и том же возрасте и при одина­ ковой высоте (например, ель, кедр) имеют запасы, намного отли­ чающиеся друг от друга, а это вызывает недопустимые отклонения в определении состава древостоев.

При рассмотрении полога насаждений с высоты полета верто­ лета породы, имеющие широкие кроны, особенно в верхней своей части (осина, сосна, береза), создают впечатление у наблюдателя о их большей доле участия в составе. А такие породы, как ель, пихта, находясь под этими кронами или между ними, при рассмот­ рении сверху и сбоку иногда и совсем не просматриваются, что часто ведет к неправильному определению состава в этих насаж­ дениях, т. е. завышению доли участия пород с широкими кронами и занижению в составе пород, имеющих конусовидную, узкоконусо­ видную форму крон.

Следовательно, изучение перечисленных признаков на земле и с воздуха, учет особенностей строения крон и стволов деревьев различных древесных пород и твердое их знание исполнителем гарантирует качественное определение состава насаждений с вер­ толета.

Установление возраста насаждений. При выполнении наземной таксации возраст определяют непосредственным подсчетом коли­ чества годичных колец на пне срубленного модельного дерева. При аэротаксации такая возможность отпадает, за исключением слу­ чаев, когда в таксируемом выделе или вблизи его имеется посадоч­ ная площадка для вертолета. Поэтому аэротаксатору необходимо знать признаки, по которым достоверно определяют возраст насаж­ дений. К этим признакам относятся: различие в формах крон, в диаметре и густоте их (чем старше древостой, тем диаметр больше и кроны более разрежены), степень просматриваемое™ крон (чем старше древостой, тем лучше просматриваются с верто­ лета крупные сучья и стволы деревьев). Характерным признаком для установления возраста при аэротаксации является также вы­ сота древостоя (чем выше деревья, тем насаждения старше при условии одинаковой их производительности и преобладающей по­ роды). Кроме того, отличительным признаком для определения возраста при аэротаксации является густота древостоев, т. е. чем старше насаждения, тем расстояние между деревьями больше.

31

В этом случае увеличивается и просматриваемость полога в глу­ бину, часто до земной поверхности.

Не последнюю роль при установлении возраста играет цвет кроны и цветовой фон полога. Так, в перестойных кедровых древостоях цвет крон темно-зеленый с серовато-коричневым оттенком, в то время как у средневозрастных и приспевающих насаждений цвет зеленый или темно-зеленый. Условия местопроизрастания как косвенный признак для определения возраста в основном не имеет значения, так как в различных условиях могут произрастать на­ саждения любого возраста.

Определение полноты насаждений. При наземной таксации пол­ ноту определяют с помощью полнотометра Биттерлиха или вычис­ ляют при закладке ленточных перечетов и пробных площадей. При аэротаксации полноту определяют такими же способами при усло­ вии посадки вертолета в таксируемые выделы или вблизи их. Непосредственно в полете полноту устанавливают, как правило, через сомкнутость полога и густоту древостоев.

Вспомогательными признаками являются: фенологическое со­ стояние насаждений, так как на достоверность установления пол­ ноты влияет наличие листвы в момент наблюдения; наличие II яруса или подроста; форма и размер кроны деревьев, составля­ ющих полог. В этом случае важную роль играют формы и размеры крон деревьев, составляющих полог. Чем крупнее кроны и шире в верхней части, тем выше сомкнутость полога, в то же время полнота может быть невысокой. На достоверность определения с вертолета полноты оказывают влияние II ярус и реже подрост. Составление таблиц взаимосвязи полноты с густотой и сомкнуто­ стью полога древостоя обеспечивает правильное определение пол­ ноты при аэротаксации лесов с вертолета.

Определение класса бонитета насаждений. Класс бонитета определяют для каждой преобладающей породы по возрасту и вы­ соте. Поэтому часто при аэротаксации с вертолета при определении высоты класс бонитета не устанавливают, а в дальнейшем вычис­ ляют по соответствующим таблицам. Такой прием таксации оправ­ дывается — экономится летное время, затрачиваемое на определе­ ние класса бонитета и его запись. Однако так как с воздуха класс бонитета не определяют, качество аэротаксации снижается.

При определении высоты деревьев со случайной ошибкой ±1 м, которая является по существующим правилам допустимой, насаж­

сов бонитета с вертолета йа принятом режиме полета определя­ ются более точно. На точность вычисления запасов ошибка в уста­

между породой, возрастом и высотой, условия местопроизрастания, таксационный состав насаждений, расположение таксационных участков леса среди других выделов, фенологическое состояние

32

древостоев в момент наблюдения, цветовой тон напочвенного по­ крова. Кроме того, производительность насаждений характеризу­ ется строением и формой крон деревьев, входящих в состав древо­ стоя. Поэтому изучение и знание перечисленных признаков позво­ ляет правильно определять с вертолета класс бонитета.

Определение высоты древостоев. Работы (1957—1963 гг.),

проведенные авторами, показали, что высота устанавливается с вертолета с погрешностями, не превышающими допустимых пре­ делов.

Признаки, которые дают возможность определять с вертолета высоту древостоев, бывают прямые и косвенные. К прямым призна­ кам относится абсолютная высота насаждения (отдельного де­ рева), которая непосредственно определяется с вертолета наблюда­ телем со среднеквадратической ошибкой, не превышающей допу­ стимых пределов.

При определении высоты, кроме указанного выше основного признака, используются и косвенные признаки, к которым отно­ сятся: взаимосвязь между возрастом и классом бонитета, условия местопроизрастания насаждения, форма и размеры крон деревьев, таксационный состав, цвет и характер напочвенного покрова.

Определение диаметров деревьев на высоте груди. Принятая в настоящее время высота полета вертолета при аэротаксации ле­ сов позволяет наблюдателю определять средний диаметр древо­ стоев с достаточной точностью. Основным признаком (прямым), характеризующим диаметр, является его абсолютная величина, т. е. толщина дерева на высоте 1,3 м от земной поверхности. При пол­ нотах насаждений до 0,8 когда стволы деревьев просматриваются, аэротаксатор устанавливает диаметр пород глазомерно (при соот­ ветствующей тренировке). В высокополнотных насаждениях, когда их полог вглубь не просматривается, и в древостоях с конусовид­ ной кроной деревьев, закрывающей нижнюю часть ствола, диаметр деревьев устанавливается наблюдателем по косвенным признакам, а именно: по взаимосвязи между высотой и возрастом, высотой и классом бонитета, высотой и полнотой. Характерным признаком являются также условия местопроизрастания и расположение вы­ дела среди других участков леса и нелесных площадей.

Установление и изучение косвенных признаков исполнителем пе­ ред началом аэротаксации, а также соответствующая наземная и воздушная тренировки, обеспечивают правильное установление диаметра с требуемой в настоящее время достоверностью.

Определение типа леса. Работы 1963 г. (Кармазин, 1964) пока­ зали, что типы леса на принятом режиме полета вертолета при аэротаксации определяются с требуемой достоверностью. Как и для других таксационных показателей, в правильном описании ти­ пов леса помогает знание наблюдателем признаков, характеризу­ ющих тот или другой тип леса, Эти признаки могут быть прямыми и косвенными. К первым в первую очередь относятся: состав на­ саждений, их производительность, полнота, местоположение участка, фенологическое состояние древостоев, цвет напочвенного

покрова, просматриваемого в просветах между кронами, размеры, форма и цвет крон. Например, мшистые типы леса всех формаций с высокой производительностью, где напочвенный покров состоит из зеленых мхов, черники, брусники, грушанки, сныти, характери­ зуются при осмотре с вертолета земной поверхности темно-зеле­ ными или зелеными тонами, а для лишайниковых типов леса характерен белый мозаичный цвет напочвенного покрова благодаря куртинному расположению лишайников. К косвенным признакам относятся взаимосвязи между отдельными таксационными показа­ телями и со средой. Особо важную роль в определении типов леса занимает знание наблюдателем взаимосвязи между классом бони­ тета и типом леса, цветом хвои (листвы) и типом леса. Установ­ ление и изучение прямых и косвенных признаков в районе прове­ дения аэротаксационных работ обеспечивают качественное описа­ ние типов леса с вертолета.

Определение класса товарности древостоев. Класс товарности древостоев как наземным, так и аэротаксационным методом, опре­ деляется по проценту деловых деревьев на участке. В основном класс товарности определяется по косвенным признакам, характе­ ризующим товарность насаждений. К ним относятся: преобладаю­ щая порода, состав, возраст, полнота, класс бонитета, форма стволов и крон, цвет листвы и хвои. Основными из прямых при­ знаков являются видимые пороки деревьев и класс бонитета на­ саждений, которые непосредственно определяют товарность древо­ стоев.

Выявление и изучение для каждой преобладающей породы оп­ ределенного района признаков, обеспечивающих наблюдателю при аэротаксации с вертолета на принятом режиме полета достовер­ ное определение необходимых таксационных показателей, являются первоочередной задачей каждого аэротаксацпонного экипажа (пар­ тии) .

Лесоводственно-таксационные признаки часто называются еще и аэровизуальными, так как они характеризуют определенный так­ сационный показатель при рассматривании его сверху и сбоку, т. е. с воздуха глазомерно.

В процессе проведения исследовательских и производственных работ в период 1957—1966 гг. были составлены аэровизуальные признаки для основных лесообразующих пород Западной Сибири по методике Г. Г. Самойловича. Аэровизуальные признаки состав­ лены для высоты полета 80—100 м на пробных площадях, зало­ женных в Верх-Тымском, Александровском (Томская обл.), Сур­ гутском и Ханты-Мансийском лесхозах (Тюменская обл.).

Полеты над пробными площадями выполняли после наземной таксации и являлись как бы ее продолжением. Пробные площади с воздуха были хорошо заметны по срубленным модельным де­ ревьям. Для полного описания всех признаков преобладающей по­ роды полеты выполняли по кругу. Все пробные площади были описаны в солнечную погоду с 15 августа по 10 сентября от 9 до

14 ч дня.

34

П р и м е ч а н и е . Цифры 1 и 2 означают, что аэротаксацию проводил 1 или 2-й исполнитель.

по 1966 гг. (5 лет), позволил установить количество летных дней для районов северной и средней тайги Западной Сибири (Вере- ' зово, Ханты-Мансийск, Сургут, Тобольск, Уват, Нижне-Вартовское

Исследования показали, что в весенний период аэротаксацию

снега). Следовательно, согласно приведенным выше данным в ве­ сенний и осенний периоды возникает возможность производить

экипажем можно провести аэротаксацию на площади 800 тыс. га. Такой объем является максимальной сезонной нормой аэротаксацнонного экипажа. Если выполнять полеты на аэротаксацию только в осенний период, то, рассчитывая объем работ этим же методом, можно облететь территорию в 450 тыс. га. Следовательно, совершенно отпадает необходимость проводить аэротаксацию в лет­ ний период.

Наилучшей технологией проведения аэротаксационных работ в этом случае является следующая. В период между весенними и осенними полетами аэротаксационный экипаж проводит наземную таксацию пли закладывает пробные площади для изучения аэро­ таксационных признаков и составления корреляционных таблиц. Вертолет в это время производит транспортные работы по обслу­ живанию наземных экспедиций или отправляется на базу, что за­ ранее предусматривается договором.

Такая схема проведения аэротаксационных работ намного по­ высит их качество.

Методика изучения аэровизуальных признаков насаждений

Возможность определения с заданной высоты полета состава насаждений, возраста, полноты и класса бонитета будет зависеть прежде всего от знания и учета совокупности тех признаков, кото­ рые непосредственно характеризуют объекты изучения, т. е. насаж­ дения. Эти признаки связаны, во-первых, с морфологическими и биологическими свойствами древесных пород, во-вторых, с особен­ ностями строения полога насаждений, состоянием их в момент на­ блюдения и, в-третьих, с характером условий местопроизрастания.

37

Кроме того, следует учитывать местоположение данных участков относительно соседних и приуроченность их к тем или иным эле­ ментам ландшафта.

сучьев и ветвей; форму и размер крон; различие в цвете листвы пли хвои, цвете коры ветвей и ствола у разных древесных пород и в целом различие в цвете и оттенках крон и их спектральной от­ ражательной способности; густоту, компактность крон и степень просматриваемое™ сквозь них ствола и ветвей; различие в высо­ тах деревьев и в длинах крон деревьев (при низких высотах по­ лета).

Ко в т о р о й к а т е г о р и и отнесем те признаки, которые опре­ деляют вид с воздуха полога насаждения, состоящего из совокуп­ ности крон деревьев одной или нескольких древесных пород, имею­ щих различные формы, размеры, цветовые оттенки и фенологиче­ ское состояние в момент наблюдений.

Из признаков, характеризующих полог насаждений, значение для аэротаксации имеют: характер расположения в пологе де­ ревьев различных пород (например, сосна — равномерно, ель — группами, береза — порослевыми «гнездами», осина — куртинами); густота насаждения; степень сомкнутости полога; степень просмат­

условия местопроизрастания, особенности местоположения насаж­ дений в данном географическом ландшафте относительно рельефа местности и других смежных участков.

Совокупность отмеченных выше признаков в различном их со­ четании и следует использовать при аэротаксации основных такса­ ционных показателей насаждений: состава, возраста, полноты и класса бонитета. Первоначальная схема таких признаков для аэро­ таксации лесов предложена Г. Г. Самойловичем еще в 1948 г. В последующие годы она применялась при изучении аэровизуаль­ ных признаков насаждений в Лисинском лесхозе Ленинградской обл. В 1953 г. эту методику применяли при изучении аэровизуаль­ ных признаков насаждений в Тувинской АССР.

Изучение признаков для аэротаксации лесов должно непосред­ ственно следовать за наземной таксационной тренировкой глазо­ мера. Это по существу единый процесс, основывающийся на том, что знание объектов, т. е. насаждений и их свойств, помогает опре­ делению их таксационных показателей с воздуха. Значит, до по­ лета должна происходить наземная тренировка исполнителей. Для этой цели можно пользоваться «Методикой изучения насаждений для лесного дешифрирования аэроснимков и аэротаксации лесов» *, изданной Лесотехнической академией в 1956 г.

38

Полеты происходят над пробными площадями и насаждениями, описание которых дано на основании тщательной наземной так­ сации. Пробные площади (30—50 на район исследования) пред­ варительно наносят на аэроснимки в пределах оконтуренных выделов.

Вгорных условиях вдоль маршрута полета и непосредственно

уграниц пробной площади или изучаемого участка на аэроснимках (или топокарте) проставляют отметки высот точек местности и

полета (числитель и знаменатель), направление и крутизну скло­ нов.

Участки должны быть такой площади, чтобы при полете вдоль них имелось время, необходимое для записи аэровизуальных при­

знаков насаждений при различных положениях наблюдателя в про­ цессе работы в воздухе, а следовательно, и в зависимости от усло­ вий освещения объектов в момент наблюдения.

При полете в том случае, когда продольная ось самолета на­ правлена на солнце (расположена вдоль падающей тени) и испол­ нитель смотрит в сторону, наблюдения ведутся им вправо или влево при боковом освещении насаждений. Наблюдателю видны одновременно освещенные и затененные стороны крон. То же самое будет и при взаимно обратном направлении полета самолета.

При другом положении, когда продольная ось самолета перпен­ дикулярна солнечным лучам, наблюдатель смотрит на солнце или против него. В одном направлении он увидит затененные стороны с освещенными боковыми краями, а в другом — взаимно противо­ положном — только освещенные стороны крон деревьев; тени не будут видны, так как закрываются кронами деревьев.

Полеты над пробными площадями и над участками произво­ дятся до тех пор, пока не будут записаны в бланке все основные аэровизуальные признаки насаждений.

В процессе работ в воздухе для характеристики аэровизуаль­ ных признаков насаждений заполняется специальный полетный бланк-карточка записи аэровизуальных признаков насаждений.

В заглавной части бланка указывается: местоположение участка и пробной площади (лесхоз, лесничество, квартал, литер участка, номера пробной площади и стереопары аэроснимков, дата и время для наблюдений). Высота и азимут солнца определяются по таблицам (Павлов и Козловский, 1965).

Видимость определяется по международной шкале видимости

(табл. 7).

Тип облачности определяется по общепринятой классификации в гидрометеослужбе. К п е р в о м у к л а с с у относятся облака верх­ него яруса — высота более 6000 м (здесь и далее речь будет идти о нижней кромке облаков): перистые, перисто-кучевые, перистослоистые.

39