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

/ — нормальный полог; 2 — рых­ лый полог

единицы. На основе полученных графиков составлена табл. 14 за­ висимости полноты насаждений от их сомкнутости для лесов сред­ ней тайги Западной Сибири.

Зависимость между диаметрами крон деревьев, их высотами и типами леса насаждений. При обработке и анализе наземных дан­ ных выявлена также взаимосвязь между диаметрами крон деревьев и их высотой. Однако коэффициент корреляции этой зависимости находится в пределах 0,60—0,65, что говорит о менее тесной связи между этими таксационными признаками по сравнению с диамет­ рами крон деревьев и их диаметрами на высоте груди. При по­ строении графиков тройной зависимости между диаметрами крон деревьев, их диаметрами на высоте груди и типами леса коэффи­ циент этой связи становится выше, и зависимости между тремя таксационными признаками приобретают устойчивый и закономер­ ный характер.

На рис. 11 —15 графически показана зависимость диаметров крон деревьев, их высот и типов леса сосновых, кедровых, елово­ пихтовых, березовых и осиновых насаждений для лесов средней тайги Западной Сибири.

В заключение необходимо отметить следующее. При проведении камерального измерительного дешифрирования аэроснимков, поль­ зуясь составленными графиками и таблицами, можно получить по измеренному диаметру кроны дерева на аэроснимке, его диаметр на высоте груди, по сомкнутости полога насаждений вычислить полноту последних, по измеренным диаметрам крон и высотам на­ саждений определить тип леса. При подсчете количества деревьев по породам на пробной площади аэроснимка масштаба не менее 1: 10 000 можно вычислить состав и запас на определенном участке. После этого на вертолете облететь отдешифрированные участки и определить возраст, класс бонитета и товарности, что даст сравни­ тельно полную таксационную характеристику выдела.

G1

Оптимальные масштабы аэросъемочных и картографических материалов, используемых при выполнении аэротаксационных работ

Для успешного и качественного выполнения аэротаксационных работ необходимо, чтобы аэросъемочные и картографические мате­ риалы, используемые в полете, имели масштабы, максимально облегчающие действия экипажа в воздухе. К аэросъемочным и картографическим материалам относятся: аэроснимки, фотосхемы, полетные карты и общая схема лесхоза (леспромхоза).

Масштаб аэроснимков, применяемых для контурного дешифриро­ вания в подготовительный период, имеет решающее значение для качественного проведения аэротаксационных работ. Правильное разделение лесного массива на таксационные участки, во-первых, облегчает ориентировку экипажа в воздухе, т. е. позволяет опоз­ навать в натуре выделенные на аэроснимках участки, во-вторых, позволяет аэротаксатору дать более точную таксационную харак­ теристику, что в общей сложности намного повышает качество аэротаксации. Кроме того, в принятой нами технологии аэротакса­ ционных работ предусматривается измерение средней высоты по­ лога древостоя и диаметра крон деревьев для последующего вычис­ ления среднего диаметра на высоте груди.

Оптимальными масштабами аэроснимков для контурного и таксационного дешифрирования Г. Г. Самойлович (1964) считает масштабы 1:10 000— 1:15 000. Это положение подтверждается и другими дополнительными исследованиями.

Лабораторией аэрометодов АН СССР (Березин, 1957) была проведена работа по установлению оптимальных масштабов аэро­ снимков для лесного дешифрирования. Результаты работ позво­ ляют сделать вывод, что оптимальными масштабами для контур­ ного дешифрирования аэроснимков являются масштабы 1 : 5000 —• 1:10 000. Аэроснимки масштаба крупнее 1:5000 обладают более высокими измерительными свойствами, но установление границ таксационных участков затруднено из-за развала изображения к краям аэроснимков и малой площади, захватывающей аэросним­ ком. Аэроснимки мельче масштаба 1:25 000 считаются непригод­ ными для целей лесного дешифрирования.

В 1964 г. была проведена исследовательская работа по установ­ лению оптимальных масштабов аэроснимков для их контурного и измерительного дешифрирования. На территории Ореховского лес­ промхоза (Омская обл.) на площади 10 тыс. га были отпечатаны черно-белые аэроснимки двух масштабов 1 : 12000 и 1: 30000, по­ лученные с панхроматической аэропленки. На этих аэроснимках было проведено контурное дешифрирование применительно к III разряду лесоустройства, измерены средние высоты полога насаж­ дений и диаметры крон на выделенных лесных участках. Получен­

63

Аэроснимки масштаба 1:30000 пригодны для целей контурного дешифрирования, но выделенные участки получаются более укруп­ ненные, что ведет к получению обобщенных данных при аэротакса­ ции насаждений. Для целей измерения средней высоты полога на­ саждений и диаметра крон деревьев они непригодны, так как ре­

ный период квалифицированными дешифровщиками было выпол­ нено контурное дешифрирование аэроснимков, полученных с пан­ хроматической аэропленки масштаба 1:25 000. При производстве аэротаксации с вертолета в воздухе дополительно было выделено 140 лесных участков (табл. 16).

Т а б л и ц а 16

Количество участков, выделенных дополнительно с вертолета при выполнении аэротаксации

духе

64

водством к аэроснимкам, используемым для аэротаксационных ра­ бот по III—IV разрядам.

Аэроснимки масштаба 1:25 000 не позволяют с помощью суще­ ствующих в настоящее время на вооружении дешифровщиков увели­ чительных приборов (стереоскопов, стереоочков) разделять однород­ ные таксационные выделы по средней величине выдела в гектарах. Следовательно, масштаб аэроснимков 1:25 000 нельзя рекомен­ довать для выполнения подготовительных работ к аэротакса­ ции. Следует считать оптимальным масштабом для контурного дешифрирования аэроснимков при проведении аэротаксации по III—IV разрядам 1 : 12 000— 1: 15000. Но полеты по аэроснимкам такого масштаба затруднительны. Поэтому контуры выделов с отдешифрированных аэроснимков должны переноситься на фото­ схемы масштабов 1: 25000— 1: 30 000.

Во время производственного полета на аэротаксацию на борту вертолета должны находиться полетная карта и фотосхемы с зара­ нее запроектированными на них маршрутами полета. Общая схема леспромхоза находится в штабе аэротаксационного экипажа или отряда и служит для оперативной работы (установления объектов аэротаксационных работ и очередности их выполнения), кроме того, она является исходным материалом для проектирования и переноски квартальной и планшетной сети на фотосхемы и т. д. Изготавливается она обычно на основе масштаба 1: 100 000.

Полетные карты на борту вертолета необходимы для точного вертолетовождения на подлетах к объекту работ и на рабочем маршруте.

Начиная с 1957 г. на аэротаксационных работах мы использо­

вести подробную детальную ориентировку, но даже на минималь­ ный объект работ площадью 200—300 тыс. га при среднем подлете к нему, равном 50—60 км, уже требуется несколько листов карт, что не всегда удобно как для работы в воздухе, так и для работы на земле. Полетная карта масштаба 1: 1000 000 также не может быть рекомендована при полетах на аэротаксацию, так как она по­ зволяет вести только общую ориентировку, не давая возможности штурману осуществлять вертолетовождение по маршрутам через 1—2 км на рабочей высоте полета (80—100 м).

Карты масштабов 1 : 300 000 и 1: 500 000 являются оптимальным масштабом для полетов вертолета на аэротаксации лесов, так как масштаб этих карт позволяет хорошо вести детальную ориенти­ ровку на рабочем режиме полета, осуществлять вертолетовождение без затруднений 'на подлетах, одновременно являются удобным материалом и для работы с Ними на земле.

По фотосхемам с перенесенными на них с аэроснимков грани­ цами выделов и заранее запроектированными маршрутами осуще­ ствляются полеты для характеристики выделенных камеральным

путем участков леса с непосредственной записью таксационной формулы в отграниченные выделы на фотосхемах. На качество аэротаксационных работ масштаб фотосхемы оказывает существен­ ное влияние. При выполнении аэротаксационных работ мы при­

Напомним, что детальная ориентировка и правильность уста­ новления таксационных участков на земле по фотоизображению являются основным фактором, влияющим на качество определения таксационных показателей с вертолета. Поэтому фотосхемы, изго­ товленные как в мелком, так и в крупном масштабах, могут или облегчить детальную ориентировку, или наоборот усложнить ее. Так, при полетах по фотосхемам масштабов 1:50000 и 1:35000 наблюдаются следующие затруднения: выделенные на аэроснимках участки леса применительно к III и IV разрядам лесоустройства и перенесенные на фотосхемы этого масштаба, являются мелкими по площади, что затрудняет детальную ориентировку, так как не­ которые характерные ориентиры в этом масштабе сглаживаются. Единственное преимущество фотосхем мелкого масштаба—-это большой обЗор обрабатываемой площади на одном листе фото­

муществ. По крупномасштабным фотосхемам детальная ориенти­ ровка затрудняется в связи с быстрым перемещением вертолета по отношению к наземным объектам. Небольшая территория объекта работ, находящаяся в рамках фотосхемы, ограничивает видимость окружающих ориентиров на местности. Крупный мас­ штаб ведет к увеличению фотосхем, что в свою очередь затрудняет работу в воздухе и на земле.

Оптимальным масштабом фотосхем для выполнения аэротакса­

постоянная детальная ориентировка в течение всего полета, обес­ печивается удобство работы в воздухе, а поэтому на один -полет надо брать с собой всего лишь одну, максимум три фотосхемы.

ПСИХО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КАЧЕСТВО АЭРОТАКСАЦИИ

На достоверность определения таксационных показателей с вер­ толета и описания других категорий площадей также оказывают влияние психо-физиологические факторы. К ним относятся: роль зрения в процессе аэротаксации, подготовленность исполнителя, состояние его во время полета, оборудование рабочих мест членов экипажа.

Роль зрения в процессе аэротаксации. Отраженный свет от раз­ личных объектов и предметов, попадая в глаз, раздражает его

66

светочувствительный слой на дне. Этот слой состоит из нервных клеток, оканчивающихся светочувствительными палочками и кол­ бочками, которые имеют различные физиологические назначения. Так, палочки чувствительны только к яркости света, а колбочки — чувствительны к цвету (Кравков, 1950, 1951). Это свойство и дает возможность распознавать глазу не только геометрические размеры предметов, но и их цвета. В свою очередь распознавание геометри­ ческих размеров предметов и их цветов тесно связано с разрешаю­ щей способностью глаза, контрастной чувствительностью его и быстротой распознавания деталей объектов. Разрешающая сила глаза или, как ее еще называют,, острота зрения, есть величина, обратная угловому размеру наименьшей, различимой глазом мини­ мальной детали. За единицу остроты зрения принимают величину, при которой глаз различает определенную деталь под углом в Г.

С. В. Кравков (1950) пишет, что объекты местности видны с расстояния, не превышающего поперечник предмета в 3000 раз. Следовательно, с 100 м высоты, которая принята как рабочая вы­ сота полета вертолета, наблюдатель, имеющий нормальную остроту зрения, может различить объекты, имеющие поперечник 3 см и более. Отсюда вытекает, что аэротаксатор, имеющий нормальное зрение, может видеть насаждения (деревья) всех возрастов, имею­ щих размеры в поперечнике более 3 см. Кроме того, глаза аэро­ таксатора обязательно должны обладать способностью различать цвета.

При условии хорошей натренированности исполнителей, вопервых, повышается качество аэротаксационных работ; во-вторых, уменьшается расход летного времени на распознавание аэротакса­ ционных объектов (выделов) и их таксацию, что в свою очередь снижает стоимость аэротаксации. В связи с этим возникла необ­ ходимость теоретически обосновать оптимальный объем воздушной тренировки аэротаксаторов, для чего были сопоставлены ошибки двух исполнителей, полученные при тренировке их на аэротакса­ ции 10, 25, 50 и 75 лесных участков.

Из анализа допущенных ошибокбыл сделан вывод, что наи­ большее количество недопустимых отклонений исполнители допу­ скают при тренировке глазомера на аэротаксации 10 и 25 участков. Ошибки, полученные при воздушной тренировке на 50—75 лесных участках, имеют минимальные значения и близки между собой. Это говорит о том, что после таксации 50 участков с вертолета число недопустимых ошибок не уменьшается, а примерно остается на том же уровне. Поэтому на большом количестве участков исполнителям нет смысла тренироваться, так как с этим увеличиваются денежные затраты, а компенсации затрат за счет увеличения точности опре­ деления таксационных показателей не достигается.

В программу подготовки исполнителей, кроме тренировок в определении таксационых показателей и аэронавигации, входит также разработка порядка работы аэротаксатора-аэронавигатора

затраты летного времени. Порядок работы аэротаксатора в полете — это комплекс операций, которые он выполняет в определенной по­ следовательности: привязки (ориентирование) участка, подлежа­ щего описанию, с фотосхемы к местности, последовательность опре­ деления таксационных показателей, запись их на фотосхему или в бортовой журнал. Последовательность определения таксационных показателей с - вертолета принята следующая: после привязки участка с фотосхемы к местности устанавливаются правильность его границ (при необходимости границы изменяются), состав, воз­ раст по породам, средние высоты и диаметр преобладающей породы, полнота, тип леса, класс бонитета для преобладающей породы. Такой порядок работы обеспечивает описание выдела с до­ пустимой точностью без лишних затрат летного времени.

Для приобретения навыков выполнения операций в установлен­ ном порядке во время полета вертолета на аэротаксации лесов требуется для каждого исполнителя 50—100 ч налета в зависимо­ сти от индивидуальных способностей каждого аэротаксатора. На качество аэротаксации в значительной мере оказывают влияние состояние исполнителей во время полета и предполетный отдых членов экипажа. Минимальный отдых исполнителей перед вылетом на аэротаксации лесов должен быть не менее 7—8 ч. В противном случае аэротаксаторы быстро (после 1 ч полета) утомляются, что ведет к резкому снижению качества аэротаксации. Кроме того, нельзя выполнять повторный вылет в один и тот же день, так как после 3—5-часового полета на аэротаксации экипаж чувствует большое утомление. Рабочие места членов экипажа в кабине вер­ толета должны быть удобными как для обзора местности из кабин вертолета, так и для наблюдения за навигационными приборами. К сожалению, в этом отношении вертолет МИ-1, на котором выпол­ няется основной объем аэротаксационных работ, не отвечает требо­ ваниям аэротаксационного экипажа, так как кабина имеет неболь­ шие размеры, н нет возможности установить рабочие столики для аэротаксатора и аэронавигатора, наличие которых создало бы удоб­ ство для записи на фотосхемах таксационных формул н работы с картами. В этом отношении вертолет МИ-2 полнее удовлетворяет требованиям, предъявляемым со стороны аэротаксационного экипажа.

ИССЛЕДОВАНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТАКСАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ АЭРОТАКСАЦИИ ЛЕСОВ В IV, III РАЗРЯДАХ ЛЕСОУСТРОЙСТВА И НА ПРОБНЫХ ПЛОЩАДЯХ

СПРИМЕНЕНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

ИМАСШТАБОВ АЭРОСНИМКОВ

Споявлением вертолетов лесоустроительные организации сов­ местно с научно-исследовательскими и учебными институтами начали проводить опытно-производственные работы по применению верто­ летов для таксации межпросечных пространств при устройстве ле­

68

сов по IV и III разрядам, в результате которых была снижена стоимость лесоустроительных работ на единицу площади, умень­ шены затраты труда, сэкономлен фонд заработной платы и сокра­ щены сроки выполнения лесоустроительных работ с одновременным сохранением их точности.

Для всестороннего обоснования аэроназемного (комбинирован­ ного) метода лесоустройства были проведены опытно-производст­ венные работы.

Основными задачами проведения этих работ явились:

описание аэровизуальных признаков главных пород, произрас­ тающих на территории Западной Сибири;

установление достоверности определения таксационных показа­ телей с вертолета путем сравнения их с перечислительной такса­ цией;

анализ погрешностей, допущенных при определении таксацион­ ных показателей, и пути их устранения;

разработка технологии комбинированного метода лесоуст­ ройства;

экономическое обоснование предлагаемой новой технологии ра­ бот.

Все перечисленные работы проводили на территории Западной Сибири в Колпашевском, Александровском (Томская обл.) и Оре­

По лесорастительному районированию Г. В. Крылова (1958) эти районы относятся к зоне средней тайги, которая в свою очередь разделяется на лесо­ растительные округа. Леса Колпашевского лесхоза входят в Васюгано-Чаинский кедрово-березовый заболоченный, Александровского — в Александрово-Тымский березово-, кедрово-сосновый и Ореховского — в Нижне-Иртышский липняково-, урманно-березовый округи.

По представительству преобладающих пород в составе насаждения и их таксационной характеристике участки опытно-производственных работ харак­ терны для лесов таежной зоны района Западной Сибири.

Весь объем исследовательских работ состоял из трех стадий: наземных, аэротаксационных н камеральной обработки полученных материалов.

Наземные лесоустроительные работы проводили в производственных целях согласно лесоустроительной инструкции с дополнениями, которые были необхо­ димы для получения истинных контрольных данных для сравения с аэротаксацнонными величинами.

69