Геоинформационные системы в лесном хозяйстве. Учебное пособие

ращается к диалогу «Карточка таксации». После каждого сеанса работы с диалогом «Карточка таксации», который закончился внесением изменений в повыдельную базу данных, в «Журнал изменений» добавляется новая запись.

Информация, хранящаяся в «Журнале изменений», позволяет получать полную информацию о работе с повыдельной базой данных с момента установки комплекса LeInforg на ваш компьютер. Просматривая «Журнал изменений» по лесничеству в целом, и создавая выборки, можно проследить:

–динамику выполнения хозяйственных мероприятий; динамику изменения таксационных показателей выделов;

–полноту внесения изменений в повыдельную базу;

–своевременность обновления информации специалистами вашей организации.

Помимо работы со списком записей «Журнала изменений» по всему участковому лесничеству существует возможность просмотреть записи об изменениях характеристик отдельного таксационного выдела.

Просмотр истории состояний таксационного выдела.

При работе с повыдельной базой вам может понадобиться просмотреть список изменений характеристик таксационного выдела и, может быть, отменить какие-то из них. Для этого служит специаль-

ный инструмент «Просмотр истории состояний выдела». Его включение происходит нажатием кнопки на инструментальной панели «Общего назначения». Включив инструмент, выберите на карте лесничества таксационный выдел.

В окне списка диалога «История состояний» можно проследить всю последовательность операций над показателями таксационного выдела. Каждая строка списка связана с записью в одной из таблиц базы данных. Выбрав строку в списке двойным щелчком левой клавиши мыши вы можете просмотреть данные, связанные с выбранной строкой.

Внимание!!! Ни в коем случае нельзя восстанавливать предыдущие состояния выделов с измененной картографией. К ним относятся выдела, часть которых была изъята в результате площадного или линейного отвода. Восстановив старую конфигурацию выдела, вы нарушите целостность картографического слоя повыдельной базы данных, что может привести к полной неработоспособности комплек-

са LesInforg.

71

Внесение изменений в повыдельную характеристику (описание работы меню «Выдел»).

Следует обратить внимание на то обстоятельство, что в результате проведения лесохозяйственных мероприятий, как правило, должны изменяться таксационные показатели выделов, особенно после всех видов ухода за насаждениями, что в обязательном порядке должно отражаться в таксационных описаниях ОБЯЗАТЕЛЬНО!

Влесном хозяйстве много хозяйственных мероприятий выполняется в пределах границ одного выдела. К таким мероприятиям можно отнести: создание лесных культур, перевод лесных культур из категории несомкнувшиеся в категорию сомкнувшихся, перевод не покрытых лесной растительностью земель в категорию покрытых за счет естественного возобновления или благодаря проведенным мерам содействия естественному возобновлению, рубки ухода, санитарные рубки и другие мероприятия. Кроме того, даже рубки главного пользования могут проводиться повыдельно. Таким же образом может осуществляться и передача земель из состава лесного фонда другим пользователям.

Втаких случаях все изменения в таксационной базе данных

впрограмме LesInforg осуществляются при помощи кнопок и

винструментальной панели «Общего назначения».

Отвод лесосек, линейных объектов. Основные положения по способам отвода и построению лесосек.

Под отводом лесосек понимается ограничение в натуре участков лесного фонда для проведения рубок главного пользования и рубок промежуточного пользования.

Отвод лесосек выполняется лесничеством и включает прорубку визиров (шириной 0,3 м); постановку столбов на углах лесосек; отграничение неэксплуатационных участков в пределах лесосек; промер линий, измерение углов между ними и углов наклона местности, а также геодезическую привязку к квартальным просекам, таксационным визирам или другим постоянным ориентирам.

Съемка границ лесосек проводится буссолью, промер линий – мерной лентой или стальной рулеткой длиной 20 м. Допустимые ошибки при отводе лесосек: измерение линий ±1 м на 300 м, измерение углов – 30'. Для последующей материально-денежной оценки намеченного к рубке запаса древесины на лесосеках площадью до 3 га включительно, отводимых под сплошные рубки, проводится сплошной перечет деревьев, на лесосеках большей площади – ленточный перечет деревьев или определение запаса лесосеки выборочным из-

72

мерительным или перечислительным методами таксации леса. На лесосеках несплошных рубок главного и промежуточного пользования (кроме осветлений и прочисток) ведется перечет только тех деревьев, которые намечены в рубку. При отводе лесосек главного пользования на отграничивающих их визирах срубают все деревья, а промежуточного пользования – обрубают только ветки и срубают кустарник. В равнинных лесах лесосеки отводят, как правило, прямоугольной формы, в горных лесах их границы устанавливают в зависимости от рельефа местности. Таксационные выделы неправильной формы отводят в сплошные рубки полностью, если их площадь не превышает размера лесосеки, установленного действующими правилами рубок. Имеющиеся в пределах отводимой лесосеки неэксплуатационные участки исключают из площади лесосеки.

Делянка – часть лесосеки, отграниченная в натуре для проведения рубки в определенном объеме. Выделяется с учетом конкретных особенностей участка леса и требований по организации и проведению лесосечных работ и отграничивается визирами. На делянки разбивают только большие по площади лесосеки, обычно более 15 га. На углах делянки устанавливают столбы диаметром 12–16 см и высотой над землей 1,3 м. Верх деляночного столба затесывают на 2 ската. Под гребнем делают гладкую выемку – «окно», где указывают номер делянки и ее площадь в гектарах. Размеры делянки зависят от размеров, формы лесосек и организации лесосечных работ. Если лесосеку разрабатывает одна бригада, то делянка равнозначна лесосеке. Рубки ухода за лесом часто проводят по укрупненным выделам, объединяя смежные с близкой таксационной характеристикой, тогда делянки размещают в их пределах. Оптимальными считаются размеры делянки, на которых среднее расстояние трелёвки составляет не более 250–300 м, а продолжительность работы бригады – не менее 1 мес. Обычно отводят делянки площадью 5–8 га, по укрупненным выделам – 10–15 га. Основными элементами технологического устройства делянки являются: пасека, трелевочный волок (при рубках главного

пользования), технологические коридоры (при рубках ухода), магистральный трелевочный волок, лесовозный ус, лесопогрузочный пункт

(верхний склад, или погрузочная площадка). При существующих технологиях длина делянки в равнинных лесах в среднем составляет 200–250 м, устанавливается в зависимости от затрат на устройство лесопогрузочных пунктов. Ширина делянки на рубках главного пользования зависит от расположения лесовозных усов. Например, ширину делянки принимают равной половине ширины лесосеки, если лесо-

73

возный ус проходит по ее середине, и равной ширине лесосеки, если он проходит по краю. Применяют следующие схемы разработки делянок: параллельная, диагональная, радиальная, веерная, широкого фронта. На технологической схеме разработки делянок, являющейся частью технологической карты разработки лесосеки, обозначают зону безопасности, места стоянки тракторов, хранения горючего, постоянных знаков техники безопасности, направления валки и трелевки.

Виды лесосек и делянок.

Таким образом, исходя из выше приведенных определений лесосеки и делянки, мы можем следующим образом классифицировать лесосеки:

1)лесосеки с одной делянкой – простые лесосеки;

2)лесосеки, включающие несколько делянок, – составные лесо-

секи.

Несколько лесосек могут быть объединены в одну лесосеку. Объединение лесосек необходимо в тех случаях, когда требуется, например, получить обобщенные таксационные характеристики, МДОЛ по нескольким лесосекам сразу. Объединение лесосек включает объединение только их областей, привязки не участвуют в этой операции. Исходные лесосеки остаются прежними. При объединении площади включаемых лесосек суммируются.

Отвод лесосек. Для внесения в картографическую и таксационную базы данных изменений, вызванных хозяйственной деятельностью и стихийными бедствиями, служит пункт меню «Отвод».

Отвод лесосек – выбор этого пункта меню позволяет с использованием данных натурного отвода лесосек для выполнения рубок главного пользования и других лесохозяйственных мероприятий, а также исключений из лесного фонда или включений в состав лесного фонда, внести необходимые изменения в таксационную и картографическую базу данных лесничества. Проектирование отвода лесосек позволяет на карте прорабатывать различные варианты отвода лесосек различного назначения, производить предварительную матери- ально-денежную оценку лесосек, получать краткую таксационную характеристику выделов, попадающих в границы отвода, а в случае внесения изменений с использованием растров кварталов с нанесенными мероприятиями и для внесения полных изменений в картографическую и таксационную базу данных.

Отвод линейных объектов – выбор этого пункта позволяет производить отвод трасс любого назначения, в том числе и с исключением из лесного фонда.

74

Рассмотрим подробно иконки инструментальной панели «Отвод лесосек» (рис. 5.10).

Рис. 5.10. Инструментальная панель «Отвод лесосек»

Рассмотрим обозначения на инструментальной панели «Отвод лесосек»:

– установить параметры лесосек;

– начать новый отвод лесосеки – программно формируется номер лесосеки;

– ввод точек ПРИВЯЗКИ отвода лесосеки. Включение этой иконки позволяет поставить точки привязки для вновь создаваемой лесосеки. Точки привязки могут проставляться начиная от любой точки на квартальной просеке или другого объекта на карте;

– ввод точек отвода лесосек. Включение щелчком этой иконки позволяет начать ввод точек отвода лесосеки на карте;

– отвод лесосек выделами;

– ввод данных абриса отвода – позволяет ввести на карту данные натурной съемки контура лесосеки (абрис отвода);

– отвод лесосек из файла;

– регистрация и расчет отведенной делянки (лесосеки) – выбор этой иконки запускает механизм обработки данных выделов и получения общей таксационной характеристики лесосеки, а также составление абриса отвода лесосеки;

75

– нумерация узлов лесосеки;

– МДОЛ – производит материально-денежную оценку лесосек;

– информация о текущих отводах;

– выбор лесосеки курсором – активизирует выбранную лесосеку для регистрации или материально-денежной оценки лесосеки;

– занести лесосеку в базу и изменить характеристики выделов – запускает механизм внесения изменений в картографической и таксационной базах данных;

– перенести контур отвода лесосеки;

– поворот лесосеки;

– перенести узел (узлы) отвода лесосеки – позволяет переносить узлы контура отвода;

– добавить узел (узлы) в контур отвода лесосеки – позволяет добавить точку отвода (узел) в любое место на контуре лесосеки;

– удалить узел (узлы) в контуре отвода;

– объединить лесосеки;

– откат на шаг;

– удалить «висячие» точки привязки;

– удалить текущий отвод;

– удалить все текущие отводы;

– выгрузить площадные отводы;

– загрузить сторонние площадные отводы.

– выгрузка отводов в GPS-приемник.

5.3. ПК ЕСАУЛ

Федеральная служба по интеллектуальной собственности выдала ФГУП Рослесинфорг, как правообладателю, свидетельство о государственной регистрации программного комплекса Единая система автоматизированного учета лесов – ЕСАУЛ.

Программный комплекс разработан специалистами филиала Рослесинфорг–Севзаплеспроект и предназначен для создания и поддержки в актуальном состоянии геопространственных и атрибутивных данных о лесах на повыдельном уровне, автоматизации лесохозяйственного проектирования и лесного планирования, многопользо-

76

вательской комплексной обработки лесоустроительной информации и формирования пакетов документов и отчетов, обеспечения оперативного доступа к геоинформационным базам данных через web-сервисы авторизованных пользователей, – пояснили в пресс-службе.

ПК ЕСАУЛ может использоваться субъектами РФ в лесничествах при ведении раздела «Леса и лесные ресурсы» государственного лесного реестра.

5.4. ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА

TOPOL-L

Геоинформационная система (ГИС) TopoL-L – адаптированная под задачи непрерывного лесоустройства программа, позволяющая решать весь комплекс работ с повыдельными совмещенными таксационными и картографическими базами лесоустроительной информации – создание, редактирование, анализ и последующее их ведение (поддержание в актуальном состоянии).

В состав комплекса TopoL-L входит собственно ГИС TopoL версия 10 (TopoL Software, s.r.o., Чехия), являющаяся универсальной геоинформационной системой и программа ЛесИС версия 2.0 (Лесная информационная система), которая обеспечивает весь комплекс работ с атрибутивными данными (таксационные описания, учет лесного фонда и т. п.).

Данный комплекс пришел на смену предыдущей версии ГИС TopoL-L (6.8), которая в существующем функционале присутствовала на рынке с 2002 г.

Программный комплекс предназначен для лесоустроительных организаций, лесничеств центральных и участковых, региональных органов власти в области лесных отношений, арендаторов лесного фонда, заинтересованных в создании и ведении (поддержании в актуализированном состоянии) лесоустроительных баз данных.

Программа поставляется в двух вариантах: Basic (для лесоустройства) и для Digit (лесное хозяйство). Единственное отличие варианта «для лесоустройства» – возможность трансформировать растры. Это требуется при создании векторных карт на основе аэро- и космоснимков, старых планшетов, а также для внесения текущих изменений по растрам абрисов, сканам планшетов, КФС.

Пользователю любого варианта доступны две версии продукта – современная версия TopoL-L2 (10) и старая версия 6.8, уходящая с рынка.

77

5.5. ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА FIELD-MAP

Сегодня традиционные методы определения параметров лесных объектов, которые основаны преимущественно на глазомерных оценках, все чаще заменяются измерительными методами. Новые технологии проведения полевых работ, связанных с инвентаризацией лесов и лесным мониторингом, востребованы специалистами лесного хозяйства. Эти технологии основываются на использовании полевых компьютеров, приборов глобального позиционирования (GPS, ГЛОНАСС), лазерных дальномеров, электронных мерных вилок, беспилотных летательных аппаратов, цифровых фотокамер и других современных инструментов.

Технология инвентаризации и мониторинга лесов, которая объединила в единый технологический процесс формирование атрибутивной и картографической информации о лесных объектах, максимально автоматизирует процедуры измерения лесоводственнотаксационных и других показателей в лесу, обеспечивает контроль полноты и достоверности информации, формирует базы данных выполненных измерений в полевом компьютере, позволяет отображать лесные объекты на электронной карте компьютера непосредственно в полевых условиях.

Одной из наиболее удачных разработок в этой области является технология Field-Мар (полевая карта), которую разработали специалисты Чешского института исследований лесных экосистем (IFER) и адаптировали к условиям Украины совместно со специалистами лаборатории мониторинга и сертификации лесов Украинского НИИ лесного хозяйства и агролесомелиорации.

Field-Map представляет собой гибкое программно-инструмен- тальное средство для сбора и управления полевыми данными при лесной инвентаризации и мониторинге. Главные преимущества технологии Field-Map, которые обеспечивают высокую производительность и точность работ в лесу, заключаются в следующем:

–быстрое создание полевых приложений на переносных полевых компьютерах для решения задач, определяемых пользователем;

–получение безошибочных результатов измерений различного типа (количественные показатели, характеризующие ландшафты, лесную растительность, почвы, пространственно-геодезические параметры и др.);

–эффективное использование накопленных в полевых условиях электронных данных для дальнейшей обработки;

–простота приборов и надежность их в использовании.

78

Базовый комплект оборудования Field-Map включает:

–полевой компьютер;

–лазерный дальномер;

–электронный компас с электронным угломером;

–электронную вилку;

–программное обеспечение Field-Map.

Важным преимуществом технологии Field-Map является возможность ее модульного использования, т. е. использования полевого компьютера и программного обеспечения с различными электронными приборами. Например, при использовании в комплекте полевого оборудования GPS (ГЛОНАС) приемника могут решаться навигационные задачи и осуществляться привязка локальных координат на местности к выбранной системе глобальных координат.

Применение GPS приемника и полевого компьютера в технологии. Field-Map позволяет в реальном режиме автоматически построить на экране компьютера карту местности с размещением на ней всех измеряемых объектов. При этом можно увеличить или уменьшить масштаб объектов на экране, проводить измерения расстояний и площадей на карте, создавать легенды для карт, т. е. использовать возможности географической информационной системы непосредственно при работах в лесу.

Средствами ГИС в полевом компьютере можно проектировать размещение пробных площадей или сети участков мониторинга различной густоты путем генерации регулярной сети точек внутри границы карты, а также проектировать концентрические круговые пробные площадки с радиусом, определенным пользователем для проведения на них измерений.

Специальные функции программ Field-Map позволяют:

–автоматически вычислять длины линии, периметры и площади многоугольников;

–измерять высоты дерева;

–картографировать проекции крон деревьев;

–измерять параметры крон деревьев;

–измерять поверхность кроны дерева и вычислять объем кроны;

–измерять параметры стволов деревьев;

–вычислять объемы стволов деревьев;

–измерять диаметры деревьев на высоте 1,3 метра;

–измерять диаметры деревьев заданной высоты;

–определять поперечное сечение стволов;

–измерять параметры лежащих на земле деревьев;

79

–выбирать объекты, используя электронное перо;

–выбирать объекты, используя лазерный дальномер;

–визуализировать профили трансект, заложенных в лесу (трехмеон графика);

–проводить контроль достоверности информации;

–проводить превращение местных и всемирных географических координат (в оба направления);

–создавать цифровые модели местности.

Технология Field-Map имеет очень широкий спектр возможностей для применения. Она может использоваться лесоустроителями (таксаторами), специалистами по охране природы, землеустроителями, географами, ландшафтными архитекторами, специалистами по дистанционному зондированию Земли.

С 2008 г. специалисты ФГУП «Рослесинфорг» применяют про- граммно-инструментальное средство Field-Map при проведении работ по государственной инвентаризации лесов.

5.6. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ В ЛЕСОЗАЩИТЕ

CZL Data Filler и Next GIS Mobile. Инструментарий сбора первичной полевой информации о состоянии лесных насаждений состоит из двух компонентов: CZL Data Filler и NextGIS Mobile.

CZL Data Filler (далее – CZLDF) предназначен для сбора атрибутивной информации при глазомерной таксации и во время перечета деревьев в пунктах постоянного наблюдения. Основной задачей CZLDF является увеличение достоверности вводимых первичных данных, их структурирование, а также сокращение времени обследования.

Обладает следующими возможностями:

–определение текущего местоположения пользователя, в распространенной, общедоступной географической системе координат (WGS 84);

–автоматический поиск таксационного описания для текущего

выдела;

–содержит всю необходимую справочную информацию по лесничествам, породам, повреждениям, таксационным описаниям, СОМ и т. д.;

–содержит подробные энциклопедические данные (по вредителям);

80