1. Информационные технологии в лесном хозяйстве

1.1. Нормативно-правовые основы информатизации лесного хозяйства рф

Основные направления применения информационных технологий в лесном хозяйстве и лесоустройстве сложились в конце 1990-х гг. В ряде документов долгосрочного планирования (Концепции устойчивого управления лесами,1998 г, Концепции развития лесного хозяйства РФ на 2003-2010 г.г.) основной задачей управления лесами определено стремление к устойчивому управлению. Принципы устойчивого управления лесами составляющие теоретическую основу современного лесного хозяйства подразумевают разработку новых подходов к организации лесопользования, учету, оценке лесных ресурсов. Для совершенствования процессов сбора, хранения и управления информации о лесах рекомендуется создавать автоматизированные системы управления, облегчающие поиск правильных решений, обеспечивающих гибкое и качественное управление предприятиями и их частями [Герасимов]. Для обеспечения управления предполагается использование современных математических методов моделирования, оптимизации и принятия решений с применением современной вычислительной техники. Информационные технологии, в частности ГИС-технологии, определены в качестве современных инструментов управления лесами.

Для достижения поставленных целей согласно Концепции развития лесного хозяйства РФ (2008-2010г.г.) ожидается широкое использование геоинформационных систем и технологий для обеспечения интенсивного, комплексного использования лесных ресурсов при сохранении экологического и генетического потенциала лесов России.

1.2. Предполагаемая последовательность информатизации

В Концепции информатизации лесного хозяйства России (1995 г) приводится предполагаемая последовательность информатизации. При этом выделяются следующие стадии работ:

• выбор программного обеспечения, его тестирование, сертификация, разработка технологий использования программного обеспечения в лесном хозяйстве и лесоустройстве;

• при выполнении очередного лесоустройства результаты полевых работ при камеральной обработке вводятся, хранятся и обрабатываются с помощью программного обеспечения, итогом лесоустроительных работ является геоинформационная база данных; на основе которой выполняется лесоустроительное проектирование;

• в лесхозах приобретается компьютерная техника (при консультативной поддержке лесоустройства), устанавливается программное обеспечение, передаются базы данных, проводится обучение специалистов;

• сотрудниками лесхоза с помощью баз данных и программного обеспечения выполняется внесение текущих изменений на хозяйственную деятельность, учет лесного фонда, обработка материалов лесного и лесосечного фонда.

• В органах управления лесами федерального уровня устанавливается независимое программное обеспечение для контроля лесопользования.

В указанных нормативно-правовых документах геоинформационные системы (ГИС) рассматриваются как современный инструмент для хранения и обработки информации о лесах.

1.3. Использование информационных технологий в лесном хозяйстве (управлении лесами) рф

Технологии создания и использования геоинформационных данных для управления лесами продолжают непрерывно развиваться. Также постоянно добавляются новые источники информации и формируются направления практического применения информационных технологий.

Так, в конце 90-х гг. основными задачами применения ГИС-технологий в лесном хозяйстве считались: автоматизация отдельных видов камеральных лесоустроительных работ (в основном связанных с созданием и размножением лесных карт), стандартизация ряда операций по оформлению карт, повышение точности картографических измерений, расширение возможностей наглядного представления результатов; возможность постоянного обновления атрибутивных и картографических баз данных при ведении непрерывного лесоустройства¹; переход на цифровые носители [Черных].

Реформирование лесного хозяйства, требует новых подходов и методов обработки и представления информации о лесах, повышения точности и оперативности обработки данных, возможности совмещения пространственных данных о лесах с данными других ведомств, увеличения объемов обрабатываемой информации. Развитие ГИС и смежных технологий (средств обработки данных дистанционного зондирования, пространственного анализа, спутникового геопозиционирования, Интернет-технологий) за последнее десятилетие способствует решению задач управления лесами современными техническими средствами. Ожидается, что ГИС и другие информационные технологии в лесном комплексе кроме традиционных задач (лесоустройство, обработка материалов лесосечного фонда) будут использоваться для реализации новых направлений – государственной инвентаризации лесов, мониторинга лесопользования, кадастровой оценки лесов.

За последнее десятилетие применение информационных и, в частности ГИС-технологий в лесном комплексе стало, подобно методам таксации одним из универсальных средств обработки информации.

ГИС-технологии применяются практически во всех направлениях современного лесного хозяйства:

ГИЛ….

Основные задачи использования ГИС-технологий в отраслях лесного комплекса

1. В лесном хозяйстве (лесничествах):

- поиск информации в базах данных (таксационные описания, фрагменты лесных карт, ведомости, отчеты), вывод на экран, печать

- внесение текущих изменений в базы данных (после пожаров, рубок, изменения границ, уточнения таксационных характеристик, инвентаризации лесных культур и пр.),

- обработка данных лесосечного фонда (материально-денежная оценка лесосек, печать бланков и ведомостей, абрисы и технологические карты делянок)

- составление ежегодного учета лесного фонда по лесхозу

2. В лесоустройстве (организациях, выполняющих лесотакационную инвентаризацию лесов, лесоустроительное проектирование):

- создание атрибутивных и картографических БД (Обработка растровых изображений, создание векторных изображений, условных знаков, автоматизированное определение площадей полигонов, создание, ведение атрибутивных баз данных),

- вывод документов – печать карт. такс. описаний (с учетом стандартных форматов),

- лесоустроительное проектирование (расчеты главного и промежуточного пользования, расчеты допустимых размеров пользования лесом по видам, составление планов рубок, составление ведомостей, отчетов по данным лесоустройства, расчет арендной платы),

- выборки, запросы к ГИС базам данных, создание тематических карт

- выполнение ежегодного учета лесного фонда ГУЛФ

- обработка материалов лесосечного фонда

3. В лесозаготовительном комплексе (а также при управлении лесами):

Теоретически возможности ГИС-технологий для решения задач лесного комплекса достаточно обширны и сложны. Правда, до производственного их применения по ряду причин еще далеко.

Перспективные направления использования ГИС-технологий в лесном комплексе:

- планирование стратегического управления лесами (прогнозирование состояния лесов при разных сценариях управления).

- тактическое планирование лесозаготовок (выбор лесосек в автоматическом режиме с учетом дорожной сети, грунтов, лесотаксационных характеристик, расчетных лесосек).

- планирование дорожной сети и экономическое обоснование строительства дорог (учет местоположения, времени строительства, строительных стандартов дорог, анализ экономической целесообразности строительства, принимая во внимание устойчивость поверхности и склонов, расчет выемок и насыпей, … строительные требования)

- оценка воздействия лесопользования на окружающую среду (стоимость древесины, экологического ущерба)…

- оценка природных ресурсов на основе обработки данных дистанционного зондирования. ГИС – для географической привязки информации, оценка резервных лесов и др. природных ресурсов.

- интегрированное управление ресурсами – комплексный анализ значительных территорий с учетом многих факторов

Перспективность перечисленных и подобных им возможностей для лесного хозяйства очевидна, но для практической реализации необходима разработка технологий, использование более дорогостоящего программного обеспечения и участие высококвалифицированных кадров.

Ожидаемое развитие ГИС-технологий в лесном комплексе связывается, с одной стороны с новыми техническими достижениями - применением смежных технологий (спутникового геопозиционирования, интеренет-технологии, фотограмметрии), аппаратных (GPS, КПК, геодезические и лесотаксационные приборы) и программных средств и пространственных данных (материалы открытого доступа, пространственные базы данных, космические снимки высокого разрешения).

Направления лесного хозяйства, где применение новых ГИС-технологий – лесоустройство, лесная таксация, государственная инвентаризация лесов, мониторинг (экологический, лесопользования, пожарной опасности, болезней…), сертификация лесов, ландшафтно-экологическое планирование, изучение ООПТ, земельный кадастр.