4. Пространственный анализ геоинформацион-ных данных лесного фонда

Тематическое картографирование. Пространственные запросы к векторным и растровым данным. Операции совмещения слоев. Моделирование рельефа ландшафтов.

Пространственные данные (spatial data, geographic(al) data geospatial data, georeferenced data), синонимы географические данные, геоданные - цифровые данные о пространственных обьектах, включающие сведения об их местоположении и свойствах, пространственных и непространственных атрибутах. Пространственные данные состоят из двух взаимосвязанных частей: позиционной (spatial, locational) и непозиционной (aspatial). Позиционная часть связана с описанием пространственного положения данных. Непозиционная часть связана с тематическим содержанием данных. Полное описание пространственных данных складывается из взаимосвязанных описаний топологии, геометрии и атрибутики объектов.

Возможность совместного анализа картографической и тематической информации является главным признаком, отличающим геоинформационные системы от баз данных, электронных карт, систем автоматического проектирования, экспертных систем.

На данный момент специалисты отмечают недостаточный уровень использования операций пространственного анализа при управлении лесами. В лесоустройстве наиболее распространенной операцией является создание тематических карт. Стандартными при периодическом лесоустройстве тематическими картами являются планы лесонасаждений, окрашенные по преобладающим породам и группам возраста, проектируемым хозяйственным мероприятиям; карты-схемы лесничеств по преобладающим породам, классам пожарной опасности; при дополнительных договорах могут составляться тематические карты по любым атрибутам баз данных – урожайности ягод, типам почв, продуктивности пищевых и кормовых ресурсов, рекреационным характеристикам лесопарков (классов эстетической, рекреационной оценки, степени привлекательности, санитарного состояния).

При внесении текущих изменений в геоинформационные базы данных, связанных с изменением контуров (например, после отводов лесосек, нанесения контуров пожаров, ветровалов, уточнением таксационных характеристик, выделением особо защитных участков и категорий защитных лесов) используются операции наложения слоев – сумма, разность, пересечение, объединение полигонов с изменением атрибутивной информации (площадей, нумерации выделов) в интерактивном режиме.

Применение пространственных операций для растровых моделей в производстве практически не отмечается (только в научно-исследовательских целях). Растровые изображения, как правило, используются только в качестве вспомогательных слоев цифровой картографической основы, без атрибутивной составляющей. Большинство ГИС, применяемых в практике лесоустройства и лесного хозяйства, являются векторными и не содержат многих функций пространственного анализа.

Теоретические возможности операций пространственного анализа в управлении лесами позволяют с его помощью оптимизировать многие операции – выбор оптимальных мест для лесозаготовок, анализ распределения участков с заданными характеристиками (эксплуатационного фонда, мест обитания диких животных, участков, запроектированных в рубки главного или промежуточного пользования) относительно друг друга, дорожной сети, населенных пунктов. Указанные возможности важны для планирования лесохозяйственных мероприятий (рубок, лесовосстановления), строительства дорог, размещения пунктов приема древесины, оперативного управления лесозаготовительными бригадами.

При создании электронных карт пространственный анализ применяется для определения площадей, длин линий, выделения и поиска объектов, создания буферных зон, выполнения отдельных этапов векторизации, редактирования и контроля, создания тематических карт, построения диаграмм и трехмерных моделей. Возможности пространственного анализа для ГисБД лесного хозяйства ограничены программным обеспечением и диапазоном решаемых задач.