5. Программное обеспечение лесоустройства и лесного хозяйства рф

Обстоятельства, сложившиеся на момент начала компьютеризации лесоустройства (разное финансирование отдельных предприятий, относительная самостоятельность при разработке технологий, разные программные продукты, различный опыт работы с электронными базами данных и картографией, разные требования заказчиков) способствовали становлению разных технологий создания геоинформационных баз данных лесоустройства, использованию разных ГИС. В настоящий момент попытки создания единой технологии работ и принудительное использование какого-либо одного программного продукта практически прекратились. Основными требованиями на данный момент остаются – выполнение стандартных материалов лесоустройства согласно существующим нормативам. За десятилетие информатизации лесоустройства отмечены определенные устойчивые тенденции использования программного обеспечения – кроме цены учитываются удобство пользования, возможность импорта-экспорта в рекомендуемые МПР форматы, а также соответствие времени – работа в среде Windows, периодическое обновление версий, совместимость с базами данных распространенных форматов и приложениями Office.

Задачи программного обеспечения ГИС лесоустройства:

- операции создания 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, 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.

В табл. 5 представлены основные программные комплексы лесоустройства на начало 2000-х гг.

Таблица. 5. Программное обеспечение лесоустроительных предприятий России.

Наименование системы	Состав	Лесоустроительное предприятие - пользователь	Место применения
ЛУГИС	ГИС WinGIS, система WinPLP	Северо-Западное, Карельское	Ленинградская, Новгородская, Псковская, Калининградская обл., Карелия, Ямало-Ненецкий округ, Краснодарский край
ЛЕСИС	ГИС Topol, система Ve-L	Центральное	Московская, Тверская, Рязанская обл.
ЛЕСГИС	ГИС MapInfo, векторизатор MapEdit, система СУБД-Л	Западно-Сибирское	Западная Сибирь
ЛЕСНЫЕ РЕСУРСЫ	ГИС Geograph/Geodraw, векторизаторы MapEdit, Easy Trace	Поволжское, Северное, Прибайкальское,	Архангельская, Вологодская обл., Карелия, Коми

6. ГИС-ТЕХНОЛОГИИ В ЛЕСОУСТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

6.1. Технологические подходы к созданию гис

Основные технологические подходы к созданию ГИС лесоустройства:

1. Повторение ручных операций по созданию бумажных карт средствами ГИС: оцифровка границ, гидрографии, квартальных просек по листам топографических карт в пределах лесоустроительных планшетов; оцифровка границ выделов по АФС; сбор планшетов в планы и в схему лесхоза.

Преимущества – простая по исполнению технология. Недостатки – после оцифровки отдельных планшетов проявляются расхождения при сводке в планы лесонасаждений.

Использовалась на ранних стадиях освоения ГИС во многих лесоустроительных предприятиях в конце 90-х гг (например, в Севзаплеспроекте).

2. Все картографические объекты оцифровываются на отдельные векторные слои по опорным точкам, затем все слои преобразуются в единую систему координат, выполняется сводка, сбор материалов по всему лесничеству. Трансформируются только векторные данные.

Недостатки – после оцифровки отдельных слоев проявляются расхождения при сводке, необходимо вручную сводить границы между раздельно оцифрованными снимками, картами. Технология использовалась в Запсиблеспроекте, Севлеспроекте, Поволжском, Прибайкальском лесоустроительных предприятиях.

3. Создаются цифровые картографические основы на весь объект лесоустройства (на основе растровых слоев топографических карт, совмещенных аэрофотоснимков или космических снимков). По растровым слоям создаются векторные слои границ, дорог, гидрографии. Оцифровка всех объектов при этом становится непрерывной процедурой. Все расхождения видны сразу по растровым слоям. Использовалась в Центрлеспроекте, Мослеспроекте, Севзаплеспроекте.

6.2. ГИС-технологии создания баз данных лесного фонда

Термины (процесс-вид работ)

Период становления и развития технологий производства ГИС-баз данных лесов в РФ составляет более 10 лет (начало – конец 1990-х гг). Важно, что становление происходило в своеобразных условиях – в ряде наиболее крупных государственных лесоустроительных предприяиях, расположенных в разных регионах складывались собственные технологии, применялись разные программные средства. Безусловно, происходил обмен информацией и технологическими достижениями между специалистами отдельных предприятий, совершенствовались программно-аппаратные средства, менялись требования к итоговой продукции. В целом требования заказчиков (государственных органов управления лесами, арендаторов) к конечной продукции ГИС-производства в лесной отрасли были близки. Несмотря на различия в технологиях от исполнителей работ по всей стране требовались выходные материалы на бумажной основе - лесные карты, таксационные описания, материалы лесоустроительного проектирования, соответствующие определенным ведомственным стандартам. Единые требования к форме представления результатов ГИС-проектирования лесного фонда до сих пор не сформулированы. Это связано с разными программами, технологиями, применяемыми на разных предприятиях. Поэтому итоги работ по формированию ГИС лесного фонда и форма представления результатов оговариваются для каждого заказчика отдельно. Итоги ГИС-проектирования лесного фонда в целом можно представить в виде набора файлов, содержащих атрибутивную и картографическую информацию. Форма представления и форматы цифровых данных зависят от применяемого программного обеспечения (хотя возможен экспорт в единые обменные форматы ГИС, например, *.mif или *.shp). В общем виде структура данных – итоги ГИС-проектирования лесного фонда показаны в табл.

Таблица 2.

Форма представления	Содержание информации
Набор отдельных картографических слоев	Топографическая и тематическая информация (общетопографическая – реки, дороги, населенные пункты, Тематическая – квартальные просеки, визиры, выдела, лесоустроительные условные знаки… Дополнительные слои – границы объектов, отводов, растровые слои (аэрофотоснимки, космические снимки, топографические карты и пр.)
Совокупность картографических слоев в определенной последовательности и форме представления (вид, рабочий набор, компоновка)	Наборы картографических слоев, соответствующие стандартам (например, готовые для печати планы лесонасаждений, окрашенных по преобладающим породам и группам возраста или карты лесов по классам пожарной опасности), либо отвечающие требованиям заказчика (соответствие вырубок на космическом снимке контурам выделов лесоустройства)
Файлы атрибутивных данных	Реляционные базы данных (отдельные таблицы) с таксационными характеристиками. Таксационные характеристики могут относиться к лесному, лесосечному фонду, группироваться по пробным площадям, выделам, кварталам, лесным участкам, лесничествам и т.д.
Результаты обработки атрибутивных данных	Ведомости с итогами рассчетов в электронном виде, запросы и выборки для пользователей, выполняющих поиск информации в базах данных, проектирование, лесопользование, контроль

В целом производственный процесс создания ГИС лесного фонда при выполнении камеральных лесоустроительных работ идентичен для разных предприятий, работающих по разным технологиям. Специализация по видам работ между подразделениями предприятия может варьировать (заисит и от возможностей отдельных подразделений и от их текущей загруженности). Так работы по созданию цифровых картографических основ в ГИС или по векторизации выделов могут выполняться как инженерами-таксаторами в лесоустроительных экспедициях, так и специальными картографо-геодезическими подразделениями. Распространенные технологии работ по созданию ГИС лесного фонда, применяемые в филиале ФГУП «Рослесинфорг» «Севзаплеспроект» показаны в табл.

Таблица 3. Технологическая схема работ по созданию ГИС лесного фонда

Этап работ	Состав работ	Подразделение

В настоящий момент различия технологий, применяемых на разных лесоустроительных предприятиях не слишком существенны. По ряду причин - изменением лесного законодательства, экономической ситуации в лесном хозяйстве, конкуренции на рынке

Программное обеспечение ГИС лесоустройства. Технологии создания ГИС лесоустройства. Обработка материалов инвентаризации лесов (расчет пользования, товарной и сортиментно-сортной структуры, актуализация баз данных). Проектирование мест рубок, составление плана рубок. Обработка материалов лесосечного фонда. Тематические карты (аренда, породный состав, типы леса).

2. ГИС-технологии для государственной инвентаризации лесов

3. ГИС-технологии для задач инвентаризации объектов садово-паркового хозяйства

7. ГИС-ТЕХНОЛОГИИ В ЛЕСОУСТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

- поиск необходимой информации в базах данных лесоустройства (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.

На данный момент ГИС лесного хозяйства в большинстве случаев являются упрощенными и более дешевыми версиями ГИС лесоустройства с возможным включением дополнительных функций. Разработкой ГИС лесного хозяйства часто занимаются те же разработчики, что и для лесоустройства (внутри лесоустроительных предприятий – в Санкт-Петербурге, Москве, Новосибирске, Вологде и др. центрах лесоустройства).

Специализированное программное обеспечение лесного хозяйства, как правило, разрабатывается на базе ГИС лесоустройства с выделением функций, важных именно для лесного хозяйства – учет лесного фонда, внесение текущих изменений, обработка данных лесосечного фонда, поиск данных без использования элементов программирования.

Общие пожелания к ГИС лесного хозяйства – удобный для пользователя интерфейс, небольшое количество функций, набор обязательных операций, приемлемая стоимость. Для выполнения этих задач часто необходима реализация достаточно сложных технологических и программных алгоритмов, например, деление лесоустроительных выделов при внесении текущих изменений с формированием новых выделов и увязкой площадей. На данный момент известно несколько вариантов лесохозяйственных ГИС, связанных с лесоустроительными технологиями. Процесс совершенствования технологий в сторону повышения точности выходных материалов, доступности для пользователей продолжается. Но до сих пор такого массового перехода на ГИС-технологии в лесном хозяйстве, как в лесоустройстве не отмечается, что связано с финансовыми, организационными причинами. Важной помехой также является практическое отсутствие конкуренции на рынке ГИС-услуг в лесном секторе, монополизм региональных филиалов лесоустройства и специфичность отраслевых требований к программам.

Текущие изменения

Способы внесения текущих изменений в базу данных в системе ЛУГИС:

1. В режиме Лесоустройство

Без изменения контуров выделов (ввод карточек таксации, редактирование введенных ранее таксационных характеристик)

С изменением контуров (трансформация растровых изображений контуров текущих изменений на слои картографического проекта; редактирование границ выделов и таксационных характеристик; совмещение картографической и атрибутивной информации; контроль)

2. В режиме Текущие изменения (TILF)

Без изменения контуров выделов (изменение таксационных характеристик)

С изменением контуров (изменение контуров выделов рисованием полигона, вводом данных отвода).

методом конвертации кварталов и выделов и редактирования содержания.

Программное обеспечение для редактирования геоинформационных баз данных лесоустройства (например, блок “Текущие изменения лесного фонда” программы WinPLP). Создание новых изменений в результате выполнения сплошных, постепенных рубок, рубок ухода. Использование данных натурного перечета (сплошного, ленточного, реласкопических площадок). Получение сортиментной структуры, материально-денежной оценки по изменению. Создание абриса изменения разными способами – по измеренным в натуре румбам и длинам линий, по электронной карте. Внесение текущего изменения в базу данных. База данных текущих изменений.

По вариантам выполняется внесение текущих изменений разных типов в базу данных.

С помощью SRZ-запросов оцениваются изменения структуры лесного фонда после внесения текущих изменений.