Введение

Изменение лесного законодательства в РФ, участие отечественного лесного сектора в международных отношениях – реализации древесины и недревесных ресурсов, проведение сертификации лесов по общепринятым стандартам, сохранении лесов…требует совершенствования технологий учета, контроля лесных ресурсов.

Результатом законодательных и методических решений в лесном хозяйстве и управлении лесами становится возросший объем информации о лесах, повышенные требования к качеству и точности, появление новых источников информации, программных и аппаратных средств. Сотрудники лесного хозяйства и лесоустройства должны представлять современные информационные технологии, применяемые в отрасли. На данный момент признанными средствами хранения, обработки и представления данных о лесах являются ГИС-технологии.

Перспективы использования ГИС-технологий для инвентаризации и управления лесами связаны с необходимостью совершенствования существующих ранее подходов и методов¹.

Специалисты отмечают недостаточный уровень информатизации лесного хозяйства, а также недостаточное использование возможностей применяемых информационных технологий (аналитических функций ГИС…)

В ходе изучения дисциплины рассматриваются особенности лесных экосистем, как объектов управления; средства и инструменты ГИС-технологий для управления лесами. Также рассматриваются возможные направления совершенствования управления лесами с помощью геоинформационных систем и других технологий и средств обработки пространственных данных.

Дисциплина “ГИС в управлении лесами” является продолжением дисциплины “Информационные технологии в лесном хозяйстве” с углубленным изучением средств управления геоинформационными базами данных – запросов, выборок, операций пространственного анализа. В рамках изучаемой дисциплины студенты знакомятся со средствами обращения к специализированным базам данных лесоустройства и лесного хозяйства, а также со средствами обращения к атрибутивным базам данных и геоинформационным системам общего назначения.

Навыки, приобретенные во время обучения, позволят студентам решать типовые задачи инвентаризации, управления лесами на современном техническом уровне.

1. Гис в управлении лесами

1.1. Информационные технологии в управлении лесами рф

Управление лесами объединяет в систему действия по учету, наблюдению, регулированию природных ресурсов в конкретной местности с ее экологическими, экономическими особенностями. На сегодняшний день основная задача управления лесами – обеспечение устойчивого управления лесами, как возобновляемым природным ресурсом, с целью поддержания баланса использования и воспроизводства лесов, не допуская их деградации. Управление лесами должно учитывать интересы различных групп населения, отраслей промышленности, государственных органов управления.

Принципы устойчивого управления лесами (сохранение экологического и ресурсного потенциала лесов, удовлетворение потребностей общества в лесных ресурсах; рациональное, неистощительное и многоцелевое использование лесных ресурсов; сохранение биологического разнообразия и др.), заложенные в 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. Для обеспечения управления предполагается использование современных математических методов моделирования, оптимизации и принятия решений с применением современной вычислительной техники. Информационные технологии (в том числе ГИС-технологии) определены в качестве современных технических инструментов управления лесами [Концепции устойчивого управления лесами,1998 г, Концепции развития лесного хозяйства РФ на 2003-2010 г.г., Концепции информатизации лесного хозяйства РФ, 1995].

Применение автоматизированных систем и вычислительной техники для решения задач лесного хозяйства началось уже в 70-х гг. Автоматизированные системы 80-х и 90-х гг были направлены на автоматизацию научных исследований (моделирование роста древостоев, лесоводственных закономерностей, обработку и хранение данных пробных площадей для научных сотрудников); автоматизацию проектирования (обработка и представление лесоустроительной информации на разных уровнях управления для лесоустроителей); автоматизация ведения лесного хозяйства (материально-денежная оценка лесосек, управления производством и технологическими процессами для инженеров лесного хозяйства и лесничих). Техническими средствами реализации автоматизированных систем служили ЭВМ разного уровня, соединенные в локальные сети. Основными пользователями автоматизированных систем в лесном хозяйстве были отраслевые НИИ, министерства лесного хозяйства, управления лесами, проектные институты, комитеты по лесном у хозяйству в республиках, вузы и техникумы. Примерами автоматизированных систем могут служить АРМ (автоматизированное рабочее место таксатора) для ввода, контроля, корректировки и вывода лесоустроительной информации, автоматизированная система управления ”Лесные ресурсы” для учета, оценки лесных ресурсов, анализу их состояния, планирования лесохозяйственного и лесозаготовительного производства. Указанные средства предназначались для обработки непространственных (атрибутивных) данных.

Геоинформационные технологии для создания, представления и обработки пространственных данных о лесах стали впервые применяться в системе лесоустройства с конца 1980-х гг. Повсеместное создание геоинформационных баз данных лесного фонда в лесоустроительных предприятий началось в 2000-х гг.

Основными преимуществами применения ГИС в лесном комплексе считаются: снижение доли ручного труда и автоматизация отдельных видов камеральных лесоустроительных работ; стандартизация ряда операций по оформлению лесных карт; повышение точности картографических измерений; расширение возможностей наглядного представления результатов лесоустроительного проектирования; возможность постоянного обновления атрибутивных и картографических баз данных¹, переход значительной части документооборота на цифровые носители, оптимизация процессов хранения и обработки данных о лесном фонде, совершенствование методов управления лесами.

Использование информационных технологий в лесной отрасли РФ в настоящее время направлено на решение задач лесоустройства (лесотаксационная инвентаризация лесов, создание баз данных, лесоустроительное проектирование), управления лесным хозяйством (просмотр и дополнение готовых баз данных, обработка материалов лесосечного фонда, текущее планирование), мониторинга и охраны лесов (лесопатологический мониторинг, мониторинг лесохозяйственной деятельности, охрана лесов от пожаров, мониторинг незаконных рубок).

Технологии создания и использования геоинформационных данных для управления лесами продолжают развиваться. Также постоянно добавляются новые направления практического применения информационных технологий (ГИС, СУБД, GPS) и цифровых пространственных данных в лесном комплексе.

Реформирование лесного хозяйства требует новых подходов и методов обработки и представления информации о лесах, повышения точности, объемов и темпов обработки данных, возможности совмещения пространственных данных о лесах с данными других ведомств. Развитие ГИС и смежных технологий (средств обработки данных дистанционного зондирования, пространственного анализа, спутникового геопозиционирования, Интернет-технологий) способствует решению задач управления лесами на современном техническом уровне. Ожидается, что ГИС и другие информационные технологии в лесном комплексе будут использоваться для решения новых задач управления лесами – государственной инвентаризации, кадастровой оценки лесов.