Применение гис-технологий для анализа состояния лесного хозяйства

В современном мире лесные массивы играют все возрастающую роль в жизни человечества. Лес является главным компонентом окружающей среды, влияет на климатические факторы, водные объекты, почву, рельеф, флору и фауну, обеспечивает комфортное существование человеческого общества, предоставляет многочисленные ресурсы и является частью культурно-исторической среды.

В перспективном развитии большинство природных ресурсов подойдут к черте исчезновения, в связи с этим роль лесных ресурсов принимает возрастающий характер. На данный момент Российская Федерация считается одним из крупных по всему миру владельцем лесных ресурсов. Многие специалисты считают, что роль нашей страны в текущем столетии тоже будет возрастать.

Картирование лесов было одной из первых отраслей, которые стали использоваться в географических информационных системах. В настоящее время проводятся исследования и разрабатывается методология картирования в нескольких областях изучения лесов и лесного покрова с использованием данных дистанционного зондирования, таких как: картирование лесов, отображение текущих изменений в лесах, исследование информационного содержания спутниковых изображений для решения проблема. мониторинг состояния и динамики лесов, выявление лесных пожаров и картирование лесных территорий, пострадавших от пожаров, оценка ущерба лесным насаждениям от различных факторов.

Одно из главных условий - постоянное обновление лесохозяйственных операций, обновление данных, созданных при основной инвентаризации леса. Повышение оперативности и точности информации практически невозможно без современных инструментов ГИС, которые позволяют автоматизировать методы построения карт с использованием стереофотограмметрической интерпретации аэрокосмических изображений и геодезических измерений, комбинируя их с любыми картографическими материалами [2].

Гис-технологии в лесном хозяйстве, в настоящее время, применяются как автоматизированное создание картографических и плановых материалов, которые издаются и на выходе имеют цифровой формат, который в дальнейшем преобразуется в бумажный формат.

Для создания моделей, при пространственном анализе и планировании, используется ряд информационных блоков. Такими блоками становятся картографический информационный блок, статистический информационный блок, и лесохозяйственный информационный блок.

Планирование оптимального комплекса по лесохозяйственным мероприятиям представляются возможными при сочетании ситуационного моделирования и подробного анализа той ситуации, которая сложилась на данный момент в лесном фонде.

В такой ситуации реальное положение параметров объекта будет отличаться от того которое определяют статистические данные.

В результате всех исследований могут быть созданы цифровые карты лесного хозяйства, которые могут быть эффективно использованы в системе управления земельными ресурсами, в лесах и лесопарках, а также могут быть использованы в региональных офисах, если существует система сбора соответствующей информации.

Внедрение ГИС-технологий в лесное хозяйство означает передачу лесхозам картографических баз данных повышенного уровня, при этом у лесхоза появляется возможность самостоятельного получения и печати рабочих вариантов лесных карт на интересующий их объект. А при использовании цифровой карты в качестве рабочего материала, в который вносятся текущие изменения в лесном фонде, лесоустроительные планшеты перестают быть отражением текущего состояния лесного фонда, хотя лесное хозяйство в силу давних традиций пока не хочет от них отказываться.

Функционально ГИС решает несколько задач:

1. подготовка картографической продукции и статистической отчетности на WEB-серверах;
2. ежедневная работа с оперативными данными для оценки состояния и горимости лесов, принятия управленческих решений по тушению пожаров;
3. подготовка отчетных картографических материалов в течение пожароопасного сезона и по его окончанию [1]. 

Программные средства для реализации идей ГИС технологий, имеют большое многообразие, и представлены как отечественными, так и зарубежными программными продуктами. В настоящее время для работы доступно достаточно большое количество программных пакетов и программно-технологических комплексов. Каждая программа может отличаться по ряду параметров.

Данный список программ не будет исчерпывающим, так как программные продукты постоянно обновляются, и новые и новые продукты выходят на рынок ГИС-систем.

ЛУГИС - автоматизированная компьютерная геоинформационная система, в которую входят подсистемы лесоуправления, лесного хозяйства и лесопользователей - ЛУГИС-LH, лесоуправления – WinEKO. В 1988 году система была утверждена как геоинформационная система для инвентаризации лесов и компьютерной поддержки лесного хозяйства и управления лесами в Ленинградской и Новгородской областях.

GeoGraph / GeoDraw (разработчик – ЦГИ ИГ РАН) – отечественный векторный топологический редактор для создания цифровых карт. Система используется в Восточной Сибири, Поволжье, Байкальском регионе, Вологодской и Архангельской областях, Республике Коми для решения вопросов организации и ведения лесного хозяйства, ведения лесного хозяйства на региональном и местном уровне в промышленных масштабах.

ГИС-пакет MapInfo (MapInfo Corporation, Нью-Йорк, США) предназначен для картографической визуализации массивов оцифрованных векторных данных и используется для создания, преобразования и анализа тематических карт стран, регионов, городов и т. д. Карта, представленная в MapInfo, может быть отображается по-разному, в том числе в виде таблиц, графиков и диаграмм, а также в виде сложных карт в сочетании с подписями, заголовками и другими картографическими атрибутами.

ГИС TopoL-L состоит из базового продукта ГИС TopoL (Чехия), который работает с картографией, и программного надстройки «LesIS» (L) для работы с налоговыми данными. Обе подсистемы могут работать как вместе, так и по отдельности, поскольку представляют собой автономные, независимые продукты.

ArcGIS – семейство программных продуктов от американской компании ESRI, одного из лидеров мирового рынка геоинформационных систем.

ArcViewGIS – мощный и простой в использовании инструмент для обеспечения доступа к географической информации. ArcView предоставляет мощные возможности для отображения, исследования, запроса и анализа пространственных данных.

Интегрированный пакет ArcInfo – это типичный инструмент для разработки и эксплуатации ГИС общего назначения. Он предназначен для создания географических информационных систем и обеспечивает ввод, обработку, анализ данных и составление географических карт с помощью персонального компьютера.

DBMS-L – это система управления базой данных лесного хозяйства. Это прототип СОЛИ-1 (системы обработки лесной информации), который Центролеспроект использует в лесном хозяйстве с 1990 года.

Таким образом, использование ГИС-технологий в области картирования лесов позволяет специалистам лесного хозяйства не только анализировать пространственные данные, но и принимать объективные решения. С их помощью можно получить долгосрочный прогноз развития лесной отрасли, получить информацию о состоянии, целевом назначении, использовании, воспроизводстве лесов и другую информацию.