авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Разработка геоинформационной системыдля решения задач управления лесным хозяйством

-- [ Страница 2 ] --

Автором определена концепция организации мониторинга земель лесного фонда (лесного мониторинга), основанная на комплексном мониторинге состояния лесного фонда с применением дистанционных методов наблюдения по всей площади и системы наземного контроля с выборочным размещением пунктов постоянного наблюдения с учетом природных условий, факторов влияния, экологического и хозяйственного значения лесов; а также с применением космических снимков.

Таксационная характеристика и запас расстроенных недорубов могут быть определены по материалам крупномасштабной аэросъемки или при наземном освидетельствовании мест рубок.

Для прогноза успешности последующего лесовосстановления вырубок на аэрокосмических снимках проводят учет сохраненных семенных куртин и полос с определением размеров и расстояний между ними и сопоставляют полученные данные с материалами отвода лесосек. Запас древесины, вырубленный в пределах лесосек в результате рубки семенных куртин или полос, определяется, исходя из их площади и запаса, указанных в материалах отвода лесосек или в материалах лесоустройства. Для установления размера повреждения почвы и степени минерализации ее поверхности от воздействия лесозаготовительной техники на вырубках определяют по снимкам общую площадь под волоками, складами древесины и другими производственными объектами. На вырубках в горных лесах определяют также степень развития эрозионных процессов в виде линейных форм эрозии или плоскостного смыва почв.

В 2006 г. в филиале ФГУП «Рослесинфорг» «Запсиблеспроект» впервые в России для проведения мониторинга лесопользования была применена цифровая аэрофотосъемка. Район работ по мониторингу лесопользования показан на рисунке 2.

При статистической инвентаризации лесов для определения количественных и качественных характеристик лесов закладывается сеть пробных площадок, которые определенным образом размещены по исследуемой территории и которые в своей совокупности являются статистически репрезентативными для основной совокупности. При проведении государственной инвентаризации лесов (ГИЛ) необходимо определить густоту и способ размещения сети пробных площадей в объекте работы ГИЛ.

Рисунок 2 – Район работ по мониторингу лесопользования

Решение вышеперечисленных задач ГИЛ выполняется с использованием ЛесГИС. ЛесГИС используется для создания цифровых карт распределения территории объекта работы ГИЛ по стратам (стратификация) и определения количества пробных площадей. Схема проведения комплекса работ по Государственной инвентаризации лесов приведена на рисунке 3.

Так как на текущий момент в России созданы цифровые базы данных лишь на треть участковых лесничеств, особую актуальность приобретает вопрос создания цифровой информационной базы для инвентаризации лесов путем обработки материалов лесоустройства, изготовленных на бумажных носителях.

  Схема проведения комплекса работ по Государственной инвентаризации-2

Рисунок 3

Схема проведения комплекса работ по Государственной инвентаризации лесов

В работе предложена следующая схема подготовки информационной базы для государственной инвентаризации лесов:

  • сбор материалов последнего лесоустройства по лесничествам (бывшим лесхозам) в составе: планшеты, планы лесонасаждений, таксационные описания;
  • приобретение топографических карт (масштабы от 1 : 10 000 до 1 : 50 000 в зависимости от масштаба планшетов лесоустройства и наличия топографических карт на данную территорию);
  • сканирование планово-картографических материалов лесоустройства и топографических карт;
  • ввод основных показателей с таксационных описаний: лесничество, участковое лесничество, номер квартала, номер выдела, площадь выдела, категория земель, преобладающая порода, класс бонитета, ТУМ (тип леса), сухостой, захламленность, полнота, запас на выделе; для выделов, характеристики которых будут использоваться для получения сводных данных по России (периодическая инвентаризация), дополнительно нужен ввод полной таксационной характеристики насаждений;
  • привязка материалов лесоустройства к топографическим картам с последующей их векторизацией, созданием лесных цифровых карт и ГИС лесного хозяйства по объектам работы ГИЛ;
  • приобретение материалов космической съемки (аэрофотосъемки) с последующей их обработкой для внесения изменений, вызванных хозяйственной деятельностью и стихийными факторами (вырубки, гари);
  • корректировка таксационных (на уровне категорий земель) и картографических баз данных с использованием ГИС лесного хозяйства.

Особая роль в актуализации данных лесоустройства предназначена геоинформационной системе ЛесГИС. Это вызвано тем, что функциональные возможности системы позволяют подгружать материалы ДЗЗ (растры аэрофотоснимков и космических снимков) к созданным по предложенной технологии картографическим и таксационным базам данных и вносить изменения в эти базы на основе анализа снимков. Кроме того, давность материалов лесоустройства предопределяет необходимость актуализации таксационных показателей насаждений (изменение возраста, группы возраста, высоты и диаметра, полноты и запаса). Все это также возможно выполнять с использованием геоинформационной системы ЛесГИС.

Таким образом, конечным результатом действий являются обновленные картографическая и таксационная базы данных, используемые для планирования работ по ГИЛ.

В качестве характеристик леса принимаются: группа пород (преобладающая порода), группа возраста, не покрытые лесной растительностью земли (гари, вырубки и др.), вертикальная поясность. В горной местности в качестве одной из характеристик при выделении страт, автором предложено учитывать также вертикальную поясность, таким образом высота над уровнем моря связана с продуктивностью лесных насаждений.

С использованием ГИС «Лесное хозяйство» путем построения запросов, учитывающих критерии выделения страт, создаются цифровые карты распределения территории объекта работ ГИЛ по стратам. На рисунке 4 приведен фрагмент такой карты.

Рисунок 4 – Пример выделения полигонов высотных поясов с использованием ЛесГИС

Схема конструкции полигонов показана на рисунке 5. Каждый полигон имеет атрибут высоты над уровнем моря.

  Схема выделения полигонов по классамвысоты над уровнем моря В работе-4

Рисунок 5 – Схема выделения полигонов по классам
высоты над уровнем моря

В работе предлагается методика мониторинга за порядком лесопользования, основанная на использовании материалов космических съемок, материалов цифровой аэрофотосъемки и наземных обследований. Работа по выявлению мест незаконных рубок проводилась по многозональным космическим снимкам, как в интерактивном, так и в автоматическом режимах, путем сравнения разновременных космических снимков. Кроме того, в разделе 3 описывается разработанная автором система управления охраны и защиты лесов от пожаров для субъектов Российской Федерации.

В четвертом разделе приведены примеры использования разработанных методик и геоинформационной системы ЛесГИС в лесоустройстве.

Описываются результаты мониторинга одиннадцати лесхозов, расположенных в восточной части Томской области правобережья реки Обь. Работа выполнена по технологии, приведенной в разделе 3. В результате работ получены объемы лесонарушений и определены размеры неустановленных объектов.

В качестве второго примера использования ЛесГИС в диссертации описываются работы при проведении экологического мониторинга лесов Ханты-Мансийского автономного округа. Результатом работы стало выявления объектов нефтегазового комплекса, построенных без разрешительных документов.

Заключение

В результате выполненных исследований получены следующие основные результаты:

  1. Выполнен анализ задач лесоустройства и задач управления лесным хозяйством, рассмотрены перспективы развития лесоустройства на основе новых методов получения и обработки данных, а также методы принятия управленческих решений с использованием геоинформационных систем.
  2. Разработана архитектура геоинформационной системы, обеспечивающая решение задач управления лесным хозяйством на различных уровнях управления: участковое лесничество – лесничество – орган управления лесами субъекта Российской Федерации; и логическая структура баз данных, необходимых для решения этих задач.

В качестве основы для формирования взаимосвязи баз данных геоинформационной системы для обеспечения управления лесным хозяйством предложено использовать повыдельную базу данных.

  1. Предложены архитектура, структура баз данных, система запросов и необходимые функциональные модули, обеспечивающие анализ данных для принятия управленческих решений на различных уровнях управления лесным хозяйством в субъекте Российской Федерации.
  2. Разработана технология государственной инвентаризации лесов, основанная на стратификации с использованием космической съемки высокого и среднего разрешения и геоинформационной системы ЛесГИС.
  3. Сформулированы задачи экологического мониторинга лесов и разработана технология проведения мониторинга на основе космических снимков среднего и высокого разрешения, цифровых аэроснимков и геоинформационной системы ЛесГИС. Мониторинг выполняет решение таких задач, как:
    • выявление незаконных рубок леса;
    • контроль за соблюдением лесопользователями основных правил и нормативов организации лесопользования;
    • оценка состояния вырубок после завершения лесозаготовок (освидетельствование мест рубок).
  4. Разработанная геоинформационная система ЛесГИС внедрена в четырех филиалах ФГУП «Рослесинфорг» и используется в «Востсиблеспроект», «Заплеспроект», «Запсиблеспроект», «Прибайкаллеспроект».

За период эксплуатации геоинформационной системы ЛесГИС в зоне деятельности «Запсиблеспроект» обучено работе с ней свыше 150 специалистов лесного хозяйства. С ЛесГИС работают органы управления лесным хозяйством 10 субъектов РФ Западной Сибири, пользователям поставлено свыше 460 пакетов геоинформационной системы ЛесГИС.

В работе приводятся примеры работ, выполненных филиалом ФГУП «Рослесинфорг» «Запсиблеспроект» с использованием геоинформационной системы ЛесГИС.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

  1. Манович, В.Н. Использование геоинформационных систем лесного хозяйства для организации государственной инвентаризации лесов [Текст] / В.Н. Манович // Геодезия и картография. – 2009. – № 1. – С. 45–47.
  2. Манович, В.Н. Современные задачи информационного обеспечения рационального использования земель лесного фонда [Текст] / В.Н. Манович, В.Б. Жарников, Е.В. Епифанова // Геодезия и картография. – 2008. – № 2. – С. 58–61.
  3. Манович, В.Н. Применение аэрокосмических методов и создание геоинформационных технологий [Текст] / В.Н. Манович // Лесное хозяйство. – 2003. – № 1. – С. 39–40.
  4. Манович, В.Н. Лесоустройство и экологический мониторинг [Текст] / В.Н. Манович // Материалы 7-й международной научно-практической конференции «Геоинфокад», Австрия. – 2003. – С. 16–20.
  5. Манович, В.Н. Нужна ли России информация о лесных ресурсах, если да – то какое должно быть лесоустройство? [Текст] / В.Н. Манович, В.Г. Креснов // Материалы 8-й международной научно-практической конференции «Геоинфокад», Франция. – 2004. – С. 74–79.
  6. Манович, В.Н. Возможности применения навигационных GPS-приемников для построения цифровых тематических карт и планов лесных ресурсов [Текст] / В.Н. Манович, В.В. Максимук // Материалы 8-й международной научно-практи-ческой конференции «Геоинфокад», Франция. – 2004. – С. 22–24.
  7. Манович, В.Н. Лесоустройство и экологический мониторинг [Текст] / В.Н. Манович // Материалы 8-й международной научно-практической конференции «Геоинфокад», Франция.

    – 2004. – С. 55–58.

  8. Манович, В.Н. Лесорастительное районирование [Текст] / В.Н. Манович, В.Г. Креснов, А.С. Махонин // Лесное хозяйство. – 2004. – № 5. – С. 44.
  9. Манович, В.Н. Экологический мониторинг и аудит земель лесного фонда с использованием данных дистанционного зондирования Земли [Текст] / В.Н. Манович // Материалы 9-й международной научно-практической конференции «Геоинфокад», Италия – 2005. – С. 50–54.
  10. Манович, В.Н. О лесорастительном районировании Западной Сибири [Текст] / В.Н. Манович, В.Г. Креснов, А.С. Махонин // Сборник материалов научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2005», т. 3, ч. 1. – Новосибирск: СГГА, 2005. – С. 194–197.
  11. Манович, В.Н. Лесная типология Западной Сибири [Текст] / В.Н. Манович, В.Г. Креснов, А.С. Махонин // Сборник материалов научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2005», т. 3, ч. 1. – Новосибирск: СГГА, 2005. – С. 202–205.
  12. Манович, В.Н. Методика экологического мониторинга земель лесного фонда с использованием данных дистанционного зондирования Земли [Текст] / В.Н. Манович // Сборник материалов научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2005», т. 3, ч. 1. – Новосибирск: СГГА, 2005. – С. 190–193.
  13. Манович, В.Н. Лесорастительное районирование как один из основных элементов, лежащих в основе лесного кадастра [Текст] / В.Н. Манович // Сборник материалов научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2006», т. 2, ч. 1. – Новосибирск: СГГА, 2006. – С. 220–223.
  14. Манович, В.Н. Об информативности материалов лесоустройства [Текст] / В.Н. Манович, В.Г. Креснов, А.С. Махонин // Сборник материалов научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2006», т. 2, ч. 1. – Новосибирск: СГГА, 2006. – С. 223–226.
  15. Манович, В.Н. Использование космических снимков QuickBird для оценки лесопатологического состояния лесов зоны формирования технопарка в Новосибирском Академгородке [Текст] / В.Н. Манович, В.А. Куделя // Сборник материалов научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2006», т. 2, ч. 2. – Новосибирск: СГГА, 2006. – С. 246–248.
  16. Манович, В.Н. Об использовании таблиц хода роста при повторном лесоустройстве (инвентаризации) с учетом структуры лесов, интенсивности лесного хозяйства и лесопользования [Текст] / В.Н. Манович, В.Г. Креснов, А.С. Махонин // Сборник материалов научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2006», т. 2, ч. 2. – Новосибирск: СГГА, 2006. – С. 252–254.
  17. Манович, В.Н. Концептуальный подход к созданию системы мониторинга состояния земель лесного фонда РФ [Текст] / В.Н. Манович // Материалы Х международной научно-практической конференции «Геоинфокад», Китай. – 2006. – С. 18–21.
  18. Креснов, В.Г. О характеристиках кедровых лесов Сибири [Текст] / В.Г. Креснов, В.Н. Манович, А.С. Махонин // Лесное хозяйство. – 2007. – № 3. – С. 35–38.
  19. Манович, В.Н. О содержании и ведении лесного реестра в системе единого кадастра и недвижимости России [Текст] / В.Н. Манович, В.Б. Жарников // Сборник материалов III Международного научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2007», т. 2, ч. 2. – Новосибирск: СГГА, 2007. – С. 166–169.


Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.