Кишенков Ф.В., Устинов М.В. Лесоустройство

Подождите немного. Документ загружается.

прямой доступ к данным в форматах БВР, Ехе1, Асееве, Ьошз

Ь-2-3,

текстовом;

возможность редактирования картографической информации;

гибкость при работе с таблицами учета лесного фонда, проектными

ведомостями и другими, возможность редактировать их, создавать новые

формы учета, изменять их структуру; выполнять объединение баз данных,

осуществлять поиск и выбор объектов на карте или сводить данные в таб-

лицы на основании различных заданных критериев;

создание тематических карт (например, отражение выделов нуж-

дающихся в прореживании);

наличие специальных функций геокодирования, т.е. привязки про-

странственных объектов по адресам, либо другой информации;

возможность вывода твердых копий (на бумагу) композиций карт,

текста и графиков на принтеры, имеющие драйверы для возможности ра-

боты в

\Утс1о\У8;

возможность изменения самой системы и включения в нее при-

кладных пользовательских задач с помощью языка программирования Мар

Вазю;

возможность работы с удаленными базами данных (Огас1е, ЗуЬазе,

Ьиопшх, БВ-2 и др.) без выхода из среды Марино.

В настоящее время компанией ЭСТИ-МАП разработана локализован-

ная версия ГИС - МарМо Рго&ззюпа) 5.01. В России имеется опыт ис-

пользования этой версии практически во всех сферах приложения. Русская

версия включает ряд утилит и приложений, расширяющих возможности

английской версии.

Отечественными разработчиками уже написано около 30 прикладных

программ, которые позволяют использовать Мар ТшЪ в средствах разработ-

ки (ГМрЫ У18иа1 С++ и др.)

С 1999 года ГИС Мар1п& используют на лесоустроительных предпри-

ятиях России для целей создания совмещенных картографических и лесо-

таксационных баз данных. Для конечного пользователя поставляется ком-

плекс программ «ЛесГИС», разработанный Западно-Сибирским лесоуст-

роительным предприятием.

На уровне лесничества «ЛесГИС» предназначен для получения

имеющейся информации из баз данных или любой другой по запросу поль-

зователя, отвода и материально-денежной оценки лесосек, получения форм

государственного учета лесного фонда, внесения текущих изменений в

таксационные описания, учет лесного фонда и картографию связанных с

хозяйственной деятельностью и другими факторами.

Технология лесоустроительного проектирования на базе ГИС Мар ийЪ

принята к эксплуатации еще бывшей Федеральной службой лесного хозяй-

ства.

Кроме МарМо в лесоустроительной практике используются такие

ГИС как Мп 018, Оео Бга\у/Оео ОгарЬ, Агс/Мо Р5, Уе-Ь,

Торо1.

Кроме пе-

речисленных разработан ряд других ГИС.

Внедрение ГИС-технологий в лесное хозяйство связано с необходи-

мостью оперативного решения поставленных задач и непрерывного отсле-

живания изменений, происходящих в лесном фонде, с одновременным уси-

лением контроля за состоянием и использованием лесного фонда.

Последовательность внедрения ГИС организуется следующим обра-

зом. Прошедшие сертификацию программное обеспечение (ГИС-

технологии, документооборот) используется в государственных лесоуст-

роительных предприятиях и органах управления лесным хозяйством в

субъектах РФ.

Лесоустроительное предприятие проводит новое лесоустройство в

лесхозе с использованием базового программного обеспечения и новых

информационных технологий, разрабатывает проект организации и веде-

ния лесного хозяйства лесхоза. Все материалы вводятся, обрабатываются и

хранятся в специализированных базах данных и в совмещенной повыдель-

ной лесотаксационной и картографической базе данных (ГИС).

Лесоустроительное предприятие оказывает содействие лесхозу в реа-

лизации на ПЭВМ повыдельной базы таксационных данных, базы планово-

картографических материалов, создание локальной информационной сис-

темы лесхоза и пакета программного обеспечения автоматического доку-

ментооборота для актуализации базы данных. Таким образом, лесхозам пе-

редается скопированный полный материал лесоустройства, загруженный в

специализированные СУБД и ГИС. Как правило, в лесхозе необходима бо-

лее простая ГИС.

Лесоустроительное предприятие устанавливает программно-

аппаратный комплекс в лесхозе под ключ.

Учебно-методический центр при лесоустроительном предприятии

проводит обучение специалистов лесхоза по использованию системы

управления базой данных (СУБД) и ГИС.

Лесхоз собственными силами проводит актуализацию баз таксацион-

ных и картографических данных на основе программного математического

обеспечения и совмещенной информационной системы. По мере развития

материально-технической базы и методов работы с информатизацией, про-

изводится переход на автоматизированные методы актуализации данных с

использованием средств геопозиционирования, переносных полевых ком-

пьютеров с соответствующим программным обеспечением.

Одновременно программный комплекс по каждому лесхозу устанав-

ливается в соответствующем органе управления лесным хозяйством в

субъектах РФ. Стандартизация структуры и форматов баз данных и про-,

граммного обеспечения позволит создать единую информационную систе-;

му на уровне органов управления лесным хозяйством в субъектах РФ.

Вместе с тем в органах управления лесным хозяйством в субъектах РФ

должны быть ГИС и СУБД, обладающие функциями независимого контро-

ля лесохозяйственной деятельности.

В настоящее время ГИС-технологии изготовления и применения лес-

ных карт не нашли еще широкого практического применения в лесном хо-

зяйстве России. Основными причинами являются недостаток технических

и программных средств, отсутствие финансовых возможностей для их при-

обретения, низкая компьютерная грамотность отраслевых специалистов.

Однако, тенденции мирового развития информационных технологий сви-

детельствует о неизбежности и необходимости широкого применения ГИС

в лесном хозяйстве России. Актуальность разработки и создания ГИС вы-

текает не только из принятых федеральных законодательных актов, но и

утвержденной 20.12.95 г. «Концепции информации лесного хозяйства Рос-

сии».

Сегодня технология работы с аэрофотоснимками остается на уровне

40 - 50-х годов. Средства современных ГИС позволяют автоматизировать

методы построения карт с использованием стереофотограмметрического

дешифрирования аэрокосмических изображений и геодезических измере-

ний, совмещать их с любыми картографическими материалами, резко уве-

личивать производительность геодезических работ с использованием мето-

дов геопозиционирования и электронной тахеометрии, вводящих данные

непосредственно в ГИС и т.д.

Обычная карта отступает на второй план перед познавательной и кон-

структивно-аналитической деятельностью в компьютерной системе «ЭВМ-

карты» никогда не «портятся», всегда сохраняют заложенную при их соз-

дании точность и могут многократно копироваться и репродуцироваться

без потери качества. «ЭВМ-карта» удобна в качестве средства контроля

исходной и промежуточной информации, появляется возможность исполь-

зования ее не только в лесном фонде, но и других отраслях. Например, на-

личия и удаленности от дорог населенных пунктов, рельефа и проходимо-

сти местности, наличие речной или дорожной сети, почв, сельхозугодий и

т.д.

Согласно лесоустроительной инструкции обязательным является еже-

годная (текущая) актуализация повыдельных таксационных данных, соз-

данных на ПЭВМ во время базового лесоустройства. При этом трудоемкой

работой остается актуализация планово-картографического материала, для

чего используются старые методы. В этом одна из причин медленного вне-

дрения непрерывного лесоустройства в отрасли. Внедрение ГИС будет

способствовать оперативности и точности актуализации планово—

картографических материалов и лесотаксационных баз данных. Для этого

лесничества должны обеспечиваться мобильными узлами - переносными

компьютерами и средствами геопозиционирования (системой ОР8).

ГИС лесоустроительных предприятий предназначена обрабатывать

лесоинвентаризационные материалы с получением картографических и

текстовых документов, поддерживать весь комплекс работ по актуализации

лесного фонда с выдачей по запросу учетно-отчетной и картографической

информации:

а) ввод аэро- и космических фотоснимков, сканерных изображений,

автоматизированное дешифрирование аэрофотоснимков с получением так-

сационных характеристик и границ выделов до начала полевых работ;

б) ввод, совмещение и обработку геодезических, картографических и

аэрокосмических материалов с целью создания и обновления лесных план-

шетов, карт и других изображений;

в) совмещение на ПЭВМ планово-картографических материалов и по-

выдельных лесотаксационных данных для проведения их совместной ак-

туализации;

г) ввод данных с систем геопозиционирования или электронных та-

хеометров, их обработка для периодического создания планово-

картографических материалов с помощью мобильных полевых систем. При

этом все материалы полевой таксации и изменения границ участков вво-

дятся в ЭВМ непосредственно в полевых условиях с использованием

«промышленного» исполнителя (мобильного узла) на базе РС типа Ыо1е-

Ьоок;

д) подготовка совмещенных баз данных для конкретных лесхозов и

региональных органов управления лесами с возможностями выдачи доку-

ментов пользователям по установленным формам;

е) обработка данных для получения документов, предусмотренных ле-

соустроительным проектом;

ж) создание и тиражирование необходимого количества планово-

картографических материалов с использованием настольных типографий;

з) подготовка издательских оригиналов карт для типографской печати,

и) подготовка и печать материалов по разовым запросам Рослесхоза и

др.

административных органов управления.

Для лесхозов и лесничеств, используя банк данных повыдельной так-

сации и картографических материалов на ПЭВМ, с помощью ГИС можно

выполнять различные задачи:

- ввод, хранение, обработка и выдача картографических материалов

и таксационных описаний;

- внесение текущих измерений в картографическую и текстовую базу

данных;

- актуализация данных таксации выделов, не тронутых хозяйствен-

ными и др. воздействиями, на естественный рост;

- представление информации по лесопользованию на ревизионный

период: территориальное размещение лесосек или других хозяйст-

венных мероприятий;

- формирование плана подсочки насаждений в увязке с планом рубок

лесом главного пользования;

- формирование годовых планов размещения и проведения лесохо-

зяйственных работ: подготовки лесосечного фонда к рубкам глав-

ного и промежуточного пользования; размещение лесосек, матери-

ально-денежная оценка лесосек, выдача планов лесосек с геодан-

ными, подготовка, учет выдача лесорубочных билетов, размещение

рубок ухода, санитарных рубок, обновления, переформирования и

др.

видов рубок;

- контроль, сбор и анализ информации о проведенных лесохозяйст-

венных мероприятиях и других измерениях в повыдельной базе лес-

фонда;

- учет текущих изменений и обработка информации по лесовосста-

новлению;

- по охране и защите леса: контроль за санитарным состоянием под-

надзорных участков леса, ведение лесопатологического мониторин-

гов лесов, выдача документов учета и отчетности для разработки

рекомендаций по охране лесов;

- ведение лесокадастровой книги и выдача форм государственного

учета лесного фонда или их фрагментов,

, - составление и выдача форм государственной статотчетности;

• - формирование и выдача информации о выявленных лесонарушени-

ях.

- просматривать, корректировать и распечатывать имеющиеся лес-

ные планы;

- подготавливать произвольные аналитические карты (составленные

по заданной логической схеме пользователя);

- работать с картами выделов и кварталов как объектами информа-

ционной системы;

- выдача другой справочной информации по различным направлени-

ям лесохозяйственной деятельности.

Например, необходима информация о выделах, поступающих в рубки

ухода в текущем году. Для этого формируется запрос с указанием породы,

вида или видов рубок ухода, года проведения, по которому получим карту

с соответствующему запросу данными. При необходимости можно полу-

чить информацию по этим выделам и из базы таксационных описаний.

Многомасштабная ГИС федерального уровня предназначена для обес-

печения должностных лиц служб департамента лесного хозяйства опера-

тивными справками по любым лесхозам и региональным службам лесного

хозяйства с использованием компьютерного справочника «Лесной фонд

России» на базе картографической основы совмещенной с банком данных

государственного учета лесного фонда. Ее задачей является обеспечение

связи с геоинформационной системой органов государственной власти, а

также оперативного контроля за воздействиями на лес (пожары, наводне-

ния, техногенные воздействия и т.д.). Для этого требуется. создание ин-

формационных систем, в условиях реального времени.

Таким образом, применение ГИС обеспечит специалистам лесного хо-

зяйства не только выполнение анализа пространственных таксационных

данных, но и объективную поддержку принимаемых решений по проведе-

нию и оптимизации практических лесохозяйственных и других мероприя-

тий, а также и контроль их качества. Для этого инженер лесного хозяйства

должен уметь работать на персональных компьютерах.

3 Средние таксационные показатели лесного фонда

Расчет средних таксационных показателей по лесному фонду лесхоза

производится для насаждений каждой преобладающей породы.

Все показатели вычисляются как средневзвешенные величины.

3.1 Средний возраст по породе рассчитывается по данным распреде-

ления таблицы покрытых лесом земель по классам возраста (табл. 1).

где:

Аф - средний возраст (фактический), лет;

;

... а

- середины соответствующих классов возраста, лет;

5;...,?,,-площади древостоев по соответствующим классам возраста, лет;

- общая площадь насаждений данной породы, га.

При расчетах продолжительность класса возраста принимается для

хвойных пород и твердолиственных высокоствольной формы происхожде-

ния в 20 лет, по другим породам - в 10 лет.

Для анализа среднего возраста древостоя (Аф) по породе вычисляется

средний оптимальный возраст, в основе которого лежит теория нормально-

го леса.

Аопт

0,5 А

;

где:

АОПТ - оптимальный средний возраст;

- конечное значение класса возраста рубки.

Например, по сосне возраст рубки приходится на V класс возраста (81-100

лет).

Таким образом А

= 100 лет. Следовательно,

Аопт

= 0,5x100 = 50 лет.

Вычисления производятся с точностью до года.

3.2 Средний класс бонитета рассчитывается по данным распределения

площадей покрытых лесом земель по классам бонитета (табл.2).

Таблица

1 -

Распределение площади

запаса покрытых лесом земель

по

классам возраста

(в

числителе

- площадь, га; в

знаменателе

- запас, дес. м

)

Преоблад.

Классы возраста

Итого

порода

III IV

VII

VIII

IX и

выше

Сосна

938.7 1751.5

2560.6

969.6 764.6

41.4

7026.4

2281

24262

57285

27636 24863

1309

137236

И т.д.

Итого

938.7

17ТГГ

"25606~

969~6 764.6

41.4

7026.4

хвойных

2281

24262

.57285 27636

24863

1309

137236

Дуб в/с

23.4 13.5

25.4

48.2

112.4 34.1

27.1

287.1

Дуб в/с

107 133

521

1111

2682

839

738

6200

И т.д.

Итого

23.4 13.5 25.4

48.2

112.4

34.1

27.1

287.1

тв.листв.

107 133

521 1111

2682

839 738

6200

Береза

279.9

204.1

384.3 583.2

1430.8 595.8

157.5 10.5 1.7

3647.8

Береза

505

971

4273

9152

26035

12633 3080

155 51

56855

И т.д.

Итого

279.9

204.1

384.3 583.2

1430.8 595.8

157.5

10.5

1.7

3647.8

мягколиств. 505

971

4273

9152

26035 12633

3080

155 51

56855

Всего

по

1242.0

1969.1 2970.3 1601.0 2307.8

671.3 184.6

10.5 4.7

10961.3

лесхозу

2893 25366 62079

37899 53580

14781

3818

155 120

200291

Таблица 2 - Распределение площади и запаса покрытых лесом земель по

классам бонитета

(в числителе - площадь, га; в знаменателе - запас, тыс. м

)

Преобл.

порода

Классы бонитета

Итого

Преобл.

порода

1°

I* I II

III

у»

Итого

Сосна

6.3

837.8

3335.5

2007.2

544.1

194.1

101.4

7026.4

Сосна

107 24210

73382 31131

6169

1506

731

137236

И т.д.

Итого

хвойных

6.3

837.8 3335.5

2007.2 544.1

194.1

101.4

7026.4

Итого

хвойных

107

24210

73382

31131

6169

1506

731

137236

Дуб в/с

12.2

174.4 100.5

- -

287.1

Дуб в/с

256 3760 2184

- - - -

6200 |

И т.д.

Итого

тв.листв.

12.2 174.4

100.5

- - - -

287.1

Итого

тв.листв.

256

3760

2184

- -

6200

Береза

92.7 2249.0

11.42.1

86.1 73.2

4.7

. - - 36478

Береза

- 1947 40457

13255 849 341

56855

И т.д.

Итого

мягколис

92.7 2249.0

11.42.1 86.1 73.2

4.7

- -

3647.8,

Итого

мягколис

1947 40457

13255

849

341 6

56855

Всего по

лесхозу

6.3

942.7

5758.9

3249.8

630.2

267.3

106.1

-•

10961.3

Всего по

лесхозу

107

26413

117599

46570

7018

1847

737

- 1 -

200291

Особенностью вычисления является наличие иногда классов

бонитета выше первого (1^, Г) и ниже пятого (V*, V

). Поэтому для

вычисления среднего значения предварительно необходимо каждый класс

бонитета зашифровать условными цифрами как показано ниже:

Классы бонитета I

Г I II Ш IV V V" V

Шифр класса

бонитета 1234567 8 9

Площадь класса

бонитета, га 81 8

84 85 8

87 8

Условный средний класс бонитета определяется по формуле:

1\.

+3&+...+9&

где:

- условный средний класс бонитета;

1,2,...,

9 - условные цифровые значения соответствующих классов

бонитета;

$9 - площади насаждений соответствующих классов бонитета,

га;

Е6'

- общая площадь насаждений данной породы, га.

Для получения фактического значения среднего класса бонитета

(Бф) необходимо в вычисленный условный средний показатель класса бо-

нитета внести соответствующую поправку на шифр. Например, условный

класс бонитета равен 4,3. Значит, средний фактический будет равен в дан-

ном случае 11,3.

/ В проекте следует рассчитать возможность повышения производи-

тельности пород с низкими классами бонитета на избыточно увлажненных

почвах (IV-V классы бонитета) за счет осушительной мелиорации. Расчет

проводится по формуле:

где:

Б„ - потенциально-возможный средний класс бонитета породы;

Д - размер повышения класса бонитета насаждения после мелиорации

(условно принять Д = 2);

- площадь мелиоративного фонда избыточно увлажненных земель

данной породы, га.

Такой расчет студентом выполняется по сосне, ели и ольхе. Избы-

точно увлажненными условно признаются все насаждения IV - V классов

бонитета названных пород. В мелиоративный фонд условно включаются

50%

их площадей.

Вычисления проводятся с точностью до одного знака после запятой.

3.3 Средняя полнота вычисляется по данным распределения

площадей по полнотам отдельно по преобладающей породе (табл. 3).

Расчет проводится по формуле:

_ 0,35,,,+О,45

„+... +1,05,„

где:

Рср

- средняя полнота:

0,3;

0,4 ... 1,0 - соответствующие полноты древостоев породы;

$о,з;

§0,-1

... 3/,о - площади насаждений с соответствующей полнотой, га;

- общая площадь насаждений данной породы, га.

Результат определяется с точностью до двух знаков после запятой.

3.4 Средний запас насаждений на 1 га по породам для покры-

тых лесом земель, а также отдельно спелых и перестойных насаждений.

Таблица 3 - Распределение площади и запаса покрытых лесом зе-

мель по полнотам

(числитель - площадь, га; знаменатель - запас, дес.м')

Преоб-

лад.

порода

Полнота

Итого

Преоб-

лад.

порода

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

Итого

Сосна

21.8 79.6

208.2 530.0 3224.4 2118.3 826.7

17.4 7026.4

Сосна

157

574

1665

6010 70938

33575

23890

427

137236

И т.д.

Итого

хвойных

21.8 79.6 208.2 530.0

3224.4

2118.3

826.7 17.4 7026.4

Итого

хвойных

157

574 1665

6010 70938 33575

23890

427

137236

Дуб в/с

21.8 79.6 208.2 530.0

3224.4

2118.3 826.7

17.4

21.8

Дуб в/с

157

574 1665

6010

70938

33575

23890

427

157

И т.д.

Итого

тв.листв.

21.8

79.6

208.2 530.0

3224.4

2)18.3

826.7 17.4 287.1

Итого

тв.листв.

157 574

1665

6010 70938 33575 23890

427 6200

Береза

7.3

64.6

367.2 927.5 2196.0

85.2

3647.8

Береза

12 300 3618 11575 39503

1847

56855

И т.д.

Итого

мягко-

листв.

7.3

64.6

367.2

927.5

2196.0 85.2

3647.8

Итого

мягко-

листв.

300

3618 11575 39503

1847

56855

Всего по

лесхозу

21.8 92.3 []344.4 1013.6 ; 4227.3

4332.6 911.9

17.4 10961.3

Всего по

лесхозу

157 688

3469

12142 | 84172 73499 | 25737

427

200291

Средний фактический запас для покрытых лесом земель рассчиты-

вается на основе данных табл.

по формуле:

Ум

где:

Мф - фактический средний запас на 1 га, м

;

2А4 - общий запас насаждений породы, м

;

- общая площадь насаждений породы, га.

Средний запас спелых и перестойных насаждений (эксплуатационно-

го фонда) вычисляется после распределения насаждений на возрастные

группы.

м.+м

где:

- запас спелых насаждений, м

;