Геоинформационные системы для лесного комплекса

Инновации, основанные на применении компьютерной техники и современных технологий, все шире проникают в лесную отрасль. Мы встретились с представителями российско-шведской компании Schmidt & Olofson, продвигающей подобные технологии в России.

На вопросы нашего специального корреспондента отвечает директор ЗАО «Шмидт и Олофсон» Микаель Акерстрём.

− Читателям нашего журнала интересны те технологии, которые вы хотите предложить российским потребителям. Как они используются в лесной отрасли?

− Данные технологии используются в Швеции уже более 10 лет. Цифровое картографирование и разработка геоинформационных систем (ГИС) осуществляются на основе информации, полученной с космических спутников, поставляющих фотографии высокого разрешения. Производятся также полевые съемки на месте, а также аэрофотосъемки. Вся информация обрабатывается и хранится на компьютере. Результаты анализа могут эффективно использоваться для целей лесоустройства и мониторинга, инвентаризации лесов, определения характеристик лесонасаждений, транспортной логистики, оценки объемов вывозки и прироста.

Преимущества системы

− Какое программное обеспечение используется, и каково разрешение космических снимков?

− Используется программное обеспечение, разработанное Шведским сельскохозяйственным университетом и лесным государственным агентством Швеции.

За основу берутся снимки со спутника с разрешением − 20 м. на пиксель, но при необходимости можно получать разрешение 4 метра. Далее топографическая карта местности синхронизируется с космическими снимками (рис. 1). На экране компьютера мы можем видеть величину разрешения данной карты. Здесь различимы иногда даже отдельные деревья. Можно достаточно точно сказать, каков объем леса, его возраст и даже высота (рис. 2).

Возможности системы позволяют решать следующие задачи

− Как человек, находящийся непосредственно в лесу, может получать информацию и работать с ГИС?

− Вся информация может быть передана на ноутбук или карманный компьютер в офисе, затем с помощью GPS навигации ваше положение на местности отображается на карте компьютера. Таким образом, находясь прямо в лесу, вы имеете возможность сопоставлять, корректировать и дополнять базу данных для вашей ГИС. Посредством технологий мобильной связи (GPRS) существует возможность передачи данных из леса в центральный офис в режиме реального времени. Сейчас на мониторе видна картинка, полученная в результате совмещения 2 фото со спутников. Мы видим белые участки, обозначающие исчезнувший лис и черные, которые показывают вновь вырастающий. Мы также видим, какую часть леса вырубили легально и видим участок, вырубленный незаконно − он помечен красным цветом.

Например, можно, приходя прямо на место, определить, когда была произведена рубка. Данная технология может быть использована в разных целях − как для охраны и мониторинга лесовосстановления, так и для лесоперерабатывающей отрасли. В систему заложена информация о каждом участке: кому что принадлежит, параметры участков, границы собственников. Составляется карта данной территории и составляется письмо ее владельцу, чтобы он принял те или иные меры, сообщается ему, что там творится. На примере видно, что здесь необходимы работы по разреживанию леса, и программа автоматически генерирует список и маркировку подобных мест.

− Какой квалификацией должен обладать пользователь данной системы?

− Этими программами успешно пользуются работники лесной отрасли − не специалисты в области информационных технологий. Технология не настолько сложная, чтобы долго ее осваивать. Сама система функциональная и гибкая, на первом этапе можно работать только со снимками, а затем больше использовать ее возможности.

− Насколько гибка система, чтобы можно было ее адаптировать к российским условиям?

− Самое сложное − русифицировать программу, заложить в нее топографическую карту и создать базу данных с таксационным описанием лесонасаждений. Если не русифицировать, то дело пойдет намного быстрее. Для примера, на экране карта Новгородской области, где мы видим, что на одних участках произошло увеличение площади леса (1994−2004 гг.), а на других, наоборот, уменьшение. Сразу же определяется площадь данных участков. Разная интенсивность цвета показывает объемы леса − показатель запаса на гектаре растет по мере перехода от более светлого к более темному тону. Система показывает объем древесины, произрастающей на данной территории, возраст и среднюю высоту древостоя. Разным цветом показываются хвойные, лиственные породы, а в смешанных лесах по данным полевых съемок − соотношение в % по породному составу. На экране можно видеть количество берез на взятой территории. Можно выбрать подачу информации целиком в виде соотношения разных пород, а можно и по отдельности по каждому виду (рис. 3).

Данная технология также используется при проектировании и строительстве дорог на лесной территории. Предоставляется информация о существующей сети дорог − когда построены, протяженность, степень возможности проезда. Создается карта возвышенностей, рельефа местности для предварительного расчета длины дороги. Эта информация переводится с приемника GPS на обычный компьютер, и на месте определяется оптимальный маршрут дороги по максимально выгодным местам рубки. Рассчитывается дорога и прилегающие к ней территории, то, сколько древесины в каждом месте, закладываются точки, в которых на местности нужно производить какие-то действия, затем экспортировать информацию в приемник или компьютер. Программа четко построена на промышленных стандартах и ГОСТах.

Среди других сфер применения − лесное планирование и сертификация, картография, оценка ущерба от ветровалов, планирование водоотводных мер, оценка потенциальной эрозии почвы и т. д.

− Каковы ваши дальнейшие планы на российском рынке?

− Мы только начали работу, сейчас исследуется вопрос, насколько данная технология, используемая в Швеции уже второй десяток лет, может быть применима в России. Нами проводятся семинары, презентации, пресс-конференции, исследуется то, насколько российский рынок может быть заинтересован в данной системе. Проведенные мероприятия показали, что интерес к системе здесь достаточно велик.

Урал НАСИБУЛЛИН