Департамент кадровой политике и образования
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Кафедра городского кадастра и планировки населенных мест
Эссе по дисциплине
"Аэрокосмический мониторинг в городском кадастре"
Аэрокосмические методы в лесном кадастре
Красноярск 2010
Введение
1. Функциональная структура мониторинга лесов и роль аэрокосмических методов получения информации
2. Аэрокосмические методы при мониторинге леса
3. Оперативный спутниковый мониторинг для информационного обеспечения кадастровых работ
Заключение
Список литературы
Лесной кадастр содержит сведения об экологических, экономических и иных количественных и качественных характеристиках лесного фонда.
Данные государственного лесного кадастра используются при государственном управлении лесным хозяйством, организации его ведения, переводе лесных земель в нелесные земли в целях, не связанных с ведением лесного хозяйства и пользованием лесным фондом, и при переводе земель лесного фонда в земли иных категорий, определении размеров платежей за пользование лесным фондом, оценке хозяйственной деятельности лесопользователей и лиц, осуществляющих ведение лесного хозяйства. Ведение государственного лесного кадастра осуществляют федеральный орган исполнительной власти в области лесного хозяйства и его территориальные органы.
Органам управления лесным хозяйством страны всех уровней, а также многим другим организациям, общественным движениям, ученым и специалистам необходима разнообразная, различной степени агрегации информация о статике и динамике лесных экосистем. Она нужна как для обеспечения устойчивого управления лесными ресурсами, так и для решения экологических, социально-экономических и иных задач. В решении проблемы сбора информации значительную помощь оказывают дистанционные (аэрокосмические) средства и методы, современные ГИС-технологии и математическое моделирование.
В России накоплен более чем 200-летний опыт мониторинга лесов на части ее территории, которая в разные исторические периоды и при разных социально-экономических условиях не была одинаковой. В его основу положены данные лесоинвентаризаций, некоторых видов обследований, регулярного или периодического наземного или авиационного патрулирования лесов лесоохранными службами. В последние два десятилетия начинают применяться данные дистанционного зондирования из космоса и ГИС-технологии. Однако перечень задач, решаемых в рамках мониторинга на разных территориях, различен. Преимущественно это актуализация данных лесоинвентаризаций, охрана лесов от пожаров, частично - контроль за состоянием лесов, порядком лесопользования и ходом лесовосстановления.
В настоящее время мониторинг совершенствуется, что должно обеспечивать более эффективное решение на современной и перспективной научно-технической базе как традиционных, так и новых задач.
С учетом имеющегося опыта, а также целей лесного хозяйства, лесопромышленного комплекса, экологических, природоохранных организаций предложен перечень задач, которые целесообразно решать на данном этапе в рамках комплексного мониторинга лесов.
Исходя из функционального назначения в его составе выделены восемь групп:
1. Охрана лесов от пожаров:
1.1 - определение границ снежного покрова и сроков наступления пожароопасного сезона на территории лесного фонда;
1.2 - установление степени увлажнения лесных горючих материалов;
1.3 - выявление ресурсной и грозовой облачности;
1.4 - обнаружение очагов загораний (лесных пожаров):
1.5 - слежение за динамикой лесных пожаров;
1.6 - оценка их последствий (учет текущих изменений);
1.7 - определение зон задымления.
2. Контроль за санитарно-лесопатологическим состоянием лесов:
2.1 - наблюдения за повреждением лесов вредителями и болезнями;
2.2 - наблюдения за повреждением лесов природными факторами (ветровалы, буреломы, снеголомы);
2.3 - слежение за техногенным загрязнением лесов и земель лесного фонда;
2.4 - контроль за ослаблением и повреждением лесов от техногенных воздействий (фоновый мониторинг).
3. Наблюдения за территориями, загрязненными радионуклидами:
3.1 - выявление загрязненных радионуклидами территорий;
3.2 - наблюдения за уровнем радиации и санитарно-лесопатологическим состоянием лесов на этих территориях и в зонах, примыкающих к АЭС и другим источникам загрязнения;
3.3 - слежение за антропогенной деятельностью в указанных местах.
4. Слежение за порядком лесопользования и лесовосстановлением:
4.1 - за порядком лесопользования;
4.2 - за ходом лесовосстановления на вырубках и гарях;
4.3 - за сохранностью лесных культур и их динамикой.
5. Наблюдения за состоянием и динамикой лесов, древесной и кустарниковой растительности на землях, не входящих в лесной фонд:
5.1-за состоянием лесов, расположенных на землях Министерства обороны;
5.2 - за состоянием и динамикой лесов на землях городских поселений; 5.3 - за состоянием и динамикой древесной и кустарниковой растительности на землях железнодорожного, автомобильного транспорта и водного фонда.
6. Слежение за состоянием и динамикой древесной и кустарниковой растительности на землях сельхозобразований, не входящих в лесной фонд:
6.1 - за состоянием поле- и почвозащитных насаждений;
6.2 - за состоянием и динамикой иной древесной и кустарниковой растительности.
7. Оценка состояния лесных экосистем и лесного покрова:
7.1 - фенологического состояния лесного покрова;
7.2 - динамики лесоболотных систем и состояния мелиорированных земель лесного фонда;
7.3 - экосистемного разнообразия лесов;
7.4 - фитомассы лесного покрова;
7.5 - влияния лесных пожаров, антропогенной деятельности и других воздействий на леса, лесной фонд, процессы накопления и эмиссии углерода в лесных экосистемах.
8. Актуализация данных изученности лесов:
8.1 - инвентаризация лесов при периодическом лесоустройстве в зоне интенсивного ведения лесного хозяйства и лесопользования;
8.2 - инвентаризация малоосвоенных лесов при повторном лесоустройстве;
8.3 - инвентаризация резервных лесов;
8.4 - мелкомасштабное тематическое картографирование лесов.
Приведенный перечень задач является примерным. При создании единой комплексной системы мониторинга он может уточняться и дополняться.
Весь комплекс задач по приоритетности делится на три группы. К первой отнесены 1.1-1.6, 2.1, 3.1-3.3, 4.1, 6.1, 8.1-8.3, ко второй - 2.2-2.4, 4.2, 4.3, 7.1, 7.4, 7.5, к третьей - остальные.
В связи с тем, что мониторинг лесов эффективно функционирует лишь при наличии надежных данных об изученности лесов и развитой ГИС, первоочередными следует считать задачи 8.1-8.3, на основе информации которых должны формироваться и поддерживаться в актуализированном состоянии комплексные многоцелевые ГИС разных уровней (федерального, регионального, локального).
Потребность в различных видах наблюдений вызвана тем, что современные дистанционные средства и методы во многих случаях не обеспечивают получение всего комплекса требуемых данных и должны дополняться данными наземных наблюдений. В связи с этим важная задача - объединение дистанционных (космических, авиационных) и наземных методов наблюдений таким образом, чтобы при минимальных затратах труда и средств получать максимальный объем информации. Приоритет отдается дистанционным методам, особенно в труднодоступных таежных районах, естественно, при условии их информативной достаточности и экономической доступности. Лишь в тех случаях, когда космические, воздушные (авиационные) методы по отдельности или совместно не решают проблему получения необходимой информации или решают частично, они должны дополняться или полностью замещаться наземными наблюдениями и измерениями.
При определении технической базы сбора информации учитывалось, что структура лесов и лесного фонда страны, степень их освоения и транспортная доступность далеко не одинаковы. Поэтому одни и те же задачи в интенсивной малолесной зоне могут решаться лишь наземными (или преимущественно наземными) методами, в то время как в экстенсивной таежной (Европейский Север, Сибирь и Дальний Восток) - дистанционными при относительно небольшой доле наземных наблюдений или даже без них.
Исходя из современных возможностей дистанционных средств и методов, а также тенденций их развития можно отметить, что с применением исключительно аэрокосмической информации можно решать (особенно в северных и северо-восточных таежных районах страны) задачи: 1.1, 1.3, 1.7, 3.3, 7.1, 7.2, 7.3, при доминирующем использовании дистанционных методов - 1.2, 1.4-1.6, 2.2-2.3, 4.1-4.3 (в таежной зоне), 5.1-5.3, 6.1-6.2, 7.4, 7.5, 8.2, 8.3 и 8.4, в то же время исключительно с помощью наземных или преимущественно наземных наблюдений - 2.1, 2.4, 3.1, 3.2, 4.1 - 4.3 (в интенсивной зоне), 8.1. [2]
Аэросъемка (дистанционное зондирование Земли) является одним из основных методов оперативного получения сведений о земной поверхности. Исключительно богатая информация и высокая точность фотографического (цифрового) изображения в сочетании с универсальностью и экономичностью аэрофотогеодезии обеспечили широкое внедрение ее в различные отрасли народного хозяйства и науки.
Аэросъемка - съемка земной поверхности с летательных аппаратов с использованием съемочных систем (приемников информации), работающих в различных участках спектра электромагнитных волн. Различают: