Содержание к диссертации
Введение
1 Основные проблемы лесоустройства и управления лесным хозяйством 9
1.1 Основные функции и задачи государственного и хозяйственного управления лесами 9
1.2 Особенности лесоустроительного районирования Западной Сибири 18
1.3 Анализ современного информационного обеспечения решения задач лесного хозяйства 23
1.4 Задачи экологического мониторинга 27
1.5 Выводы по разделу 1 29
2 Разработка геоинформационной системы ЛесГИС для решения задач лесного хозяйства 31
2.1 Основные требования к ГИС лесоустройства 31
2.2 Построение архитектуры ГИС лесоустройства 34
2.3 Выбор программно-инструментальных средств для создания ЛесГИС и обеспечения её функционирования 39
2.4 Описание информационно-функциональных возможностей геоинформационной системы ЛесГИС 43
2.5 Задание логической структуры базы данных в геоинформационной системе ЛесГИС 54
2.6 Выводы по разделу 2 63
3 Разработка технологий для выполнения государственной инвентаризации лесов 65
3.1 Основные цели государственной инвентаризации лесов 65
3.2 Технология сбора информации для государственной инвентаризации лесов с использованием аэрокосмических съемок 67
3.3 Технология стратификация и выбор системы критериев для определения состояния лесов на основе стратификации с использованием геоинформационной системы ЛесГИС 68
3.4 Технология проведения лесного мониторинга для обеспечения природоохранной деятельности по результатам обработки данных в ЛесГИС 79
3.4.1 Технология мониторинга за порядком лесопользования 86
3.4.2 Технология мониторинга использованием земель лесного фонда в целях, не связанных с ведением лесного хозяйства и лесопользованием 97
3.4.3 Система управления охраны и защиты лесов от пожаров 99
4 Анализ результатов использования разработанных технологии и гео информационной системы ЛесГИС в лесоустроительном деле 104
4.1 Исследование состояния лесопользования по Томской области в 2006 г. с использованием геоинформационной системы ЛесГИС 104
4.2 Применение геоинформационных технологий при проведении экологического мониторинга лесов Ханты-Мансийского автономного округа - Югры и Ямало-Ненецкого автономного округа 115
Заключение 120
Библиографический список 122
Приложение А 133
Приложение Б 146
Приложение В 155
Приложение Г 156
- Особенности лесоустроительного районирования Западной Сибири
- Построение архитектуры ГИС лесоустройства
- Технология сбора информации для государственной инвентаризации лесов с использованием аэрокосмических съемок
- Применение геоинформационных технологий при проведении экологического мониторинга лесов Ханты-Мансийского автономного округа - Югры и Ямало-Ненецкого автономного округа
Введение к работе
Актуальность работы
Формирование устойчивого управления лесами является одной из основных задач ведения лесного хозяйства страны. Под устойчивым управлением лесами понимается целенаправленное, долговременное, экономически выгодное взаимоотношение человека и лесных экосистем. Эти взаимоотношения могут сопровождаться периодическим изъятием лесных ресурсов с помощью различных технологий, с применением машин и механизмов. Использование сырьевых и не сырьевых полезностей леса не должно вести к деградации или исчезновению не только лесов, но и отдельных видов древесных и кустарниковых пород, напочвенного покрова. Основа устойчивого управления лесами - поддержание в приемлемом для лесных экосистем и посильном для общества состоянии как биологического разнообразия, так и продуктивности лесов.
К мерам, направленным на становление социально, экологически и экономически сбалансированного и устойчивого лесного хозяйства и рационального использования лесных ресурсов, следует отнести разработку в соответствии с новым Лесным кодексом лесных планов и лесохозяйственных регламентов, проектов освоения лесов [36].
Сегодня трудно представить устойчивое лесоуправление без материалов лесоустройства и данных лесного экологического мониторинга.
Главной задачей лесоустройства является получение достоверной и разносторонней информации о лесном фонде, разработка системы мероприятий, направленных на обеспечение рационального ведения лесного хозяйства и пользования лесным фондом, эффективного воспроизводства, охраны и защиты лесов. Данные, получаемые лесоустройством, являются одним из важнейших источников формирования информационных ресурсов о состоянии окружающей среды,
антропогенного воздействия на неё, в том числе и за счет трансграничного переноса потоков загрязнителей. Эти данные помогают более рационально использовать природные ресурсы, выявлять состояние потенциально опасных объектов народного хозяйства.
В своей основе задача лесоустройства - это обеспечение информацией о лесных ресурсах и картами специалистов лесного хозяйства, лесопромышленной деятельности и органов государственной власти для осуществления контроля за деятельностью организаций в лесу.
Задача системы экологического мониторинга - информационное обеспечение и поддержка процедур принятия решения в области природоохранной деятельности и экологической безопасности.
В последнее время в связи с развитием космических съемочных систем, обеспечивающих возможность получения многозональных космических снимков среднего и высокого разрешения [6-8, 12, 24, 56, 101], а также средств автоматической обработки изображений [23, 24, 81], появилась реальная возможность для создания оперативных систем мониторинга, позволяющих получать детальную информацию о состоянии леса.
Эффективное лесоустройство и управление лесным хозяйством невозможны без соответствующего информационного обеспечения. Быстрое развитие вычислительной техники и информационных систем, появление ГИС - как информационных систем, обеспечивающих использование пространственно-распределенной разновременной информации, - это то, что необходимо для решения задач лесоустройства и управления лесным хозяйством.
Целью диссертации является разработка геоинформационной системы, обеспечивающей решение задач управления лесным хозяйством на разных административно-хозяйственных уровнях: участковое лесничество - лесничество - орган управления лесами субъекта Российской Федерации, а именно:
1) для участкового лесничества и лесничества (расположенных в подав
ляющем большинстве в пределах муниципального образования) необходимо ре
шить задачи:
автоматизации обработки текущей лесохозяйственной информации;
автоматизации получения и обработки лесоустроительной информации;
2) для органов управления лесным хозяйством в субъекте Российской Феде
рации обеспечить:
получение статистической и оперативной информации от лесничеств, арендаторов;
анализ полученной информации и принятие управленческих решений;
ведение государственного лесного реестра.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
выполнить анализ задач управления лесным хозяйством и определить требования к информационному обеспечению этих задач;
исследовать различные программно-инструментальные средства и ГИС-оболочки с целью выбора среди них наиболее эффективной для создания лесной геоинформационной системы (ЛесГИС);
разработать информационно-функциональную структуру ЛесГИС, обеспечивающую решение задач управления лесным хозяйством для различных уровней управления;
разработать технологию обработки данных и систему формирования запросов для обеспечения управленческих решений на основе ЛесГИС;
разработать технологию сбора и обновления данных для ЛесГИС на основе аэрокосмических и наземных методов съемок;
разработать технологию стратификации для выполнения задач государственной инвентаризации лесов с использованием ЛесГИС и материалов аэрокосмических съемок.
Методы исследования
В работе использовались методы геоинформационного анализа, методы проектирования баз данных, цифрового картографирования и цифровой обработки снимков.
Научная новизна заключается в том, что разработано информационное обеспечение для решения задач управления лесным хозяйством, реализованное в виде геоинформационной системы ЛесГИС, обеспечивающей решение задач управления на всех уровнях в субъекте Российской Федерации.
На защиту выносятся:
структура лесной ГИС для информационного обеспечения решения задач управления лесным хозяйством на разных уровнях;
геоинформационная система ЛесГИС, разработанная на основе предложенной структуры;
система, обеспечивающая решение функциональных задач;
технология сбора и обновления информации для ЛесГИС;
технология стратификации для государственной инвентаризации лесов с использованием ЛесГИС и космических снимков среднего и высокого разрешения.
Практическая значимость диссертации заключается в разработке и внедрении в производство ЛесГИС, которая обеспечивает решение задач управления лесным хозяйством на уровнях «участковое лесничество - лесничество - орган управления лесным хозяйством» в субъекте РФ, позволяет решать задачи государственной инвентаризации лесов, мониторинга состояния земель лесного фонда, охраны лесов от пожаров, защиты лесов от болезней и вредителей, ведения государственного лесного реестра, получать всю необходимую информацию для анализа и принятия управленческих решений.
Апробация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы докладывались HaVII, VIII, IX и X международных научно-практических конференциях в Австрии, Франции, Италии, Китае в 2003, 2004, 2005 и 2006 гг.; международных научных конгрессах «ГЕО-Сибирь» в 2005, 2006, 2007 и 2008 гг. в г. Новосибирске.
Структура и объем работ. Работа изложена на 174 страницах. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, содержащего 107 наименований, и четырех приложений.
По теме диссертации опубликовано 19 статей, две из которых - в журналах, рекомендованных ВАК.
В первом разделе выполнен анализ современного информационного обеспечения лесного хозяйства, рассмотрена роль лесоустройства в управлении лесным хозяйством, а также выделены особенности районирования лесов в Западной Сибири.
Во втором разделе рассмотрены требования к геоинформационным системам для решения задач лесного хозяйств, функции и задачи государственного и хозяйственного управления лесами, изложена предлагаемая архитектура, показана структура баз данных, обеспечивающих хранение информации, и описаны функциональные возможности разработанной под руководством автора в филиале ФГУП «Рослесинфорг» «Запсиблеспроект» геоинформационной системы ЛесГИС.
В третьем разделе изложена разработанная автором методика выполнения стратификации лесов с использованием ЛесГИС и материалов космических съемок.
Четвертый раздел посвящен результатам практического применения ЛесГИС и технологии экологического мониторинга.
Особенности лесоустроительного районирования Западной Сибири
Главная задача лесорастительного районирования Западной Сибири состоит в том, чтобы вскрыть специфические особенности как в составе древесной растительности, так и в условиях ее роста, чтобы на этой основе предложить наиболее рациональные пути ведения лесного хозяйства во всех его направлениях. Таким образом, создается база для экономического и лесохозяйственного районирования, так как одновременно и равноценно учесть и оценить всю совокупность разнородных показателей, характеризующих природу и использование лесных ресурсов на той или иной территории в одной общей, единой схеме, практически невозможно из-за несовместимости некоторых показателей. Неизбежно умаление районообразующего значения одной группы показателей за счет других. Многие авторы, в частности Кутафьев В.П. [40], справедливо утверждают, что даже только лесорастительное районирование является комплексным природным не только потому, что оно проводится по комплексу признаков, а потому, что закономерности пространственного размещения лесов обусловлены совокупностью ландшаф-тообразующих факторов (климатом, рельефом, почвами и т. д.).
Лесорастительное районирование Западной Сибири - зоны деятельности «Запсиблеспроект», в отличие от предшествующих локальных разработок, проводится нами на основе новых, более современных и точных данных о закономерных особенностях пространственного размещения лесной растительности и связанных с ней (территориально) других типов растительного покрова [22, 36-38], полученных с применением геоинформационных систем. В административном отношении территория разделена на девять субъектов: Ямало-Ненецкий и Ханты-Мансийский автономные округа, Тюменскую, Омскую, Новосибирскую, Томскую, Кемеровскую области, Алтайский край и Республику Алтай. Внешними границами объекта являются административные границы соответствующих субъектов Российской Федерации. Совмещение границ лесорастительных районов с административными - один из элементов лесохозяйственного районирования [54, 55].
Характер лесной растительности, как и вообще всякой, складывается, как известно, под влиянием очень большого количества факторов (климатических, эда-фических, биотических, факторов исторического порядка и т. п.). Однако из всех факторов, оказывающих влияние на растительность, главнейшим и всеобщим является климатический. Недаром геологические смены климатов сопровождались коренной сменой растительности на одной и той же территории, даже и в том случае, если эти территории в течение многих геологических эпох оставались сложенными одними и теми же породами [39]. Влияние климата настолько велико, что до известных пределов оно подчиняет себе влияние других факторов и соответственно этому растительность в своих основных чертах при определенных условиях климата остается неизменной, несмотря на пестрый состав геологического сложения. В принятой нами системе таксонов районирования Западной Сибири (зона -округ - район) наиболее крупным является, конечно, лесорастительная зона. В определениях Смолоногова Е.П. [85] и других авторов лесорастительных, ле-соэкономических и лесохозяйственных зон обусловлена широтная дифференциация природных условий, оказывающая решающее влияние на состояние лесов, их народнохозяйственную значимость и направление использования [27, 85, 86].
Несколько видоизменив систему придержек при выделении таксономических единиц районирования, что касается лишь физического объема, но не меняет их сути, для Западной Сибири (имея в виду некоторые аспекты и лесоэкономиче-ского, и лесохозяйственного районирования), мы предлагаем схему районирования, в достаточной степени учитывающую особенности природных условий. Выделенные в схеме районирования лесорастительные зоны по объему соответствуют лесохозяйственным областям Колесникова Б.П. и Шейнгауза А.С. и др. [26, 97], природно-экономическим [27, 85] и лесохозяйственным зонам Смолоногова Е.П. [97]. Следовательно, признание лесорастительных зон одновременно лесоэконо-мическими и лесохозяйственными не вступает в противоречие ни с теорией, ни с практикой лесного районирования территорий.
В Западной Сибири выделено восемь лесорастительных зон (пять в равнинной части и три - в горной): зона притундровых лесов, северная тайга, средняя тайга, южная тайга, зона подтаежно-лесостепных мелколиственных лесов, горнолесостепные леса, горно-черневые леса и зона горно-таежных лесов.
На местности не может быть четко очерченных границ, разделяющих характер климатических условий соседних территорий, структуру почвенного и растительного покровов (лесорастительный континуум), поэтому, в целях удобства практического пользования материалами и производства необходимых расчетов, в качестве границ лесорастительных зон нами, вслед за многими авторами, приняты крупномасштабные естественные рубежи и существующие границы административных и хозяйственных единиц или их крупных частей. Неоднородность орографического и геоморфологического строения Западной Сибири, широкое распространение на ее территории многолетней мерзлоты и разнообразие климатических условий обусловливает большую неоднородность как зональной, так и азональной растительности. Наблюдается неодинаковое по площади их соотношение, неодинаков характер смены зональных подразделений в направлении с юга на север, частично или полностью изменяется состав зон с запада на восток. Неоднородность природных условий особенно отражается на изменении характера высотной поясности. При районировании территорий закономерности топографического распределения лесной растительности в макрорельефе обычно положены в основу расчленения лесорастительных зон (областей) на провинции. Для каждой провинции характерны наличие определенного типа высотной поясности, степень выраженности зональной растительности и ее соотношение с незональной. Провинция занимает территорию ареала типичного укрупненного экологического ряда зональных и незональных классов лесных формаций и в основном соответствует крупным морфоструктурным или орографическим образованиям. Таким образом, лесорастительная провинция может располагаться на территории двух и более лесорастительных зон. Закономерности топографического распределения лесных формаций и классов типов леса как зональных, так и азональных кладутся в основу расчленения лесорастительной провинции на лесорастительные округа. В нашем случае такие закономерности учитываются в пределах выделенных природных зон, имея в виду в последующих лесотипологических построениях четкую индексацию классов, групп и типов лесорастительных условий. Не называя такие подразделения провинциями, хотя они и носят провинциальный характер, мы выделяем лесорастительные округа.
Построение архитектуры ГИС лесоустройства
Проектирование архитектуры ГИС включает: определение круга задач, которые должна решать система, количество уровней различных пользователей, структуру данных, взаимосвязь между структурными и пространственными данными, определение системы запросов, которые должны быть реализованы в ГИС, определение необходимых аналитических возможностей системы, выбор средств и технологий сбора и обновления данных, а также формы представления результатов работы геоинформационной системы.
Таким образом, архитектура отражает взаимосвязи: задачи — данные - анализ данных - система обновления данных - отображение результатов. Выполненный анализ работ, проведенных в области создания автоматизированной информационной системы, ориентированной на решение современных задач лесного хозяйства как основы использования земель лесного фонда, позволил установить, что подобная работа достаточно интенсивно велась как в исследовательских, так и в проектно-производственных организациях лесного ведомства. Основанием для большинства разработок послужила сформулированная в 1998 г. четырехлетняя программа информатизации лесного хозяйства России, основные принципы которой остались актуальными до сих пор: системный подход к исследованию проблемной области, учет государственных и региональных интересов, поэтапный переход к автоматизированным процессам ведения проектных, учетных и оценочных работ, разработка необходимой нормативно-правовой и технической базы. При формировании системы информационного обеспечения системы лесного хозяйства, охватывающей различные уровни управления, приоритет был отдан разработке отраслевых геоинформационных систем.
Для решения вышеперечисленных задач в диссертации автором разработаны структура и основные компоненты автоматизированной ГИС лесного хозяйства. Основа разработанной системы представлена в виде информационной модели, сформированной исходя из характера информационных задач и потребностей будущих пользователей. Система включает информационные базы данных, взаимодействие между которыми осуществляется посредством функционирования соответствующих механизмов передачи данных.
Обобщенную структуру такой модели можно определить как совокупность взаимосвязанных функциональных подсистем: I. Подсистема «Производство отводов». П. Подсистема «Изменение таксационных характеристик выделов». III. Подсистема «Интерфейс с GPS-навигатором». IV. Подсистема «Подсистема запросов». V. Подсистема «Генерация отчетов». VI. Подсистема «Журнал изменений». VII. Подсистема «Контроль и идентификация доступа». На рисунке 1 показана общая структура ЛесГИС.
В ЛесГИС представлены различные способы обновления данных: — на основе съемки участков леса с помощью GPS; — на основе материалов аэрофотосъемки и полевого дешифрирования снимков; — на основе материалов космических съемок.
Для каждого варианта обновления ГИС разработаны технологические схемы получения новой информации и внесения изменений в существующие базы данных. ЛесГИС позволяет формировать все необходимые данные для анализа состояния лесных массивов, выполнять стратификацию лесов, оптимальным образом вносить изменения для стратификации, проводить экологический мониторинг, определять места незаконных вырубок и практически решать широкий круг задач для различных уровней управления.
Работы по созданию геоинформационной системы для обеспечения решения задач лесоустройства были начаты в 1990-х гг. XX в. В этот период данные лесоустройства представлялись в виде лесоустроительных карт, лесоустроительных планшетов, которые создавались по технологиям, применявшимся уже на протяжении 40 лет и включающим много процессов, выполняемых вручную с использованием уже устаревших на тот период приборов УТП. Цифровые лесоустроительные карты отсутствовали.
Традиционная технология создания лесоустроительных планшетов включала следующие процессы: аэрофотосъемка; контактная печать аэрофотоснимков; полевое и камеральное дешифрирование аэрофотоснимков; оптическое трансформирование снимков с использованием проектора УТП и ручное вычерчивание контуров выделов, отдешифрированных на аэрофотоснимках; редактирование и сводка контуров выделов на планшетах; оформление планшетов и печать [15, 16, 17, 20].
В то же время за рубежом уже интенсивно использовались цифровые лесоустроительные карты, началось применение ГИС для решения различных задач. Так уже в начале 1970-х гг. были созданы первые геоинформационные системы [21, 101].
Технология сбора информации для государственной инвентаризации лесов с использованием аэрокосмических съемок
На текущий момент в России созданы цифровые базы данных лишь на треть лесничеств. Поэтому особую актуальность приобретает вопрос создания цифровой информационной базы инвентаризации лесов путем обработки материалов лесоустройства, изготовленных на бумажных носителях.
Автором предлагается следующая схема подготовки информационной базы 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; — векторизация планово-картографических материалов лесоустройства с последующей привязкой к топографическим картам; — согласование границ лесничеств в соответствующих органах государственной власти (Роснедвижимость); — приобретение материалов космической съемки (аэрофотосъемки) с последующей их обработкой для внесения изменений, вызванных хозяйственной деятельностью и стихийными факторами (вырубки, гари); — корректировка таксационных и картографических баз данных.
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 (актуальные) картографическая и таксационная базы данных, используемые для планирования работ по ГИЛ. Государственная инвентаризация лесов (ГИЛ) основана на математико-статистическом выборочном методе наблюдений. При статистической инвентаризации лесов закладывается сеть пробных площадей, которые определенным образом размещены на исследуемой территории и являются статистически репрезентативными для основной совокупности. Стратификация используется с целью снижения общего количества пробных площадей путем группирования лесных насаждений в более однородные группы, в пределах которых изменчивость запасов меньше, чем в общей совокупности. Итогом стратификации является получение целевой точности определения общего запаса в целом для объекта ГИЛ, а не для отдельных страт.
Для осуществления стратификации используются таксационные характеристики выделов, установленные при лесоустройстве (данные лесоустройства корректируются на основе материалов дистанционного зондирования Земли). На основе анализа изменчивости средних запасов для стратификации выбираются характеристики и границы для группировки этих характеристик (критерии стратификации). В качестве характеристик принимаются: группа пород (преобладающая порода), группа возраста, вертикальная поясность. Для каждого объекта ГИЛ разрабатывается оптимальная схема стратификации. При этом не следует излишне детализировать критерии стратификации, так как это резко увеличивает количество страт. Размер выборки должен быть оптимальным.
Для оптимальной оценки количественных и качественных показателей лесов в качестве критериев (характеристик) стратификации предлагается применять: 1. Группы древесных и кустарниковых пород. В отдельных лесных районах возможна стратификация по породам или специфическим группам пород. Например, стратифицирование выполняется по хвойным породам, твердолист-венным породам и лиственным породам. 2. Группы возраста насаждений. По возрасту насаждения разделяются на молодняки, средневозрастные, приспевающие, спелые и перестойные. 3. Не покрытые лесной растительностью земли (гари, вырубки и др.). 4. Вертикальная поясность. В горной местности следует учесть при выделении страт также вертикальную поясность. Условия местопроизрастания и характер насаждений меняются в зависимости от их высотного местоположения. Распределение по вертикальной поясности дает возможность распределить пробные площади по поясам и охватить выборкой весь спектр насаждений. Группирование полигонов высоты над уровнем моря в классы, границы которых будут специфическими для конкретного объекта ГИЛ, производится с применением геоинформационной системы ЛесГИС с разработкой карты вертикальной поясности.
На территориях с горным рельефом может применяться стратифицирование по геолого-морфологическим признакам формирования структуры лесного покрова с использованием космических снимков среднего разрешения. На рисунке 12 приведен пример выделения страт по таким признакам на космическом снимке Landsat 7 для территории Майминского лесничества Республики Алтай. После нанесения границ страт на космический снимок его растровое изображение загружается при помощи геоинформационной системы ЛесГИС в совмещенную картографическую и таксационную базы данных. По данным стратификации и показателям изменчивости запаса для отдельных страт, рассчитанным с использованием повыдельной лесоустроительной информации, определяется необходимое количество пробных площадей для достижения заданной целевой точности. Количество пробных площадей определяется следующим образом. На первом этапе рассчитывается количество пробных площадей для всего объекта ГИЛ по стратам на основе изменчивости запасов и установленной целевой точности определения общего запаса по объекту ГИЛ. На втором этапе рассчитывается количество пробных площадей для объекта работы ГИЛ пропорционально доле площади страты объекта работы ГИЛ от общей площади этой же страты во всем объекте ГИЛ. Общее количество пробных площадей для объекта ГИЛ исходит из категорий объектов ГИЛ, определенных по общему запасу на территории объекта ГИЛ. Соответственно категории объекта ГИЛ устанавливается целевая точность определения общего запаса. В таблице 3 приведено ожидаемое расчетное количество пробных площадей в целом для Российской Федерации.
Применение геоинформационных технологий при проведении экологического мониторинга лесов Ханты-Мансийского автономного округа - Югры и Ямало-Ненецкого автономного округа
В соответствии с заданием Федерального агентства лесного хозяйства в 2004 г. ФГУП «Западно-Сибирское государственное лесоустроительное предприятие» провело авторский надзор в Мегионском лесхозе Ханты-Мансийского автономного округа и Таркосалинском лесхозе Ямало-Ненецкого автономного округа.
Цель проведения мониторинга - обеспечение соблюдения законодательства при использовании земель лесного фонда в целях, не связанных с ведением лесного хозяйства и лесопользованием.
Задачи проведения мониторинга - разработка Методики проведения мониторинга использования земель лесного фонда и их состояния с применением данных дистанционного зондирования земли с оценкой соответствия использования земель разрешительным документам и выявлением нарушений в использовании земель при недропользовании и строительстве.
В процессе выполнения работ по мониторингу была разработана Методика работ и проведена ее апробация при выполнении авторского надзора в Мегионском лесхозе Ханты-Мансийского автономного округа и Таркосалинском лесхозе Ямало-Ненецкого автономного округа.
С использованием геоинформационной системы ЛесГИС были получены сведения о характере объектов нефтегазового комплекса, расположенных на землях лесного фонда в Ханты-Мансийском автономном округе - Югре (таблица 13) и Ямало-Ненецком автономном округе (таблица 14).
В качестве исходных данных использовались материалы аэрофотосъемки, космической съемки Landsat 7 - разрешение 15-80 м, материалы земельных дел, данные инвентаризации объектов нефтегазодобывающих компаний, данные натурного технического обследования участков земель.
Площадь мониторинга в Мегионском лесхозе Ханты-Мансийского автономного округа - Югры составила 3 130,5 тыс. га. Количество анализируемых землеотводных дел - 250 шт. Площадь мониторинга в Таркосалинском лесхозе Ямало-Ненецкого автономного округа составила 100 тыс. га. В результате мониторинга в Мегионском лесхозе ХМАО были выявлены следующие нарушения: - используются для нефтедобычи без соответствующего юридического оформления - 230,76 га; - невозмещенные потери лесного хозяйства от использования указанных земель (недополученные платежи в бюджет) составили 84,8 млн. руб.; - местоположение объектов не соответствует актам выбора в 32 % случаев от общего количества земельных дел; - ущерб, нанесенный землям лесного фонда, составил 178,8 млн. руб. По данным мониторинга в Таркосалинском лесхозе ЯНАО были выявлены следующие нарушения: - используются для нефтедобычи без соответствующего юридического оформления 140 га; - невозмещенные потери лесного хозяйства от использования указанных земель (недополученные платежи в бюджет) составили 17,6 млн. руб.; - ущерб, нанесенный землям лесного фонда, составил 30 млн. руб. На рисунке 24 показан пример самовольного строительства объектов инфраструктуры нефтедобычи в Таркосалинском лесхозе. На рисунке 25 показан пример нарушенных в процессе строительства земель лесного фонда. По результатам проведения мониторинга сделаны следующие выводы. 1. В округах наблюдается рост общей площади нарушенных земель лесного фонда в результате изъятия под промышленное освоение. В результате прочих рубок используются ценные кадровые леса. 2. Ухудшается санитарное состояние лесов. На территории округов фиксируется рост количества нефтезагрязненных земель. Темпы рекультивации таких земель ниже темпов их образования в результате аварийных разломов на нефтепроводном транспорте. Методы рекультивации упрощенные. Качество рекультивационных работ низкое. Федеральным законодательством не установлены критерии оценки качества принимаемых земель после рекультивации на местах нефтяных разливов. 3. Захламление лесных земель бытовыми и производственными отходами принимает кризисные масштабы. Нефтегазодобывающие предприятия уходят от кардинальных решений проблем по утилизации производственных отходов. Растет количество свалок и мест размещения отходов на землях лесного фонда, увеличиваются площади, занятые данными объектами. 4. Ухудшение лесорастительных условий. Условия для произрастания и восстановления леса ухудшаются не только в результате нефтеразливов. Разливы сотен тонн агрессивных подтоварных и пластовых вод загрязняют ежегодно лесные земли. Федеральное законодательство не регулирует вопросы рекультивации земель, загрязненных пластовыми водами. 5. Проведение лесовосстановительных мероприятий не покрывает потребностей в восстановлении лесов. В настоящее время лесовосстановлению подлежат земли лесного фонда на площади порядка 370 тыс. га. Это число ежегодно увеличивается на 15-20 тыс. га.
