CC BY
47
3. Земледелие / под ред. С.А. Воробьева. - М.: Агропромиздат, 1991. - 526 с.
4. Заславский, М.Н. Эрозиоведение. Основы противоэрозионного земледелия / М.Н. Заславский. - М.: Высш. шк., 1987. - 375 с.
5. Технорабочий проект создания защитных лесных насаждений на землях совхозов Светлолобовский и Игрышенский Новоселовского района Красноярского края / ВостсибНИИГипрозем. - Красноярск, 1981. -42 с.
6. Павловский, Е.С. Защитное лесоразведение в трудах В.В. Докучаева в современном землеустройстве / Е.С. Павловский // Научное наследие В.В. Докучаева и современное земледелие. - М.: Россельхозака-демия, 1992. - С. 52.
7. Лопырев, М.А. Развитие идей В.В. Докучаева в современном землеустройстве / М.А. Лопырев // Научное наследие В.В. Докучаева и современное земледелие. - М.: Россельхозакадемия, 1992. - С. 89.
8. Докучаев, В. Сочинения / В. Докучаев. - М.-Л., 1951. - Т. 6. - С. 385.
9. Калиниченко, Н.П. Принципы формирования противоэрозионных лесомелиоративных систем по водосборам для создания оптимизированных агролесоландшафтов / Н.П. Калиниченко // Научное наследие В.В. Докучаева и современное земледелие. - М.: Россельхозакадемия, 1992. - С. 297.
----------♦'-------------
УДК 528.85(083.1 ):681.3 (571.51) Ю.П. Юронен, М.Н. Петров
МЕТОДИКА КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛЕСНОГО ФОНДА ПО МАТЕРИАЛАМ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ
Работа посвящена описанию разрабатываемой в КНИИГиМС системе количественных оценок последствий повреждения лесного покрова вследствие размножения насекомых вредителей. Представленная работа позволяет качественно и оперативно отслеживать изменения поверхности лесов с объединением этих данных в информационно-аналитической системе (ИАС) «Кадастр природных ресурсов Красноярского края» для последующей оценки, а также принятия административноуправленческих решений на основе этих данных.
В настоящее время, в связи с развитием спутниковых систем, космического и наземного сегментов приема-передачи материалов космической съемки поверхности земли, появляется возможность применения материалов дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) и их интеграции с наземными геоинформационными системами поддержки и принятия широкого круга управленческих решений в регионе (пожароопасность, паводки, лесопатология, загрязнение атмосферы, экология природоохранных объектов, загрязнение снежного покрова, изменение рельефа и т.д.). К преимуществам использования материалов ДЗЗ относятся: большая информативность, высокое пространственное разрешение, требуемая периодичность съемки одной и той же территории. Принципиальные ограничения связаны с интегральным и качественным характером информации, с одной стороны, а также с отсутствием систематизированных данных о состоянии объектов изучения, с другой. Поэтому без проведения соответствующих наземных исследований, предусматривающих создание систем баз данных и СУБД, процесс дешифрирования материалов ДЗЗ может давать неоднозначные результаты.
Вместе с тем, геоинформационные технологии (ГИС), которые начинают применяться для описания природных систем, позволяют создавать полные пространственно-координированные комплексные базы данных по различным ресурсам. Главное преимущество ГИС, в отличие от обычных систем управления базами данных (СУБД), - возможность картографического анализа конечных данных. Совместное использование этих технологий становится инструментом для оперативного и эффективного решения класса задач, связанных с количественными оценками изменений состояний природной экосистемы, вызванных как техногенными, так и природными факторами.
В Красноярском научно-исследовательском институте геологии и минерального сырья (КНИИГиМС) с 1999 года проводятся исследования, связанные с разработкой информационно-аналитической системы (ИАС) «Кадастр природных ресурсов Красноярского края», обеспечивающей поддержку принятия управленческих решений администрацией края. ИАС создается на основе территориального комплексного кадастра
природных ресурсов (ТККПР). На базе современных информационных технологий собираются и анализируются обширные информационные ресурсы региона различной детальности в разрезе «край-район». Результаты такого анализа позволяют принимать адекватные решения в сложных социально-экономических условиях и оперативно решать прикладные задачи.
Одной из важных проблем краевого уровня в практическом аспекте является получение оперативных количественных оценок результатов воздействия деструктивных факторов на лесной фонд. Изучение таких деструктивных факторов, как пожары, уничтожение лесов насекомыми, незаконные вырубки лесов, имеет важное значение для края, где лес занимает около 70% территории.
В процессе поиска путей решения проблемы получения количественной оценки вследствие влияния негативных факторов на лесную среду было выделено 3 технологических этапа, предусматривающих решение 7 самостоятельных задач (табл. 1).
Таблица 1
Разбиение поставленной проблемы на технологические этапы и задачи
Технологические этапы (в скобках - используемое ПО) Технологические задачи
1 Обработка данных ДЗЗ (ScanEx, ERDAS) 1 Привязка космоснимка и геометрическая коррекция
2 Выделение площадей нарушенных лесов с использованием классификатора на основе нейросети
3 Оцифровка выделенных площадей
2 Совместный анализ материалов ДЗЗ и ГИС-проектов (ArcView , ERDAS) 4 Сопоставление выделенной по космоснимку зоны с материалами лесоустройства (ГИС-проект)
5 Создание таблиц нарушенных кварталов по материалам ГИС-проекта
3 Обработка БД и ГИС-проектов (MS SQL Server, ArcView, ArcIMS) 6 Создание таблицы оценки нарушенной площади
7 Актуализация БД и ГИС-проекта
Для получения количественных оценок и последующего анализа использовались материалы ТККПР по Большемуртинскому лесхозу Красноярского края, а именно:
- ГИС-проект М 1:200 000 с поквартальной БД;
- летние снимки спутника «Ресурс-04», камера МСУ-Э (с разрешением 30-40м).
Применялись программные продукты фирм ScanEx (ScanEx Viewer, Transformer, и ScanEx NeRis), ESRI ArcView, Microsoft SQL Server и ERDAS Imagine). Более подробное рассмотрение технологических задач представлено ниже (нумерация абзацев соответствует номеру задачи в табл. 1).
1. Подбор космоснимка интересующей территории, его координатная привязка и геометрическая коррекция. На этом этапе проводится подбор снимка и вырезка интересующей площади (рис. 1) с помощью ScanExViewer. Последующие операции по геометрической трансформации и координатной привязке осуществляются программой ScanExTransformer с использованием алгоритмов линейной трансформации. Для более точной привязки используется метод резиновой пленки (Rubber sheet). Использование этих методов позволят с достаточной степенью точности трансформировать и произвести привязку снимка, в частности, для МСУ-Э, в пределах масштаба 1:200000, ошибка составляет не более 50 метров, что соответствует допустимой для этого масштаба.
2. Выделение площадей с нарушенным лесным покровом. Данная процедура осуществляется с помощью программы ScanExNeRis. На этом этапе трансформированное и привязанное к координатам изображение проходит последующую обработку с целью выделения зон с нарушенными площадями. В данном случае была выбрана площадь леса, нарушенная в результате активного размножения сибирского шелкопряда, что привело к уничтожению хвойных насаждений на этой территории. Для выделения нарушенных зон проводилось обучение нейронной сети программы, по результатам обучения был получен тематический растр, по которому проводилась дальнейшая работа по выделению классов нарушенности. Так как цель оценки нарушенности по каким-либо градациям не ставилась, то была оценена только общая площадь леса, подвергнутая нарушению (рис. 2).
3. Оцифровка тематического растра, перевод данных из растрового представления в векторное. Этот этап работ проводился также в программе ScanExNeRis. Результатом работы являлось векторное покрытие, характеризующее общую площадь лесного фонда, на котором нарушения имеют катастрофический характер. Для последующей работы материалы оцифровки переводились в формат ARC/INFO (из формата MapInfo).
Рис. 1. Этап геометрической коррекции изображения и его координатной привязки
Рис. 2. Этап выделения нарушенных площадей и их оцифровки
4. Подготовка материалов лесоустройства, подбор материалов на интересующую площадь. На этом этапе проводилась подборка векторного слоя (шэйп-файла) из картографической базы данных ТККПР, содержащего пространственную информацию на исследуемую территорию. Этот шэйп-файл содержит в себе атрибутивную информацию о квартальной сети с номерами кварталов и их лесоустроительными характеристиками, представленную в виде укрупненной поквартальной ведомости.
5. Сравнение выделенной на космоснимке площади с материалами лесоустройства (с созданием таблицы нарушенных кварталов). Этот этап проводится в ArcView с помощью процедуры выборки объектов, имеющих пространственное пересечение (рис. 3). В данном случае сравнивались два слоя: содержащий лесоустроительную информацию и полученный в результате тематического дешифрирования. Результатом этого этапа является выборка из атрибутивной таблицы кварталов, позволяющая получить список кварталов (их кадастровых номеров), пораженных каким-либо деструктивным процессом.
Рис. 3. Сравнение выделенной на космоснимке площади с материалами лесоустройства с созданием таблицы нарушенных кварталов
6. Создание таблицы оценки нарушенной площади. Этот этап работы проводится с помощью SQL-запроса из базы данных «Лесные ресурсы» ИАС (табл.2). Результатом является получение таблицы, содержащей натуральные показатели нарушенной площади по материалам лесоустройства и оценочную стоимость ущерба по методикам «минимальной ставки» и «кадастровой оценки». Здесь возникает методическая проблема точности полученной оценки. Дело в том, что граница нарушенности пересекает кварталы произвольно и для упрощенной оценки достаточно выбрать из базы данных все данные, попадающие в вы-
$
бранный квартал. Для уточнения был введен корректирующий коэффициент —— (где $ке - площадь квар-
$ л
тала в базе; $ л - площадь квартала, выделенная по результатам дешифрирования) в целом пропорционально уменьшающий количественные оценки. Для более точного анализа разработана и проходит опытную проверку программа вырезки нарушенной площади и пропорциональной корректировки выборки данных из каждого квартала.
7. Динамичное обновление БД и ГИС-проектов в системе ИАС «Кадастр природных ресурсов Красноярского края». По результатам проделанной работы цифровые поквартальные БД данных корректируются, и
вводится запись о причине и сроках данных изменений. На цифровых ГИС-проектах и картах зона изменений выделяется специальным знаком (рис. 4).
Рис. 4. Кадастр природных (лесных) ресурсов - технология работы и структура информации ИАС
Таблица 2
Количественные параметры оценка зоны лесопатологи
Показатель Количество
Площадь кварталов по космоснимкам, га ($кв) 20621
Площадь кварталов по базе, га ($ л) 35104
$ —^ (коэф. коррекции) $ л 0,59
Количество кварталов 40
Общий запас древесины, тыс. м3 3470,85
В т.ч. по категориям защитности: I 2819,87
II 1657,07
III 191,16
IV 51,44
Запас спелых и перестойных, тыс. м3 2075,75
Окончание табл. 2
1 2
В т.ч. по составляющим породам:
К 302,74
С 54,99
Л 34,45
Е 511,03
П 478,21
Б 607,3
О 86,88
Экономическая оценка:
Древесина по минимальным ставкам, млн руб. 23,74
Кадастровая стоимость, млн руб. 47,25
Выводы. Предлагаемая технология позволяет решать целый класс задач по количественной оценке ущерба (изменений) природной среды, но необходимым условием являются работы по созданию региональных информационных систем разной полноты и масштаба об объекте исследования на основе современных информационных технологий. Также предлагаемая система позволяет решать задачи для поддержки принятия широкого круга управленческих решений в лесохозяйственной сфере.
---------♦-----------
УДК 336.211.1 И.М. Зейналов, Д.А. Шишов, О.В. Шубенкова
СОВРЕМЕННЫЕ ЭКОНОМИКО-ПРАВОВЫЕ ВОПРОСЫ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ГОСУДАРСТВЕННОГО ЗЕМЕЛЬНОГО КАДАСТРА КАК ВАЖНЕЙШЕГО ЭЛЕМЕНТА ГОСУДАРСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ
На сегодняшний день одной из стратегических целей развития нашей страны является ее превращение в динамично развивающуюся и экономически состоятельную державу. Возможность России занять по праву одно из ведущих мест в мировой экономике в целом и ВТО, в частности, связана с созданием в стране функциональной, юридически грамотной и эффективной структуры управления земельными ресурсами, представляющими собой главное средство производства и уникальное национальное достояние. Характер и особенности данной структуры рассматривает автор статьи.
Управление земельными ресурсами представляет собой целенаправленное воздействие системы государственных органов и общества на субъекта, осуществляемого хозяйственную и другую деятельность в сфере земельных отношений, позволяющее достигнуть наиболее эффективного использования земельных и связанных ними ресурсов страны. Эффективность использования земельных ресурсов определяется рядом критериев, среди которых основными, по нашему мнению, являются социальный, экологический и экономический критерии.
В настоящее время в условиях развития земельного рынка происходит ориентация на экономический критерий эффективности, который, как правило, выражается в денежном эквиваленте, а его экономический смысл сводится к получению дивидендов от экономически оправданной управленческой деятельности (земельный налог, плата за предоставление различных картографических материалов, доход от лицензированной деятельности, предоставление информации консультационного характера и т.д.).
Одним из важнейших инструментов достижения максимального экономического эффекта от управления земельными ресурсами является система государственного земельного кадастра, которая служит информационной основой для любых форм государственного управления.
