Мониторинг вырубок леса с использованием космических снимков высокого разрешения.

Для обширных лесных территорий России, расположенных в различных лесорастительных зонах и отличающихся большим породным разнообразием, наиболее эффективным является мониторинг с использованием космических снимков. Современные средства космической съемки позволяют получать наиболее оперативную и достоверную информацию о состоянии лесов и хозяйственной деятельности на любой самой удаленной территории, что практически недостижимо при наземных обследованиях.

Целью дистанционного мониторинга является оценка соблюдения основных положений лесного законодательства, правил и нормативов организации лесопользования.

При этом решаются следующие задачи: выявление и определение мест, площадей и объемов незаконных (без разрешительных документов) сплошных рубок леса; выявление нарушений действующих правил лесопользования и порядка отвода лесосек под сплошные рубки спелых и перестойных лесных насаждений и сплошные санитарные рубки.

Многие незаконные сплошные рубки могут быть выявлены при сравнении материалов отводов с данными космической съемки, сделанной за год до рубки и к моменту проверки. При этом для выявления большинства рубок и оценки их площади эффективно использовать космические снимки высокого разрешения от 1 до 10 м (SPOT, ALOS, WorldView — 1,2, QuickBird, RapidEye, CARTOSAT, FORMOSAT-2). Таким образом, оперативная информация, получаемая со спутников, позволяет вовремя выявить случаи нарушений без привлечения дорогостоящих авиаоблетов.

В филиале ФГУП «Рослесинфорг» «Запсиблеспроект» мониторинг лесов и использования земель лесного фонда с применением космических снимков проводится последние несколько лет. Объектами дистанционного мониторинга являются лесничества Алтайского края, Республики Алтай, Кемеровской, Новосибирской, Омской, Свердловской, Томской, Тюменской областей, Ханты-Мансийского автономного округа — Югры, Ямало-Ненецкого автономного округа.

В настоящее время в филиале ФГУП «Рослесинфорг» «Запсиблеспроект» применяется четырехэтапная технологическая схема проведения дистанционного мониторинга незаконных рубок леса и использования земель лесного фонда.

На первом этапе проводятся подготовительные работы по приему первичных материалов от департаментов лесного хозяйства по федеральным округам: копии лесных деклараций, копии договоров купли-продажи лесных насаждений, ведомости материально-денежной оценки лесосек, копии технологических карт разработки лесосек, данные государственного лесного реестра и статистической отчетности. Проводится анализ первичных материалов, полнота и качество оформления предоставленных материалов, при необходимости составляются перечни замечаний, которые направляются в департаменты лесного хозяйства по федеральным округам с целью надлежащего оформления материалов субъектами РФ. Затем выполняется создание векторного слоя границ лесных участков, по данным лесных деклараций и материалов отводов с заполнением атрибутивной информации, которая включает данные о лесничестве, квартале, выделе, виде использования лесов, площади лесосеки, ликвидном запасе на площади лесосеки, разрешительном документе на проведение рубки, арендаторе (лесопользователе), способе рубки.

На втором этапе приобретаются материалы космической съемки в панхроматическом или многозональном режиме с пространственным разрешением не хуже 5 м со спутников SPOT-5, ALOS (PRISM), WorldView — 1,2, QuickBird, RapidEye, выполняется создание каталогов полученных космических снимков. Далее проводится анализ космических снимков с последующим удалением сцен с высокой облачностью и прочими недостатками. Создаются векторные схемы покрытия космическими снимками объектов мониторинга.

При необходимости проводится цветовая коррекция, географическая привязка и ортотрансформирование космических снимков, создание мозаик в программном комплексе ENVI. Для выявления изменений на территориях лесного фонда эффективно создание синтезированных изображений (мультивременных композитов), получаемых путем слияния спектральных каналов разновременных космических снимков с интервалом в 1 год.

Космическая съемка для обеспечения задач мониторинга лесов должна проводиться в весенний, летний или осенний сезоны, преимущественно в вегетационный период. Зимняя съемка при наличии снежного покрова может применяться как исключение в качестве дополнения к съемкам в бесснежный период для подчеркивания контраста некоторых объектов.

На третьем этапе выполняется совмещение подготовленных космических снимков с границами квартальной сети, лесных выделов и созданным векторным слоем лесных участков. Проводится контурное дешифрирование используемых лесных участков по мультивременному композиту и космическим снимкам текущего года. В процессе дешифрирования данных космической съемки производится вычисление площадей вырубок и лесных участков, используемых в отчетном году, оценивается соблюдение требований лесного законодательства при использовании лесов по их видам, выявляются и анализируются участки незаконных рубок, недорубов, участки с незаконным использованием земель лесного фонда. При оценке состояния мест рубок устанавливается соответствие их параметров нормативным требованиям: правилам заготовки древесины, лесной декларации.

Точность определения площади вырубок на космическом снимке зависит от размеров вырубки, ее формы и пространственного разрешения космического снимка.

На четвертом этапе проводятся выборочные натурные обследования вырубок с выявленными нарушениями лесного законодательства. Проверка площади используемых лесных участков осуществляется путем геодезической съемки их границ.

Результат работ, проведенных в России, показал, что существующая технология успешно применяется при мониторинге организации и состояния лесопользования с целью сокращения незаконного использования земель лесного фонда.