ВВЕДЕНИЕ 3
1 ПРИМЕНЕНИЕ ДЗЗ И ГИС В ЛЕСНОМ ХОЗЯЙСТВЕ 5
1.1 ДЗЗ и оценка состояния лесного хозяйства 5
1.2 ГИС в лесном хозяйстве 11
2 ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДЗЗ И ГИС В ЛЕСНОМ ХОЗЯЙСТВЕ 18
2.1 Аэрокосмический мониторинг лесного хозяйства 18
2.1.1 Инвентаризация земель лесного фонда 18
2.1.2 Мониторинг лесозаготовительной деятельности 23
2.1.3 Мониторинг лесных пожаров 28
2.2 Особенности картографирования земель лесного фонда 33
2.3 Методика построения карты участка леса по общедоступным
данным ДЗЗ 36
2.4 Веб-проекты, как современное представление данных мониторинга и картографирования лесов 42
3 СОЗДАНИЕ НАВИГАЦИОННОЙ КАРТЫ И ВЕБ-ПОРТАЛА ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА 49
3.1 Построение навигационной лесной карты-схемы по данным ДЗЗ .. 49
3.2 Создание прототипа тематического веб-портала «Леса России» 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 62
ПРИЛОЖЕНИЯ
В настоящее время данные дистанционного зондирования земли активно используются во многих сферах деятельности человека. Современный прогресс способствует развитию методов и возможностей исследования поверхности нашей планеты. Для получения лучшего результата, дистанционные методы применятся совместно со многими другими технологическими компонентами. Например, одно из ключевых мест при обработке, хранении и представлении данных ДЗЗ, занимают геоинформационные системы.
Лес является очень ценным ресурсом на нашей планете, выполняющим большое количество функций. Поэтому эффективное изучение и мониторинг лесного хозяйства возможен только при интеграции таких элементов, как ДЗЗ и ГИС. Следовательно, тема данной работы очень актуальна и требует детального изучения всех компонентов.
Новизна данной работы - предложить новые актуальные разработки в сфере лесного хозяйства, опираясь на данные ГИС и ДЗЗ.
Предмет исследования - данные дистанционного зондирования земли и геоинформационные системы.
Объект исследования - лесное хозяйство Российской Федерации.
Целью данной работы является изучение применения данных ДЗЗ и ГИС в лесном хозяйстве, выявление актуальных недостатков, предложение путей их решения.
Задачами дипломной работы в связи с указанными целями являются:
- изучение основных методов применения ДЗЗ в лесном хозяйстве;
- изучить особенности картографирования лесов и лесного хозяйства;
- разработка методики картографирования лесов по данным ДЗЗ;
- создание прототипа тематического портала с открытыми
картографическими данными на базе лесного хозяйства России.
Работа написана по материалам отечественных и зарубежных литературных источников и интернет-ресурсов. Особое внимание уделено
В ходе данной работы было изучено применение данных ДЗЗ и ГИС в лесном хозяйстве. Данные элементы были рассмотрены как по-отдельности, так и в комплексном подходе. Современные технологические тенденции способствуют стремительному развитию всех отраслей хозяйственной деятельности нашей страны. Лесное хозяйство не является исключением. Постоянно новейшие технологии, программы и методики разрабатываются научными деятелями для развития технологий мониторинга лесной отрасли.
В работе детально рассмотрены и изучены самые последние и актуальные технологии мониторинга лесных вырубок и пожаров, инвентаризации лесных земель.
Проанализировав современную ситуацию в сфере картографирования лесных земель, были выявлены определенные недостатки и проблемы. Например, актуальной проблемой является отсутствие ресурса с открытыми картографическими данными лесов. Для решения данной проблемы, в практической части работы был создан прототип тематического портала «Леса России». Наличие подобного ресурса способствует развитию лесной отрасли страны, как, в целом, так и отдельных ее элементов.
Для решения проблемы отсутствия навигационной картографической основы, во второй главе работы была составлена и предложена методика. Данная методика опирается на альтернативные бесплатные источники данных ДЗЗ. Пример ее применения представлен в практической части работы.
После выполнения работы можно сделать следующие выводы:
- Лесное хозяйство в России развивается динамично, активно применяются современные программные пакеты и спутниковые данные. Особое место среди них занимают ГИС-технологии;
- Инвентаризация лесных земель проводится своевременно, технологии постоянно совершенствуются;
- Лесные массивы подвержены мобильному мониторингу пожаров и
вырубок в лесах, что особенно актуально в виду большого территориального охвата. Мониторинг производится с применение современных высокотехнологических средств и ресурсов;
- Отсутствует ресурс с открытыми картографическими данными;
- Отсутствуют навигационные лесные планы и карты;
В целом, применение методики, представленной в данной работе, и создание портала, прототип которого был разработан, способствует устранению недостатков картографического представления данных о лесных ресурсах и лесах в целом.
Поставленная цель работы была выполнена, все задачи - реализованы.
1. Алексеев В.В., Куракина Н.И., Желтов Е.В., ГИС комплексной оценки состояния окружающей природной среды // журнал ArcReview. - 2007.- №1(40).
2. Алексеев В.В., Куракина Н.И., Орлова Н.В., Геоинформационная система мониторинга водных объектов и нормирования экологической нагрузки // журнал ArcReview. - 2006.-№1(36).
3. Алексеева М.Н., Дюкарев А.Г., Полищук Ю.М., Пологова Н.Н. Исследование структуры лесоболотных комплексов Васюганской равнины с использованием ГИС, дистанционных и подспутниковых данных // География и природные ресурсы, 2004. № 2. С. 71-77.
4. Атрощенко, О. А. Географические информационные систе- мы в лесном хозяйстве / О. А. Атрощенко, И. В. Толкач. - Минск: БГТУ, 2003. - 96 с
5. Аэрокосмические методы и геоинформационные системы в
лесоведении и лесном хозяйстве. - М.:ЦЭПЛ РАН, 1998. - 215 с.
6. Бахтинова Е.В. , Соколов А.Ю., Никольский Д.Б., Кантемиров Ю.И. Полуавтоматическое выявление вырубок леса на мультивременных радарных и радарно-оптических цветных композитах // ГЕОМАТИКА. 2012. №1. С. 52-55.
7. Беляев А. И., Коровин Г. Н., Лупян Е. А. Использование спутниковых данных в системе дистанционного мониторинга лесных пожаров МПР РФ // Институт Космических Исследований РАН. - С. 20-29.
8. Биденко С.И., Комарицын А.А., Яшин А.И. Геоинформационная система поддержки принятия решений // из-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», СПб, 2004
9. Вуколова И.А. ГИС-технологии в лесном хозяйстве Учебное пособие: ГИС-технологии в лесном хозяйстве. Пушкино: ГОУ ВИПКЛХ, 2008. - 79 с.
10. Геоинформатика: в двух книгах: учебник / под ред.
В.С. Тикунова. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Академия, 2008. — (Высшее профессиональное образование. Естественные науки)
11. Дворяшин М.В., Кармазин А.У. Лесная крупномаштабная аэрофотосъемка с вертолетов. М.: Лесная промышленность, 1978. 72 с.
12. Дмитриев И.Д., Мурахтанов Е.С., Сухих В.И., Лесная аэрофотосъемка и авиация. М.: Агропромиздат. 1989. 366 с.
13. Жирин В.М. Дистанционное зондирование при изучении динамики лесных экосистем за рубежом // Обзорн. информ. М.: ВНИИЦлесресурс. 1993. 40 с. (Лесоводство и лесоразведение, вып.2).
14. Копылов В.Н. Разработка и реализация аппаратно-программного комплекса центра дистанционного зондирования Земли для решения задач космического мониторинга окружающей среды Севера Сибири // Исследование Земли из космоса, 2004. № 6. С. 81-88.
15. Коротаев М.В. Применение геоинформационных систем в геологии: учебное пособие / М.В. Коротаев, Н.В. Правикова; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ), Геологический факультет. — 2-е изд. — М.: КДУ, 2010. — 172 с.
16. Куракина Н.И., Емельянова В.Н., Коробейников С.А., Никанорова Е.С., Оценка качества и пространственное моделирование загрязнения водных объектов на ГИС основе // журнал ArcReview. - 2006. - №1(36).
17. Любимов А.В., Вавилов С.В. и др. Лесная аэрофотосъемка и авиация. Дешифрование аэро- и космических снимков. Л.: ЛТА, 1985. 52 с.
18. Маркс А. Мониторинг лесов с помощью группировки спутников RapidEye / А.Маркс // ГЕОМАТИКА. - 2011. - № 3 (12). - С. 58.
19. Миртова И.А. УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ по курсу
«ТОПОГРАФИЧЕСКОЕ ДЕШИФРИРОВАНИЕ» Дешифрирование объектов земельного и городского кадастра. М. : Московский государственный университет геодезии и картографии, 2006
20. Новичихин А.Е., Тутубалина О.В. Интеграция алгоритмов обработки космических снимков сверхвысокого пространственного разрешения для автоматизированного дешифрирования лесной растительности // Земля из космоса. 2009. №3. С. 40-42.
21. Павлов С.В., Хамитов Р.З., Никитин А.Б. Геоинформационная система для информационной поддержки управления водными ресурсами России. Сборник трудов Второй Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Мехатроника, автоматизация, управление», том 2, УГАТУ, Уфа, 2005. - С. 82-87.
22. Спутниковый мониторинг лесных пожаров в России. Итоги. Проблемы. Перспективы: Аналит. обзор // Новосибирск: Изд-е ГПНТБ СО РАН, 2003. 135 с.
23. Сухих В.И и др. Аэрокосмические методы в охране природы и лесном хозяйстве. М.: Лесная промышленность, 1977. 288 с.
24. Толкач И. В. Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве / Толкач И. В. - Минск: БГТУ, 2014. - 344 с.
25. Хамедов В.А., Полищук Ю.М. «Опыт разработки и применения
информационно- космических технологий для управления охраной лесов» // Матер. докл. 21-22 марта 2005 г). Томск: Изд-во STT, 2005. С. 257 - 259. «Лесопользование, экология и охрана лесов: фундаментальные и
прикладные аспекты» (Томск, Междун. научно-практ. конф.
26. Хамедов В.А. Применение геоинформационных технологий для оценки последствий лесных пожаров // Информационные технологии и космический мониторинг (сборник матер. научно-практ. конф). Екатеринбург: Баско, 2004. С. 50-53.
27. Хамедов В.А., Копылов В.Н., Полищук Ю.М., Шимов С.В. Использование данных дистанционного зондирования в задачах лесной отрасли // Югорский НИИ информационных технологий. - С. 380-387.
28. Ходаков В.Е., Жарикова М.В. Лесные пожары: методы
исследования. Монография. — Херсон: Гринь Д.С., 2011. — 470 с
29. Хромых В.В., Хромых О.В. Цифровые модели рельефа: Учебное пособие. - Томск: Изд-во «ТМЛ-Пресс», 2007. - 178 с
30. Червонный М.Г.. Охрана лесов. М.: Лесная промышленность. 1981. 240 с.
31. Шимов С.В. Технология мониторинга вырубок леса с использованием космических снимков высокого пространственного разрешения / С.В. Шимов, Ю.В. Никитина // ГЕОМАТИКА. - 2011. - № 4 (13).
- С. 49.
32. Шипулин В.Д. Основные принципы геоинформационных систем: Учебное пособие / Харьковская национальная академия городского хозяйства.
— Харьков: ХНАГХ, 2010. — 337 с.
33. Barnes, W. L., Pagano, T. S., & Salomonson, V. V. Prelaunch
characteristics of the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) on EOS-AM1. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1998, 36(4), 1088-1100.
34. Kangas A., Maltamo M. (Eds.) Forest Inventory: Methodology and Applications Springer, 2006. - 368 p.: 8 illus. in color. ISBN: 9781402043819
35. Kidwell, K.B., NOAA polar data user's guide: NOAA NESDIS, NCDC. 1988. 148 p
36. Геопортал "Леса России" // Совзонд URL:
https://sovzond.ru/projects/2063/(дата обращения: 14.05.2017).
37. Государственный лесной реестр // ЛесПроект URL: http://lesproekt.info/gosudarstvennyj-lesnoj-reestr/(дата обращения: 10.05.2017).
38. Космическая метеорологическая система МЕТЕОР - 3М // InfoSpace URL: http://sputnik.infospace.ru/meteor-3m/rus_win/ meteor.htm (дата обращения: 10.05.2017).
39. Подбор слов // Яндекс. Подбор слов. URL: https://wordstat.yandex.ru/(дата обращения: 15.05.2017).
40. Спутниковые снимки на Яндекс.Картах // Яндекс. Компания URL: https://yandex.ru/company/technologies/satellite/(дата обращения: 15.05.2017).
41. Яндекс карты // Яндекс карты URL: https://yandex.ru/maps/(дата обращения: 15.05.2017).
42. Airbus Defence and Space // Airbus URL:
http://www.spotimage.fr/data/images/vege/%20VEGTAT/home.htm (дата
обращения: 20.03.2017).
43. EFFIS // EFFIS URL: http://effis.jrc.ec.europa.eu/(дата обращения: 20.05.2017).
44. European Forest Data Centre // EFDAS URL: http://vwb-
xforest.jrc.it/efdac/(дата обращения: 20.05.2017).
45. LANDSAT 7 // LANDSAT URL: http://landsat.gsfc.nasa.gov/(дата обращения: 10.05.2017).
46. Lantmateriet // Lantmateriet URL: https://www.lantmateriet.se/sv/(дата обращения: 20.05.2017).
47. Locus Карта Pro туризмом GPS // Google Play URL:
https://play.google.com/store/apps/details?id=menion.android.locus.pro (дата
обращения: 5.05.2017).
48. OpenStreetMap Россия // OpenStreetMap URL:
http://openstreetmap.ru/#map=3/62/88(дата обращения: 5.05.2017).
49. SASGIS - Веб-картография и навигация // SAS.Планета URL: http://www.sasgis.org/sasplaneta/(дата обращения: 20.05.2017).