Применение материалов аэрофотосъемки для инвентаризации лесов

При таксации леса аэрофотоснимки, преимущественно цветные спектрозональные, используют для составления фотоабриса на каждый квартал, установления границ таксационных выделов и уточнения их таксационных характеристик, определяемых наземными методами в процессе таксации по ходовым линиям (М 1:10000 при I—II и 1:15000—1:20000 при III разрядах лесоустройства). Использование аэрофотоснимков при таксации леса на 20—25 % снизило затраты труда инженерно-технических работников и на 40—60 % — рабочих. Наряду с этим значительно повысилась точность отграничения выделов и определения таксационных характеристик насаждений.

До начала полевых  работ аэрофотоснимки готовят к  натурным работам: распределяют их между исполнителями по таксаторским участкам, подбирают стереопары и производят их взаимное ориентирование, измеряют их базисы, отграничивают рабочие площади, определяют высоту аэрофотографирования (по данным радиовысотомера) и масштаб аэрофотоснимков. Затем со схемы организации территории на аэрофотоснимки переносят границы устраиваемого лесохозяйственного предприятия, планшетные рамки и просеки; если они не просматриваются на аэрофотоснимках, их устанавливают приближенно по ориентирам. Опознают и фиксируют и все другие ходовые линии на рабочей площади аэрофотоснимков, затем выполняют предварительное контурное дешифрирование, при котором выделяют в первую очередь не покрытые лесом и нелесные земли, затем покрытые лесом земли разделяют на таксационные выделы.

Таксационная  тренировка.

В начале полевого периода  таксаторы проходят коллективную таксационную тренировку:

- отрабатывают глазомер по определению таксационных показателей;

- достигают однообразия приемов лесоинвентаризации, оформления полевых материалов и назначения хозяйственных мероприятий;

- изучают дешифровочные признаки насаждений и других категорий площадей;

- приобретают навыки определения по аэрофотоснимкам глазомерным аналитическим методом по стерео-модели изображения состава насаждений, полноты, высоты, возраста, типа леса (типа условий местопроизрастания).

Для этого перед началом  тренировки на таксационном ходе каждый таксатор самостоятельно готовит фотоабрис и выполняет контурное и глазомерное аналитическое таксационное дешифрирование оконтуренных выделов с учетом характера изображения на аэрофотоснимках насаждений и других категорий площадей.

В процессе натурной тренировки анализируют результаты дешифрирования, осваивают технику опознания  и нанесения на аэрофотоснимки квартальных  просек, границ, визиров и других ходовых линий, контурных опорных точек, границ таксационных выделов по их фотоизображению и ориентирам, рациональное размещение таксационных ходов, прокладку их по аэрофотоснимкам и в натуре, привязку к твердоопознанным контурным точкам. По результатам тренировки дают заключение о допуске таксаторов к производственной таксации.

Полевые лесоинвентаризационные работы.

При съемочно-геодезических  работах помощник таксатора составляет на каждый квартал фотоабрис. При  первичном лесоустройстве промеряют  квартальные просеки, планшетные рамки, границы, визиры с точностью не ниже 1 :500 при I—II и 1 :300 при III разрядах лесоустройства, устанавливают пикетные колья через 200 м. В процессе промера опознают и наносят на аэрофотоснимки промеряемые линии; если они ранее не были опознаны в камеральных условиях, привязывают их к ориентирам.

На лицевой стороне  окончательно оформленного фотоабриса наносят просеки, визиры, границы, контуры  таксационных выделов, опознанные ориентиры и контурные точки, номера кварталов, находящихся в пределах рабочей площади аэрофотоснимка. Дороги, тропы, реки, ручьи, мелиоративные каналы,. видимые только под стереоскопом, поднимают цветной тушью (рис. 90, а). На обратной стороне фотоабриса должны быть проколы ориентиров и контурных точек с их привязками, просеки и визиры с указанием длины (в горизонтальном положении) и направления промера, привязки ходовых линий, отметки пересечения четких границ выделов с просеками и визирами, масштаб аэрофотоснимка (рис. 90,6). Его устанавливают по данным радиовысотомера или расчетным путем по результатам промеров минимум двух точно опознанных линий разного направления. В резкопересеченной местности масштаб устанавливают для отдельных частей снимка. Использование в качестве фотоабрисов аэрофотоснимков исключает необходимость инструментальной съемки границ кварталов по естественным рубежам и внутренней ситуации, поскольку они могут быть достаточно точно перенесены с аэрофотоснимков на составляемые лесоустройством планово-картографические материалы.

При наземных таксационных работах для каждого отграниченного на фотоабрисе таксационного участка непосредственно в лесу определяют его таксационную характеристику, в случае необходимости уточняют границы выделов, установленные ранее при камеральном дешифрировании, одновременно дают качественную оценку хозяйственной деятельности в истекшем ревизионном периоде и назначают хозяйственные мероприятия на предстоящий ревизионный период. Наземную таксацию насаждений выполняют глазомерно с использованием измерительных и перечислительных методов, полевого аналитического дешифрирования аэрофотоснимков. При этом работы по I—II разрядам выполняют с заходом в каждый выдел, ориентируясь по аэрофотоснимкам; по III—по квартальным просекам и визирам с заходом в участки приспевающих, спелых и перестойных древостоев, расположенные между ходовыми линиями. На обратной стороне фотоабриса стрелками указывают направление хода от выдела к выделу.

При описании в натуре каждый выдел изучают по аэрофотоснимкам. Определяют число и местоположение пунктов таксации, после чего приступают к натурной таксации насаждений на каждом из них. Пункты таксации на фотоабрисе отмечают проколом и номером. Для получения более точных данных применяют таксационные приборы и инструменты, с помощью которых определяют возраст, высоту, диаметр, сумму площадей сечения (полноту) таксируемых насаждений. Окончательную таксационную характеристику выдела устанавливают при всех разрядах лесоустройства только после изучения его особенностей по аэрофотоснимкам непосредственно в лесу, анализируя полученные в натуре таксационные характеристики и сопоставляя их с изображением всей площади таксационного выдела на аэрофотоснимках.

ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ  ЛЕСОВ НА ОСНОВЕ СОЧЕТАНИЯ НАЗЕМНОЙ ТАКСАЦИИ С КАМЕРАЛЬНЫМ ДЕШИФРИРОВАНИЕМ  АЭРОФОТОСНИМКОВ

Метод предусматривает  частичную замену наземной таксации камеральным дешифрированием цветных спектрозональных аэрофотоснимков. Его применяют при первичном и повторном лесоустройстве в районах с относительно простыми по составу и структуре насаждениями.

Изучение объекта  и составление таблиц встречаемости насаждений.

В начале подготовительных работ по материалам прошлого лесоустройства, аэро - и космическим снимкам, картографическим материалам, литературным источникам изучают географические и лесорастительные условия и особенности насаждений на территории лесоустройства, чтобы выявить их разнообразие в таксационном отношении и распределение по площади. Подбирают и изучают материалы, характеризующие лесные почвы и гидрологические условия, типы условий местопроизрастания и типы леса, вспомогательные лесотаксационные и дешифровочные таблицы и материалы по взаимосвязям между таксационными и дешифровочными показателями. Территорию делят на однородные (по лесорастительным условиям, происхождению, хозяйственной освоенности) части.

При работе по таксации леса методом камерального аналитико-измерительного дешифрирования аэрофотоснимков необходимо знать взаимосвязи между дешифровочными показателями получившими изображение на снимках, и таксационными показателями, характеризующими насаждения. Признаки дешифрирования и взаимосвязи между таксационными и дешифровочными показателями изучают применительно к однородному лесорастительному району — ландшафту. Для этого используют таксационно-дешифровочные пробные площади и данные выборочной измерительно-перечислительной  таксации в наиболее характерных (типичных) выделах.

Для выявления степени  представленности насаждений с преобладанием тех или иных древесных пород, разнообразия их па составу, возрасту, классу бонитета, полноте, типам леса составляют таблицы встречаемости насаждений. В ранее устраивавшихся объектах таблицы составляют на основе имеющихся таксационных материалов. По учету лесного фонда и таблицам классов возраста устанавливают, какие категории насаждений в разрезе преобладающих пород, классов бонитета, групп возраста и полноты являются наиболее распространенными, а также степень изменчивости таксационных показателей в пределах этих категорий. В соответствии с представленностью отдельных групп насаждений и коэффициентами изменчивости по возрасту и полноте определяют необходимый объем выборок и статистическим способом производят выборку из таксационных описаний характеристик насаждений. В пределах категорий насаждений устанавливают их средний состав и полноту (их варьирование), наиболее распространенные типы леса и др. Таблицы встречаемости составляют для объекта в целом или для его однородных частей (ландшафтов), если резко выражена неравномерность распределения насаждений разных категорий по площади объекта. Таблицы должны обеспечить получение данных с точностью не менее чем ±5 % при достоверности 0,68. В объектах, устраиваемых впервые, таблицы встречаемости составляют по материалам аэровизуального обследования (аэротаксации), данным выборочной наземной таксации и облета лесного массива на вертолете или самолете по рекогносцировочным маршрутам, которые прокладывают с расчетом охвата наибольшего разнообразия насаждений.

По данным таблиц устанавливают  предварительные закономерности в строении насаждений графическим или аналитическим выравниванием, в частности: зависимость среднего диаметра на высоте 1,3 м разных элементов леса от высоты и полноты, взаимосвязь между высотой главных и сопутствующих пород, товарностью и возрастом, классами бонитета и условиями произрастания, приуроченностью разных насаждений к категориям рельефа. По таблицам встречаемости вычисляют коэффициенты изменчивости таксационных показателей. Таблицы встречаемости позволяют равномерно распределить закладываемые пробные площади и типичные выделы в наиболее представленных группах насаждений.

Таксационно-дешифровочные  пробные площади.

В отличие от таксационных тренировочных пробных площадей, на них дополнительно изучают строение полога насаждений и особенности изображения его на аэрофотоснимках. При перечете деревьев по ступеням толщины их отдельно учитывают в верхней части полога видимые в момент аэрофотосъемки и получившие изображение на аэрофотоснимках. У 15—25 учетных деревьев, выбранных методом пропорционального представительства, измеряют -dk. высоту до наибольшей ширины крон и до окончания крон. По данным замеров учетных деревьев строят графики зависимости. 

На таксационно-дешифровочных  пробных площадях статистическим методом определяют сомкнутость полога и дешифровочный состав, заполняют карточку анализа признаков дешифрирования, в которой отмечают особенности строения полога насаждения форму, размеры, густоту крон отдельных древесных пород, их участие в формировании полога и в его горизонтальной проекции, структуру изображения на аэрофотоснимках, тон (цвет) изображения крон составляющих пород. Пробные площади закладывают в соответствии с действующим ОСТом «Пробные площади лесоустроительные. Методы закладки». По данным карточек составляют таблицы признаков дешифрирования разных групп насаждений, которые используют при камеральном лесотаксационном дешифрировании.

Типичные выделы.

При подготовительных работах  в процессе тренировки и выполнения наземной таксации по ходовым линиям подбирают выделы с насаждениями наиболее типичными (по таксационной характеристике) для данного объекта. Таксационную характеристику насаждений в типичных выделах устанавливают по данным выборочной измерительно-перечислительной таксации закладкой круговых пробных площадок постоянного радиуса. Величина радиуса площадок в разных выделах колеблется от 9,8 до 17,8 м в зависимости от полноты и среднего диаметра древостоя. Число круговых площадок должно обеспечивать общий объем выборки на выделе не меньше 0,5 га при наличии не менее 200 деревьев основного элемента леса; в среднем закладывают 10—17 площадок в зависимости от их выбранного радиуса и площади выдела. В расстроенных насаждениях площадок требуется на 20 % больше. Перечетные площадки размещают по выделу равномерно статистическим способом по сетке квадратов или в шахматном порядке. На каждой круговой площадке определяют точечным (статистическим) способом сомкнутость полога. Измеряют по двум взаимно-перпендикулярным диаметрам строго через 5 м путем визирования вверх на крону. Данные перечета деревьев в каждом выделе объединяют и обрабатывают принятыми в таксации способами.

В типичных выделах анализируют  факторы, влияющие на характер фотоизображения  насаждений и сравнивают характеристики, полученные по данным камерального дешифрирования, с данными наземной перечислительной таксации. По материалам всех таксационно-дешифровочных пробных площадей и типичных выделов устанавливают корреляционные зависимости между таксационными и дешифровочными показателями (числом видимых и невидимых на аэрофотоснимках деревьев, составом фактическим и дешифровочным, средними диаметрами деревьев и крон, относительной полнотой и степенью сомкнутости полога); выявляют модальные соотношения средней высоты преобладающей и составляющих пород в смешанных древостоях; устанавливают множественные корреляционные зависимости типа Зависимости между таксационными и дешифровочными показателями, особенно множественные, выявляют с помощью ЭВМ (в полевых условиях выравнивают графически) и полученные данные сводят в таблицы. Точность дешифровочных таблиц проверяют в натуре на выделах с выборочной измерительно-перечислительной таксацией.

По данным таксационно-дешифровочных и других пробных площадей и типичных выделов подбирают таблицы для вычисления запасов на 1 га при дешифрировании и наземной таксации, а также оценивают точность материалов предыдущего лесоустройства. В районах, где таксационно-дешифровочные зависимости изучены, таксационно-дешифровочные пробные площади и типичные выделы закладывают в уменьшенном объеме, лишь для целей тренировки.

Таксационно-дешифровочные  тренировки

Таксационно-дешифровочные  тренировки подразделяют на коллективную полевую, индивидуальную полевую, камеральную контрольную и индивидуальную камеральную. Коллективную полевую тренировку проводят со всеми исполнителями в начале полевого периода на 20—30 таксационно-дешифровочных пробных площадях и таксационном ходе с 20— 30 типичными выделами, представляющими наиболее распространенные категории насаждений, установленные по таблице встречаемости. Такую тренировку проводят в два этапа. Сначала на пяти пробных площадях исполнители в натуре изучают особенности насаждений, измеряют таксационно-дешифровочные параметры древостоев и отдельных деревьев, знакомятся со способами привязки аэрофотоснимков, анализируют ландшафтные и морфологические признаки дешифрирования насаждений. Каждый исполнитель таксирует насаждение, отмечая все особенности его таксационного строения и дешифровочные характеристики, и заполняет карточку анализа признаков дешифрирования. Руководитель тренировки вместе с исполнителем анализирует и обсуждает результаты. Одновременно с этим проводится тренировка по работе с инструментами и приборами, способами закладки пробных площадей, выборочно-перечислительной таксации, методам описания дешифровочной характеристики насаждений. Затем пробные площади, протаксированные в натуре, подробно анализируют в полекамеральных условиях при стереоскопическом просмотре аэрофотоснимков. При этом в карточку анализа признаков дешифрирования вносят дополнительные данные, видимые на аэрофотоснимках. Одновременно исполнители отрабатывают методы аналитико-измерительного дешифрирования. На втором этапе коллективной тренировки предварительно дешифрируют насаждения оставшихся пробных площадей и типичных выделов, затем проводят их натурный осмотр и глазомерную таксацию.