Лесные съемочные работы, разделение и инвентаризация леса
Лесные съемочные работы, разделение и инвентаризация леса
Хозяйственная деятельность в лесном фонде осуществляется в соответствии с проектами организации и развития лесного хозяйства, составляемыми лесоустройством на десятилетний период для каждого лесного предприятия. Площади лесного фонда каждого предприятия могут быть лесными, предназначенными для выращивания леса, и нелесными, выделенными по иным признакам. Лесная площадь также неоднородна. Она подразделяется на покрытую лесом площадь естественного или искусственного происхождения и не покрытую лесом площадь, а также несомкнувшиеся лесные культуры.
К покрытой лесом площади относятся все насаждения с полнотой 0,3 и более и молодняки с полнотой 0,4 и выше, а также участки, занятые кустарником, на которых не могут быть созданы насаждения из лесообразующих древесных пород, или на которых организуются специальные кустарниковые хозяйства. В не покрытую лесом площадь включаются невозобновившиеся вырубки с недостаточным возобновлением; гари и сухостойные насаждения, погибшие в результате пожаров или массового повреждения вредителями и болезнями леса или по друг им причинам; прогалины* и пустыри - участки с полным отсутствием или единичными экземплярами деревьев и лесовозобновления, не предназначенные для сельскохозяйственного пользования; редины - насаждения с полнотой 0,1-0,2 (кроме мо-лодняков), 'молодняки с полнотой 0,1-0,3 относятся к той категории не покрытой лесом площади, на которой они возникли. Погибшие лесные культуры в зависимости от их возраста в момент гибели относятся либо к погибшим насаждениям, либо к той категории не покрытой лесом или нелесной площади, на которой они были произведены. К нелесной категории земель причисляют все площади, используемые не для лесовыращивания, земли не пригодные для выращивания леса без проведения определенных мелиоративных мероприятий, а также площади специального назначения. К используемым относятся угодья - пашни, сенокосы, пастбища (выгоны), воды (реки, ручьи, озера, пруды); к неиспользуемым - болота, скалы, крутые склоны, гольцы, каменистые россыпи, пески, овраги; площади специального назначения - дороги, просеки, противопожарные разрывы, трассы электропередач и линии связи, питомники, постоянные лесные склады, усадьбы, карьеры, мелиоративные канавы и т.п.
Для организации наиболее полного и рационального использования всего многообразия категорий земель лесного фонда необходимы их тщательный учет и разносторонняя характеристика. Поэтому одной из важнейших составных частей лесоустройства является инвентаризация лесного фонда или лесоинвентаризация, в задачи и содержание которой входят тщательный учет и описание каждой площади лесного фонда, позволяющие с достоверностью судить не только об общих размерах различных земель, древостоев и о древесных запасах каждой хозяйственной единицы, но и количественный и качественной характеристике лесных участков, о территориальном положении каждого из них, характере рельефа и лесорастительных условиях в любой части лесного фонда.
Чтобы лесоустройство наилучшим образом отвечало конкретным целям организации лесного хозяйства и лесоэксплуатации, необходимо проводить его в соответствии с народнохозяйственным значением и целевым назначением лесов и условиями развития лесного хозяйства и лесоэксплуатации в каждом устраиваемом объекте или в отдельных его частях. Чем выше и разностороннее хозяйственное значение устраиваемого объекта, благоприятнее природные и экономические условия развития в нем лесного хозяйства, тем значительнее требования, предъявляемые к лесному хозяйству, а следовательно, и к лесоустройству, тем детальнее и глубже должны быть разработаны все организационные вопросы, все проектировки и предложения лесоустройства, подробнее и точнее должна быть инвентаризация леса.
В зависимости от глубины и детальности изучения и разработки отдельных вопросов и требуемой подробности инвентаризации леса лесоустройство подразделяется на разряды, основной смысл применения которых заключается в том, чтобы разделить лес с такой дробностью и произвести описание отдельных таксационных участков с такой детальностью, которые обеспечат последующее проектирование организационных и лесоводственно-технических мероприятий как в области лесоэксплуатации, так и лесного хозяйства. Каждому разряду соответствуют определенные величина квартала, расстояние между визирами, средняя и минимальная площадь выдела и протяженность таксационных ходов в расчете на 1000 га. Высшим, т.е. наиболее подробным и детальным, будет устройство по 1а разряду, а низшим по III или IV.
Технической основой инвентаризационных работ при лесоустройстве в настоящее время являются материалы аэро- и космической фотосъемки, теоретически разработанные методы определения таксационных показателей для различных категорий площадей лесного фонда, а также электронно-вычислительные машины и аппаратура для обработки и изготовления лесоинвентаризационных материалов.
Первые опыты по применению авиации и материалов аэрофотосъемки в лесном хозяйстве РФ относятся к 1922-1928 гг. Энтузиастами исследований и внедрения первых аэрометодов в лесоустройстве были А.Е. Новосельский, Л.П. Матиссон, Г.Г. Самойлович, А.Е. Колосова и др. С 1932-1934 гг. аэрофотосъемку начали широко применять для инвентаризации лесов, а начиная с 1948 г. почти все лесоинвентаризационные работы стали проводиться с использованием достижений аэрофотосъемки. Материалы аэрофотосъемки теперь повсеместно используют в качестве основы таксационных работ и для составления планово-картографических документов. Началось внедрение в лесоустройство и материалов космической съемки. Благодаря этому значительно сократились объемы весьма трудоемких наземных геодезических работ, почти в 2 раза уменьшилась необходимость в прорубке таксационных визиров, более чем в 1,5 раза повысилась производительность лесотаксационных работ, значительно облегчено выделение и описание таксационных участков. Поскольку при современных лесоинвентаризационных работах материалы аэрофотосъемки используются в качестве геодезической основы для наземных таксационных работ и составления соответствующих таксационных описаний и планово-картографических документов лесоустройства, то в данной главе приведены лишь минимально необходимые сведения, касающиеся этих вопросов.
После того как участок леса сфотографирован с самолета специальными фотоаппаратами, фиксирующими большое число фотоизображений на ленте аэрофотопленки, в полевой фотолаборатории ее проявляют и получают негатив. На каждом негативе надписывают порядковый номер снимка, ставят шифр данного маршрута полета и дату съемки. С негатива снимают на фотобумагу контактные отпечатки, которые являются основным аэрофотосъемочным документом, широко используемым при десоинвентаризационных работах, и должны отвечать соответствующим требованиям.
Последовательное помаршрутное наложение снимков (на фанерных листах) с учетом зон продольного и поперечного перекрытия их, дающее изображение значительной территории (района, лесного фонда предприятия), позволяет получить накидной монтаж, на котором с помощью имеющихся карт наносят границы устраиваемого объекта, положение рамок и трапеций международной разграфки, указывают названия имеющихся населенных пунктов, рек, кордонов и т.п. Такой накидной монтаж фотографируют и получают в уменьшенном масштабе фоторепродукцию накидного монтажа, которая широко используется для составления проекта разбивки объекта лесоустройства на кварталы, распределения районов лесоустроительных работ между отдельными исполнителями, ориентировки в лесу при инвентаризационной работе с аэроснимками.
Изображение таксируемого лесного массива, состоящего и» отдельных соприкасающихся друг с другом частей снимков (перекрываемые края этих снимков обрезаны), наклеенных на фанере, называется фотосхемой. Это первичный картографический документ. Различают простые фотосхемы, составленные из центральных частей контактных нетрансформированных аэроснимков, и уточненные - исправленные, имеющие в отдельных частях сравнительно одинаковый масштаб. Последние получили более широкое применение. Группа трансформированных (исправленных) аэроснимков, изображающих план местности, смонтированных на геодезической основе в определенных рамках, называется фотопланом. Его оформляют также как и графический план.
Аэроснимок с нанесенными контурами таксационных участков - это таксационный абрис (фотоабрис). Анализ фотографического изображения различных объектов лесной местности; на аэроснимке с целью уточнения их границ и составления характеристики для решения различных организационных и лесохозяйственных задач принято называть лесным дешифрированием аэроснимков, которое по своему содержанию условно подразделяется на контурное и таксационное. Контурное дешифрирование заключается в установлении границ различных участков на снимке для последующего натурного или аэротаксационного описания. Таксационное дешифрирование предусматривает не только установление границ отдельных таксационных участков по снимку, но и определение основных таксационных показателей насаждений.
В лесоустройстве основными методами дешифрирования аэроснимков считают глазомерное и комбинированное дешифрирования, поскольку такие показатели древостоев, как высота, диаметр крон, таксационный диаметр стволов деревьев, сомкнутость полога, поддаются измерительному определению на аэроснимках. Последнему способствует и широкое применение спектрозональной аэрофотосъемки, которая значительно расширила возможности определения многих таксационных показателей насаждений путем дешифрирования аэроснимков. Спектрозональные цветные аэроснимки позволяют отделять хвойные насаждения, имеющие на снимке зеленый цвет, от лиственных пород, окрашиваемых оранжевым, красно- и желто-оранжевым цветом с различными оттенками. На спектрозональных аэроснимках доля резкоочерченных границ между отдельными участками возрастает в 2-3 раза, а нерезких - уменьшается в 2 раза по сравнению с панхроматическими аэроснимками, ошибки в определении таксационных показателей многих насаждений получаются практически такими же, как и. при наземной глазомерной таксации, особенно при известном минимуме наземных таксационных работ. Разработанная учеными для таежных условий технология лесоинвентаризационных работ с широким использованием измерительного дешифрирования спектрозональных аэроснимков может дать большой экономический эффект при таксации таежных лесов.
Неотъемлемая часть инвентаризации леса - лесная съемка. Ее производят для получения графического плана устраиваемого объекта и составляющих его частей.
Объемы и содержание лесных съемочных работ устанавливают на лесоустроительном совещании после рассмотрения и утверждения им проекта разделения устраиваемого леса на планшетные полигоны и кварталы, а также наличия и состояния аэроснимков.
При отсутствии материалов аэрофотосъемки границы лесного фонда предприятия и его лесничеств определяют угломерной съемкой теодолитом. Поскольку площади лесничеств могут быть значительными, их общую площадь для съемки границ и внутренней ситуации разбивают на планшеты, которые представляют собой замкнутые полигоны части лесного массива, предельная площадь которой определяется принятым разрядом лесоустройства.
Топографической основой для составления лесоустроительных планшетов являются: а) плановые материалы прежнего лесоустройства; б) геодезические данные землеустройства, материалы наземной съемки и материалы аэрофотосъемки (фотопланы, фотосхемы); в) топографические карты. Новую съемку границ и планшетных рамок производят только там, где отсутствуют указанные материалы прежней съемки.
Для проведения съемки в лесу необходимо предварительно прорубить достаточно широкие просеки. Просеки, являющиеся линиями теодолитной съемки, прорубают шириной до 2 м и более, а прочие просеки - обычно шириной до 0,5 м. Одновременно с квартальными*просеками в случае необходимости прорубают таксационные визиры, направление которых намечают заранее так, чтобы они наиболее полно охватили все встречающиеся в квартале насаждения.
Съемку границ больших лесных объектов сочетают со съемкой планшетных полигонов. Внешние границы окраинных полигонов составляют границу всего объекта. В равнинных условиях съемку границ планшетных полигонов производят обычно способом обхода, прокладывая съемочные ходы по этим границам. Одновременно с этим задают направление квартальных просек и таксационных визиров, если они не были прорублены ранее. Одновременно с прокладкой съемочных ходов по границам планшетных полигонов замеряют углы между граничными линиями и квартальными просеками и расстояния между местами выхода просек и ближайшими к ним точками инструмента на границе.
Съемку внутренней ситуации кварталов можно при необходимости производить любым из способов: обхода, засечек, полярным, ординат и пр. При наличии аэрофотоснимков съемку не производят и контуры различных объектов внутренней ситуации переносят на планшеты с предварительно подготовленных фотодокументов. При промере всех линий ставят пикетные колышки через каждые 100 м при лесоустройстве по I-II разрядам и через каждые 200 м - по III разряду. Полученные данные измерений углов и линий заносят в геодезический журнал и абрис, которые вполне возможно совмещать в одном документе. Точки стояния инструмента в натуре отмечают постановкой столбов и закрепляют особыми знаками в виде закапываемых в землю на глубину 0,6-0,7 м валунов, кирпича, угля и т.п.
В системе лесного хозяйства РФ для непосредственного управления хозяйством и осуществления всего комплекса лесохозяйственных и лесозаготовительных работ созданы предприятия лесного хозяйства (лесхозы, леспромхозы, лесокомбинаты, лесхоззаги и т.п.), которые подразделяются на лесничества. Площадь таких лесничеств в различных предприятиях колеблется от нескольких сотен гектаров в степной и лесостепной зонах до нескольких десятков тысяч в таежной зоне.
Для установления территориального положения устраиваемых лесных массивов и взаимного расположения их частей лесную территорию в пределах каждого лесничества делят на планшетные полигоны, кварталы и клетки. Разграничительными линиями планшетных полигонов и кварталов являются просеки, а клеток внутри квартала - таксационные визиры.
Для составления проекта разделения объекта на планшеты и кварталы используют все имеющиеся плановые и картографические материалы и прежде всего материалы аэрофотосъемки. При разделении на планшетные полигоны необходимо стремиться к тому, чтобы: 1) число планшетов было возможно меньше; 2) границы планшетных полигонов проходили в местах, благоприятных для их привязки к геодезической основе; 3) границы полигонов использовались в качестве квартальных просек; 4) каждый планшетный полигон можно было наложить; на одном листе ватманской бумаги размером 60X60 см. В горных условиях разделение на планшетные полигоны производят1' применительно к условиям рельефа.
Планшетный полигон, как правило, состоит из ряда смежных кварталов и служит для повседневного учета изменений хозяйственных работ как плановый документ. Характер и подробность изображения на планшете деталей зависят от масштаба изображения леса и обусловливаются хозяйственной целесообразностью, определяемой при лесоустройстве разрядом. Поэтому масштаб планшетов необходимо брать в зависимости от разряда лесоустройства.
В процессе подготовительных работ не только изучают и уточняют границы лесничеств и планшетных полигонов, но и составляют проект квартальной сети в соответствии с принятым разрядом лесоустройства и на основе имеющихся планово-картографических материалов. При повторном лесоустройстве-в качестве основы используют планы лесонасаждений, а при первичном лесоустройстве проект квартальной сети составляют на основе листов топографической карты или космических снимков в масштабе планов лесонасаждений. Если лесничество устраивается по разным разрядам, то масштаб проекта квартальной сети принимается по преобладающему размеру.
При первичном лесоустройстве геодезические работы по составлению планшетов и разбивку квартальной сети начинают с прорубки двух магистральных ходов шириной не менее 1 м в направлении с севера на юг и с запада на восток. Магистральные ходы прорубают через середины массива так, чтобы с ними совпадали границы прилегающих планшетов. Такие магистральные ходы должны быть привязаны к границам окружной межи и опознаны на имеющихся материалах аэрофотосъемки.
В зависимости от интенсивности лесного хозяйства и десо-эксплуатации, перспектив их развития действующей лесоустроительной инструкцией установлены разные разряды лесоустройства. Кроме того, в некоторых случаях лесоинвентаризационные работы могут выполняться с помощью аэротаксации или камерального дешифрирования лесов по аэрофотоснимкам.
Разделение леса на кварталы облегчает инвентаризационные работы и имеет многостороннее хозяйственное значение. Оно создает более благоприятные условия для доступа в лес, ориентирования в нем, охраны леса, учета и контроля отпуска древесины и недревесных продуктов леса, прокладки дорог, назначения лесохозяйственных мероприятий и установления порядка рубки леса.
Для разделения леса на кварталы применяют три следующих способа: 1) искусственного разделения - путем прорубки' просечной сети, образующей, как правило, параллельные ряды кварталов или прямоугольников; 2) естественного - путем совмещения границ кварталов с имеющимися в лесу разделительными линиями в виде дорог, рек, троп, линий электропередач и связи, водоразделов и т.п.; 3) комбинированный - сочетает элементы первых двух способов. В равнинных условиях наиболее приемлемы первый и третий способы, а в горных условиях - преимущественно второй. На планово-картографических материалах и в натуре кварталы нумеруют отдельно по лесничествам в направлении с северо-запада на юго-восток. Границы, квартальные просеки и таксационные визиры промеряют и на пересечениях обозначают специальными столбами с соответствующими надписями. Если угол наклона этих линий составляет более 8°, то при этом измеряют углы наклона и определяют проекции измеряемых линий на горизонтальную плоскость. При пересечении квартальных просек между собой и при выходе их на границы ставят квартальные столбы с соответствующими надписями.
С целью организации более рационального использования имеющихся в каждом предприятии лесного хозяйства площадей лесного фонда, конкретизирования таксационных и повседневных производственных работ территорию каждого лесничества делят на территориальные хозяйственно-учетные единицы (кварталы). Площадь их согласно принятым разрядам лесоустройства может составлять в среднем от 50 до 1600 га. Выбор той или иной величины квартала находится в зависимости от предполагаемой степени дробности и детальности лесоинвентаризационных работ: чем выше дробность работ, тем меньше величина кварталов.
Площадь каждого квартала делится на таксационные участки (выделы). При инвентаризации леса в пределах каждого квартала, особенно по высшим разрядам лесоустройства, требуются осмотр и описание в натуре не только участков, которые выходят на просеки или иные границы квартала, но и всех участков внутри его. Поэтому в каждом квартале перед его инвентаризацией прорубают в соответствии с требованиями принятого разряда лесоустройства специальные ходовые линии шириной 0,3-0,5 м - таксационные визиры. Ими территория квартала делится вдоль или поперек на клетки, которые используют для таксации леса, а также при планировании и проведении различных работ в квартале.
Учет различных категорий площадей в каждом квартале и их таксация производятся с помощью предварительно подготовленных материалов аэрофотосъемки или геодезической наземной съемки и на основе специальных правил, разработанных лесной таксацией. Лесотаксационные приемы в отношении покрытых лесом площадей предусматривают решения трех основных задач: 1) определения запасов древесины по породам; 2) установления товарной структуры запаса; 3) определения приростов по запасу.
Все работы по инвентаризации лесов, как правило, производят с использованием подготовленных материалов аэрофотосъемки, причем при лесоинвентаризации по высшим разрядам лесоустройства (1а, I и II) все участки, предварительно отграниченные на аэрофотоснимках, таксируют по результатам натурного их осмотра. Таксацию производят по всем имеющимся: ходовым линиям, видимым на аэрофотоснимках, и путем хода по выделам через ориентиры (прогалины, отдельно стоящие деревья и т.п.), причем общая протяженность таксационных ходов на 1000 га не должна отклоняться от нормы, установленной разрядом, более чем на 15%. При работах в кварталах: величиной 1X1 км по I и II разрядам лесоустройства с применением аэроснимков таксационные визиры прорубают только-при отсутствии в квартале достаточного количества естественных ориентиров и разграничительных линий, видимых на аэроснимках. При лесоустройстве по III разряду таксируют по просекам и визирам с обязательным заходом и натурным осмотром всех участков приспевающих, спелых и перестойных насаждений. Остальное участки, находящиеся в межвизирных пространствах, таксируют путем камерального дешифрирования аэроснимков. При работах с применением аэроснимков в кварталах с преобладанием приспевающих, спелых и перестойных насаждений прорубают два взаимно перпендикулярных или параллельных друг другу средних таксационных визира.
Таким образом, лесоинвентаризация включает выделение и: отграничение в пределах квартала всех категорий площадей по их хозяйственному назначению, определение положения каждого участка (выдела) на планшете и плане лесонасаждений, а также составление таксационной характеристики каждого выдела. Следовательно, таксационный выдел является первичной лесоустроительно-хозяйственной учетной единицей и представляет собой участок квартала, достаточно однородный по своему территориально-хозяйственному значению и таксационной характеристике, отличающийся от смежных участков и требующий единых мер лесохозяйственного воздействия.
Разделение квартала на отдельные таксационные выделы-прежде всего зависит от категорий площадей лесного фонда и требований, предъявляемых к их таксации. Однако главными основаниями для разделения кварталов на участки служат внутренняя однородность каждого выделяемого участка и его отличие от смежных с ним участков. Оба эти признака получают свое выражение в таксационной характеристике, резкая неоднородность которой является основанием для разделения леса и выделения разных участков.
При выделении и описании не покрытых лесом площадей (невозобновляющихся вырубок, гарей, сухостойных насаждений, прогалин, пустырей, редин, погибших лесокультур и др.) отмечаются не только причины их появления, но и указываются мероприятия по их очистке и облесению естественным путем или искусственными способами.
Выделяя и характеризуя участки нелесных площадей (угодья, болота, пески, овраги, гольцы, каменистые россыпи, крутые склоны, а также площади специального хозяйственного назначения), которые не предназначаются или непригодны для выращивания леса без проведения специальных мероприятий или имеют специальное назначение, требуется описание их состояния и качества в целях указания мер для более рационального использования или проектирования необходимого лесохозяйственного воздействия с целью улучшения их состояния и возможностей использования.
Минимальные площади, га, для выдела - таксационных участков в различных категориях земель лесного фонда по разрядам, предусмотренным действующей лесоустроительной инструкцией. Границы выделов нередко имеют определенную условность и зависят от субъективных решений таксатора. Существует три технических способа установления границ таксационных выделов: 1) способ стереоскопического анализа изображения насаждений и других категорий площадей лесного фонда на аэроснимках; 2) способ засечек при рекогносцировочной таксации по ходовым линиям (просекам, таксационным визирам, дорогам, трассам и т.п.); 3) способ угломерной съемки границ выделов. При этом первый способ имеет наибольшее применение в практике лесоинвентаризационных работ.
При натурной таксации оконтуренных на фотоабрисе выделов делают уточнение их границ, а также объединение смежных выделов или, наоборот, их расчленение. При отсутствии аэроснимков последних лет границы таксационных выделов устанавливают способом засечек при рекогносцировочной таксации по ходовым линиям. Инструментальное выделение таксационных участков заключается в угломерной съемке границ, этих участков непосредственно в лесу с помощью угломерных инструментов (гониометра, буссоли, мензулы и т.п.). Этот способ применяется редко и только при инвентаризации небольших особо ценных площадей в лесопарковых зонах, курортных: лесах, учебно-опытных лесхозах и в других специализированных хозяйствах.
Выбор того или иного приема во всех случаях должен: обеспечивать наибольшую скорость работы при наименьших затратах труда и средств и вместе с тем необходимое качество и: возможную преемственность работ. В связи с этим все большее значение приобретает использование современных материалов, аэрофотосъемки, так как плановое положение каждого выдела на аэроснимке устанавливается с точностью, близкой к инструментальной съемке, а контуры участков наносятся на основе их глазомерного дешифрирования под стереоскопом и при необходимости с последующим уточнением в натуре. В горных условиях границы выделов на аэроснимках рекомендуется уточнять при таксации визуально «со склона на склон» с помощью» бинокля.
1.Арнольд, Ф.К. История лесоводства в России, Франции и Германии [Текст] / Ф.К. Арнольд. - Москва, 2008. - 403 с.
.Бейлин, И.Г. Георгий Федорович Морозов - выдающийся лесовод и географ (1967-1920) / АН СССР, Ин-т леса. - М., 1954. - 176 с., [1] л. план. с.
.Выдающиеся деятели отечественного лесоводства [Текст]. Вып.2, 1950. - 172 с. с.
.Институт лесоведения Российской академии наук [Текст]: История, соврем. состояние, основные результаты исслед. / Рос. акад. наук. - М., 2000. - 87, [1] с.
.Круглов, А.В. Лесные люди [Текст]: Очерки и впечатления (1883 г.) / А.В. Круглов. - СПб., 1887. - 208 с.
.Лес и лесное дело [Текст]: беседы об истории и современных проблемах российского леса / [под общ. ред. акад. Обливина А.Н.]. - Москва, 2000. - 222 с.
.Лесные [Текст]: краткие биографические очерки / Архангельский обл. общ. фонд «Музей леса». - (Жизнь замечательных лесоводов Европейского Севера). Вып. 2: [сборник / ред. Л.Ф. Ипатов, проф., к. с.-х. н., засл. лесовод РФ], 2004. - 183 с.
.Мелехов И.С. Очерк развития науки о лесе в России [Текст] / И.С. Мелехов. - Москва, 2004. - 208 с.
лесной аэрофотосъемка хозяйство инвентаризация