Лесоустроители делают более эффективным контроль за лесами в области мониторинга ресурсов благодаря собственным разработкам программного обеспечения. Яркий пример этого - созданный в 2008 году “Каталогизатор” растровых объектов. Его отметили на конкурсе технологических инициатив ФГБУ «Рослесинфорг» в 2019 году, и теперь идет процесс внедрения “Каталогизатора” в работу всех филиалов учреждения.
Чем хороша разработка программиста Архангельского филиала Александра Кулакова и какие перспективы она открывает для сбора информации о лесах?
Нам сверху видно все
В тех районах, где ведется интенсивная лесозаготовка, важно отслеживать происходящее в лесах как можно более оперативно и точно. Быстро получить информацию помогает использование космических снимков земной поверхности.
Сейчас с орбиты Земли разные данные передают больше 2 тысяч космических аппаратов, многие из которых специализированы для съемки поверхности Земли. Такие снимки используются в том числе и в лесном хозяйстве. Информация со снимков позволяет систематически следить за изменением лесного покрова страны. По ним можно отследить состояние леса в любое время года и на любой, даже труднодоступной территории.
В прошлом веке технической основой для проведения лесоустроительных работ служила исключительно аэрофотосъемка. Сейчас для проведения лесоустройства используют в основном материалы космической, которые могут быть дополнены данными аэрофотосъемки. Эти данные дополняют друг друга в деле мониторинга состояния и использования лесов.
Карты решают все
Архангельская область - зона интенсивного лесопользования, и на ее территории много труднодоступных мест. Потому для объективного контроля за изменениями лесной территории в Архангельском филиале ФГБУ “Рослесинфорг” используют материалы дистанционного зондирования земли: аэрофотосъемку и, начиная с 2006 года, космическую съемку.
Обработанные с помощью специализированного программного обеспечения космические и аэрофотоснимки хранятся на сервере и после этого их могут использовать в камеральных работах все отделы филиала. Хранилище снимков - уникальный источник информации. Поэтому сведения из архива часто запрашивают заинтересованные организации, осуществляющие контроль с сфере налоговой политики, природопользования и правопорядка.
Они используют точную и актуальную информацию о состоянии лесов и земель для принятия решений и реализации мер по соблюдению законности.
Архангельский филиал получает космоснимки в хорошем разрешении от 0.5 м до 15 м, где на снимках с разрешением 0.5 м можно с легкостью различить кроны деревьев. В начале космические снимки поступали в филиал со спутников иностранных компаний, а с 2014 года большая часть материалов ДЗЗ поступает с космических аппаратов госкорпорации «Роскосмос» “Ресурс-П” и “Канопус-В”.
Космоснимки используются для выполнения работ по трем основным направлениям деятельности лесоучного учреждения: лесоустройству, государственной инвентаризации лесов и постановки земель на кадастровый учет.
Для выполнения работ по этим направлениям требуются специальные знания и навыки для анализа имеющихся материалов дистанционного зондирования Земли, которые позволяют исследовать не только съемку текущего года, но и прошлых лет, анализировать материалы ДЗЗ разных лет, времен года, панхроматических (черно-белых) и мультиспектральных (цветных), что дает наиболее точную характеристику обследуемой территории.
При работе с большим количеством пространственных данных закономерно встает вопрос об организации хранения информации с возможностью легкого и быстрого доступа.
BIG-DATA
Сейчас в хранилище растровых материалов порядка 7,3 тысяч космических снимков, их объем – более 35 Тб, а также в хранилище 18 Тб аэрофотоснимков.
Часто информация требуется не только для решения производственных лесоучетных работ, но и для сторонних организаций не только за текущий год, а даже за прошлые десятилетия.
Без продуманной системы хранения и извлечения информации с таким массивом данных работать сложно.
Для решения таких задач и было разработано специальное программное обеспечение «Каталогизатор», которое позволяет оперативно «поднять» большой объем материалов с возможностью визуального поиска и фильтрации снимков по ключевым показателям: времени и качеству съемки.
«Каталогизатор», который придумали и воплотили в жизнь инженер-программист Александр Кулаков и главный специалист участка дистанционного мониторинга использования лесов Сергей Сабуров, занял третье место в конкурсе технологических инициатив, который состоялся среди филиалов ФГБУ «Рослесинфорг».
Каталогизатор 4.0
«Каталогизатор» упорядочивает поступление и хранение материалов ДЗЗ и решает главную задачу работы с архивом - делает поиск нужной информации быстрее и легче. Его могут использовать в своей работе специалисты всех направлений производственной деятельности филиала, что оптимизирует затраты на подготовительные работы и обеспечивает преемственность материалов лесоустройства разных лет, а также повышает качество работы: точность и информативность лесных карт повышаются и материалы разных ведомств и организаций не противоречат друг другу.
Например, с помощью архивных снимков определенного периода для национального парка “Онежское Поморье” специалисты отдела земельных отношений определяли границу береговой линии Белого моря. Такие сведения из других источников получить было невозможно.
В ПО «Каталогизатор» на каждый снимок создается его пространственный контур с атрибутивной информацией о названии спутника, дате съемки, разрешении снимка и других свойствах.
Информация о каждом снимке вносится в базу данных ПО “Каталогизатор” и в автоматическом режиме создаются материалы быстрого просмотра изображений (QuickLook). Процесс одинаков как для аэрофотосъемки, так и для космоснимков.
С помощью многоаспектного поиска по архиву, который обеспечивает «Каталогизатор», можно установить истину в земельных спорах или проверить законность заготовки древесины на лесном участке. В интерфейсе программы предусмотрены такие операции работы с растровыми объектами как управление масштабом, фильтрация и скачивание непосредственно на компьютер инженера.
Цифровизация пространственных данных
В прошлом году «Каталогизатор» был отмечен специалистами центрального аппарата ФГБУ «Рослесинфорг» как наиболее перспективная разработка, которая может быть использована в создании Ведомственного фонда пространственных данных, где в будущем будут собраны в единое хранилище все материалы государственной инвентаризации лесов, лесоустройства, земельных отношений.
Существенное изменение претерпел «Каталогизатор» в последней версии, где была добавлена возможность работы с таблицами базы данных. В этой версии таблицы можно заполнять, править в них данные и сохранять на сервер без привлечения коммерческих ГИС-систем. Это было ключевым предложением филиалов по совершенствованию, и разработчики нашли возможность ее реализовать. Над совершенствованием программного обеспечения группа специалистов Архангельского филиала трудится и сейчас.
В ближайшем будущем в «Каталогизатор» добавят модуль пакетной обработки снимков, и он автоматизирует построение контуров снимков и заполнение атрибутивной информации, что существенно сократит время обработки материалов ДЗЗ.
«Каталогизатор» готовится к внедрению в производство во всех филиалах «Рослесинфорга».
По задумке авторов программного обеспечения, каталогизацию материалов ДЗЗ проведут на всей территории Российской Федерации силами филиалов ФГБУ «Рослесинфорг».
Благодаря этому, в перспективе информацию можно будет разместить на общем геопортале. Он сведет воедино данные разных ведомств и позволит вести их строгий учёт для принятия управленческих решений, установления истины в спорах и эффективного ведения хозяйства.