ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ЛЕСОПАТОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ЛЕСОВ БЕЛАРУСИ

 

Тяшкевич И.А. (НПГП "Космоаэрогеология", г. Минск, Беларусь);

Федоров Н.И. (БГТУ, г. Минск, Беларусь);

Балабаев Д.Г. (НПГП "Космоаэрогеология", г. Минск, Беларусь);

Понтус А.Р. (ГП "Лесмашининвест", г. Минск, Беларусь);

Мишнева Г.Ф. (РПП "Беллесозащита", г. Минск, Беларусь);

Блинцов А.И. (БГТУ, г. Минск, Беларусь);

Ярмолович В.А. (БГТУ, г. Минск, Беларусь).

 

В течение длительного периода леса Беларуси подвергаются воздействию различных негативных факторов: биотических (вредители и болезни), абиотических (аномальные метео-климатические условия) и антропогенных (хозяйственная деятельность). В совокупности эти факторы вызывают нарушение устойчивости лесных насаждений и причиняют значительный хозяйственно-экономический ущерб лесному хозяйству. Характер воздействия этих факторов на лесные экосистемы зависит от их продолжительности, негеодинамических, гидрогеологических, гипсометрических и других условий. В результате в лесах Беларуси возникли многочисленные очаги массового размножения хвое- и листогрызущих насекомых и грибных болезней. Прошедший 23 июня 1997 г. ураган в сильной степени повредил лесные насаждения на площади более 6000 га. Большие запасы поврежденной и мертвой древесины стали благоприятной кормовой базой для развития многих стволовых вредителей. Сильная летняя засуха 1999 г. вызвала дальнейшее ослабление многих лесных насаждений, и, в первую очередь, еловых древостоев.

Существующие в настоящее время наземные методы контроля и надзора за появлением и распространением патологических явлений в лесу не всегда позволяют получать оперативную информацию о состоянии насаждений. Поэтому для оценки состояния лесных ресурсов все большее применение находят геоинформационные технологии, в которых в качестве основных источников информации используются материалы аэрокосмических съемок в сопряженном сочетании с наземными измерительно-вычислительными методами. В рамках ГНТП "Леса Беларуси и их рациональное использование" выполняются специальные исследования по разработке многоуровневого оперативного контроля за лесопатологическим состоянием лесов. Многоуровневый лесопатологический контроль (мониторинг) включает дистанционную индикацию структуры, масштаба, степени и природную приуроченность очагов поражения, анализ и прогноз динамики площадей очагов, пространственно-временное моделирование трансформации лесов под воздействием негативных факторов, природное районирование и прогнозирование лесовосстановительных процессов, автоматизацию тематической обработки многозональной аэрокосмической информации.

Методология лесопатологических работ с использованием аэрокосмических средств сбора информации базируется на ретроспективных материалах по изучению насаждений, поврежденных корневой губкой, сосновым пилильщиком, короедом типографом, шелкопрядом-монашенкой и другими вредителями, а также на ландшафтно-экологическом подходе к анализу пространственного размещения очагов поражения. В качестве физиономичных индикационных признаков пораженных природно-территориальных комплексов используется текстура и структура изображения очага и его спектральная аномалия на аэрокосмическом изображении. Это позволяет диагностировать ослабление и поражение фитоценоза на ранней стадии и прогнозировать степень возможного поражения лесов. В целом, лесопатологические многоуровневые исследования включают следующие направления исследования:

·совершенствование методов лесопатологического дешифрирования аэрокосмоснимков, выделение ключевых участков для надзора за энтомо- и фитовредителями;

·разработку принципов и методов лесопатологического картографирования лесов на ландшафтной основе, составление серии специальных карт;

·проведение наземных биолого-географических исследований на ключевых участках, ежегодный учет энтомо- и фитовредителей;

·построение прогнозных моделей повреждаемости лесов на основе пространственно-временного анализа площадной динамики повреждений;

·лесопатологический мониторинг лесных ландшафтов по материалам многозональной аэрокосмической съемки;

·разработку стратегии и тактики защиты лесов с использованием материалов дистанционных съемок и прогнозных лесопатологических карт.

Структурная схема технологических процессов функционирования системы оперативного контроля за лесопатологическим состоянием лесов Беларуси на основе аэрокосмических и наземных измерений с использованием методов цифровой обработки аэрокосмической информации, представлена в следующем виде. Ядром системы служит наземная станция приема космической информации, работающая в реальном масштабе времени пролета спутника над территорией устойчивого приема информации станцией. Функционально станция сопряжена спецканалами связи с тематическими ГИС-системами, архивами и Базами Данных. Основными технологическими этапами работ являются:

·планирование комплексных контактно-дистанционных работ по оперативному лесопатологическому мониторингу;

·анализ наличия (достаточности) наземной информации на район исследований;

·ввод информации в средства обработки (в том числе и предварительной);

·дешифрирование и тематическая интерпретация получаемой информации;

·ввод обработанной информации в тематические Базы Данных;

·представление полученных данных пользователям.

Внедрение многоуровневого контроля за лесопатологическим состоянием лесов позволит более оперативно решать многие задачи, связанные с защитой лесов от вредителей и болезней.