Опыт стратификации лесов по космическим снимкам высокого разрешения для государственной инвентаризации лесов

Согласно ст. 90 Лесного Кодекса, "государственная инвентаризация лесов представляет собой мероприятия по проверке состояния лесов, их количественных и качественных характеристик… Государственная инвентаризация лесов проводится в отношении лесов, расположенных на землях лесного фонда и землях иных категорий, наземными и аэрокосмическими способами".
Согласно Методическим указаниям по проведению государственной инвентаризации лесов, п. III.14, "для определения количественных и качественных характеристик лесов в пределах лесного района разрабатывается единая оптимальная схема стратификации. Стратификация проводится путем группирования лесных насаждений в относительно однородные группы (страты), в пределах которых изменчивость запасов древесины меньше, чем в общей совокупности. Для осуществления стратификации используются таксационные характеристики выделов, установленные при лесоустройстве".
Таким образом, по сути дела страты являют собой обобщенные лесоустроительные выделы, что влечет за собой ряд сложностей и недочетов. Основные из них - это более чем 10-летняя давность последнего лесоустройства для многих субъектов РФ, неточные данные для сельских лесов, а так же некоторые особенности самой технологии лесоустройства (например, если на выделе ель составляет 40% по запасу, выдел относится в еловую страту). Все это может оказаться источником неточностей при создании схемы стратификации и породить ошибки в инвентаризации лесов.
Одним из вариантов решения данной проблемы может стать использование данных дистанционного зондирования Земли, а именно космической сканерной съемки, для создания схемы стратификации лесов и карты пространственного размещения страт. В данной работе анализируется опыт автоматизированного дешифрирования снимков различных сенсоров с использованием лесоустроительных выделов в качестве эталонных участков. Понятно, что такой подход актуален только в случае относительно недавнего лесоустройства; для субъектов РФ, где лесоустройство проводилось сравнительно давно или испытывающих интенсивное антропогенное воздействие, необходим более тщательный отбор эталонных участков с возможными полевыми работами и дешифрированием снимков сверхвысокого разрешения и аэрофотоснимков. Тем не менее, сам алгоритм работы вполне может применяться для текущего и всех последующих циклов государственной инвентаризации лесов.
Кроме того, в работе анализируется пригодность различных снимков высокого (но не сверхвысокого) разрешения для создания схемы стратификации лесов. В качестве тестового объекта было выбрано Рощинское лесничество Ленинградской области, поскольку лесоустройство там было проведено в 2003 г., причем высокого качества, а кроме того, на данный район имеется достаточно большое количество снимков, а именно: коммерческие SPOT 2/4 (панхром и спектрозональный), IRS P6 (панхром и спектрозональный), ALOS Avnir и бесплатный Landsat 7. Автором в среде ERDAS была проведена автоматизированная обработка космического изображения Landsat 7 (2003 г.), при этом породный состав и полнота определялись по эталонным участкам с использованием алгоритмов контролируемой классификации и вегетационных индексов. Полученные результаты проверялись как традиционным для ERDAS инструментом Accuracy Assessment, так и путем сравнения с имеющимися материалами лесоустройства и созданной на их основе карте страт.
Проведенная работа показывает, что данные ДЗЗ можно и нужно использовать для создания схемы стратификации лесных насаждений как минимум в дополнение к лесоустройству. В дальнейшем планируется изучение других упомянутых снимков с целью выяснения, насколько их применение повышает точность и детальность стратификации по сравнению с бесплатным и общедоступным Landsat.