Загадочный космос будоражил умы человечества не одно тысячелетие. Но лишь в 1961 году состоялся настоящий прорыв: Юрий Гагарин совершил свой знаменитый полет в космическое пространство. С тех пор космические технологии шагнули далеко вперед и стали применяться в самых разнообразных отраслях, в том числе и лесном хозяйстве. Чем они могут быть полезны лесоводам и почему все больше студентов занимаются их исследованием, «БЛГ» рассказал доцент кафедры лесоустройства БГТУ, кандидат сельскохозяйственных наук Андрей ПУШКИН.

В настоящее время технологии космического дистанционного зондирования находят применение в различных областях лесного хозяйства: инвентаризации и картографировании лесов, учете текущих изменений в лесном фонде, анализе динамики земель лесного фонда и лесной растительности, оценке лесопользования и лесовосстановления, изучении лесных экосистем и многих других. С каждым годом технические возможности систем космической съемки растут, а значит, увеличиваются возможности их использования и в лесохозяйственной отрасли.
— Андрей Александрович, какие страны являются лидерами в области применения космических технологий в лесной отрасли?
— В первую очередь нас интересует опыт использования космических технологий в лесном секторе нашей ближайшей соседки — России. Если брать в расчет ее европейскую часть, то у нас весьма схожие климатические и лесорастительные условия, что обуславливает, в свою очередь, сходство лесного фонда и методов его инвентаризации. Кроме того, мы активно исследуем передовой опыт и других зарубежных стран, большей частью Скандинавских и Канады. Но лесной фонд и сама организация лесного хозяйства у них значительно отличаются от белорусской модели, в связи с чем нам могут быть полезны главным образом их технологии обработки материалов космической съемки для решения задач лесного хозяйства. Например, в России сегодня остро стоит проблема незаконных рубок и контроля крупных лесных пожаров. Данные спутникового мониторинга помогают в борьбе с ними, позволяя своевременно выявлять свежие вырубки и места возгораний. В Беларуси, к счастью, такой проблемы нет, поэтому те же материалы мы используем в иных целях: для картирования земель лесного фонда, рубок леса и других текущих изменений. На основании космических снимков можно отследить изменения, происходящие на землях лесного фонда, оперативно вносить их в цифровые лесные карты. В настоящее время основное применение данных космического дистанционного зондирования — лесоустроительные работы, и лесоустроительное республиканское унитарное предприятие «Белгослес» много делает в этом направлении. Так, в его структуре создан и успешно функционирует специализированный отдел дистанционного зондирования и мониторинга лесов, который занимается не только разработкой новых технологий использования данных космической съемки в лесном хозяйстве, но и проводит работы по их практическому внедрению в производство. К слову, у Беларуси уже есть свой спутник дистанционного зондирования земли БКА, благодаря которому мы рассчитываем повысить оперативность получения материалов космической съемки, что очень важно для лесохозяйственной практики. Надеюсь, что разработки белорусских ученых в сфере космических технологий в ближайшее время будут использоваться не только в лесоустроительных работах, но и найдут широкое применение в лесхозах страны.
— Могут ли космические технологии помочь в борьбе с браконьерством?
— На современном этапе развития систем космического дистанционного зондирования — нет. Дело в том, что периодичность самой съемки, а также необходимость временных затрат на обработку получаемых со спутника материалов не позволяют выявлять данные факты в режиме реального времени.
— А каков экономический эффект от применения космической съемки в лесном хозяйстве?
— Тут очень сложно провести прямой расчет: многое зависит от конкретной задачи, в решении которой используются материалы космической съемки, а также качества полученных со спутника снимков, на которое могут повлиять, к примеру, те же погодные условия — облачность, время съемки и т. д. Например, как можно экономически оценить использование материалов космической съемки для выработки правильного и своевременного управленческого решения? Эффект, конечно, есть. Так, если рассматривать использование материалов космического дистанционного зондирования для целей инвентаризации лесов и создания планово-картографических материалов, то космические снимки сверхвысокого пространственного разрешения в настоящее время хоть и дороже аэрофотоснимков, но зато их обработка намного дешевле. Дело в том, что космические снимки поступают уже в цифровом виде с привязкой к системе координат, что значительно сокращает время и экономит затраты на их обработку. К тому же космический снимок способен охватить значительную часть территории лесхоза, на которую аэрофотоснимков нужно большое количество. При этом каждый аэрофотоснимок должен быть отсканирован и привязан к системе координат, что влечет дополнительные затраты. К тому же качество материалов современных систем сверхвысокого космического дистанционного зондирования (GeoEye, QuickBird) ничуть не уступает получаемым в настоящее время в республике материалам аэрофотосъемки, а зачастую и превосходит ее.
— Андрей Александрович, а что нового происходит в космических технологиях и их применении в лесохозяйственных работах?
— Знаковым событием в развитии космических технологий Республики Беларусь последнего времени, конечно, является успешный запуск Белорусского космического аппарата дистанционного зондирования Земли (БКА). Высок интерес к данному аппарату и у лесоводов. В настоящее время БКА находится на этапе тестовых испытаний, и после получения снимков будут исследоваться возможности их использования для решения лесохозяйственных задачах. Технические параметры съемочной камеры аппарата позволяют предварительного говорить о возможностях использования материалов для целей учета текущих изменений и актуализации лесных планово-картографических материалов, оценки площадей поврежденных ветровальных и буреломных насаждений, организации мониторинга динамики земель лесного фонда и решении ряда других научно-прикладных задач. Что касается технологий использования материалов космической съемки при решении задач лесного хозяйства, то они разрабатываются главным образом РУП «Белгослес» совместно с кафедрой лесоустройства БГТУ в рамках различных научно-технических программ. В рамках такого творческого союза разработаны методы обработки материалов космической съемки при решении задач лесного хозяйства; внедрена технология контурного дешифрирования земель лесного фонда; разработан аппаратно-программный комплекс автоматизированного создания тематических карт основных видов лесных земель и растительности, их динамики; создана технология предварительной ресурсной оценки поврежденных ветровальных и буреломных лесных насаждений. Наблюдающееся в последние годы бурное развитие систем дистанционного зондирования, алгоритмов и программного обеспечения обработки получаемых материалов открывает новые возможности использования данных космического дистанционного зондирования в лесном хозяйстве: для проведения лесотаксационного дешифрирования, оценки пожарной опасности в лесах, выявления ослабленных и усыхающих насаждений, пространственно-временного моделирования динамики лесных экосистем и многого другого.
— Космические технологии привлекают студентов?
— Конечно, все новое, современное вызывает особый интерес у студентов. Мы же в свою очередь стремимся активно использовать наши научные наработки в учебном процессе, дипломном проектировании. Ежегодно 3—4 студента-выпускника кафедры лесоустройства защищают дипломные работы по космической тематике, проводится подготовка магистров и аспирантов. На кафедре открыта специализация «информационные системы в лесном хозяйстве». Ежегодно мы набираем порядка 10—13 человек. Студенты, помимо общих, характерных для лесохозяйственной специальности дисциплин, изучают ряд специальных: «системы приема и обработки космической информации», «системы лесохозяйственной информации», «компьютерные технологии в лесном хозяйстве» и др. Такая подготовка позволяет будущим специалистам быть на ты с информационными технологиями, используемыми в лесохозяйственной отрасли, в том числе выполнять основные работы по обработке материалов дистанционного зондирования для целей лесного хозяйства. Кроме того, мы привлекаем студентов к научной работе в рамках существующих на кафедре кружков, проводимых в университете студенческих научно-технических конференций, а также выполняемых научных проектов. Надеемся, что после окончания вуза наши выпускники будут применять знания космических технологий не только в лесоустройстве, где сегодня сосредоточен наибольший объем работ в данном направлении, но и в лесхозах.
— Возникают ли сложности с внедрением космических технологий на местах?
— Конечно, человеческий фактор присутствует всегда и везде. Космические технологии, как и все новое, динамично развивающееся, требует определенного изучения, и нужно держать руку на пульсе: в мире появляются новые системы дистанционного зондирования, улучшаются их технические характеристики, разрабатывается новое программное обеспечение, методы и алгоритмы обработки данных. Отрадно то, что РУП «Белгослес» проводит техническую учебу, где инженеры-таксаторы обучаются новым методам работы с космической информацией и системами глобального позиционирования. Это позволило при проведении лесоустроительных работ уже в настоящее время достаточно широко использовать материалы космической съемки вместо традиционных аэрофотоснимков. При этом доля использования космических снимков при проведении лесоустроительных работ увеличивается год от года. На уровне лесохозяйственных учреждений распространение получает использование систем глобального позиционирования для проведения геодезических съемок лесных площадей и в первую очередь лесосек. Специалисты более широко начинают пользоваться услугами интерактивных картографических интернет-сервисов, в первую очередь Google Maps и Google Earth. Следует отметить и факт увеличения доступности космических технологий, что необратимо ведет к их более широкому использованию при решении ряда научно-производственных и лесохозяйственных задач.

БЛГ