Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геоинформационная технология актуализации данных территориального деления лесного фонда для мониторинга пожарной опасности

ВАК РФ 25.00.35, Геоинформатика

Автореферат диссертации по теме "Геоинформационная технология актуализации данных территориального деления лесного фонда для мониторинга пожарной опасности"

На правах рукописи УДК 528.9:577.4

ПОДОЛЬСКАЯ АЛЕКСАНДРА СЕРГЕЕВНА

ЕОИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ АКТУАЛИЗАЦИИ ДАННЫХ ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО ДЕЛЕНИЯ ЛЕСНОГО ФОНДА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

Специальность 25.00.35 - Геоинформатика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

'V

т.

Москва - 2009

003469342

Работа выполнена на кафедре прикладной экологии

Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессо

Малинников Василий Александров!!

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессо

Цветков Виктор Яковлеви доктор технических на Захаров Валерий Николаев!

Ведущая организация - ФГУП «Государственный научно-исследовательский

производственный центр «Природа» (ФГУП «Госцентр «Природа»

Защита диссертации состоится «_4_» июня 2009 года в ¿(¿¡асов. на заседании диссертационного Совета Д.212.143.03 при Московском государственн университете геодезии и картографии по адресу: 105064, Москва, Гороховский пер., зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета геодезии и картографии.

Автореферат разослан «¿?1>> С\пр/?<АЛ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

......

Климков Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследовании. Накопленный опыт современных гехно-гий сбора н обработки данных о горимости лесов, состоянии грозовых разрядов и теорологической информации позволил разработать действующую информаци-шую систему дистанционного мониторинга Федерального агентства лесного хо-йства (ИСДМ-Рослесхоз), - аэрокосмическую систему федерального уровня, лючающую наземные наблюдательные пункты, воздушные патрули и космиче-ие средства слежения за лесными пожарами. В структуре системы выделены бло-мониторинга пожарной опасности, лесопатологии, лесопользования и лесовос-ановления.

Для блока мониторинга пожарной опасности особое значение имеет актуаль-сть данных территориального деления (ТД) лесного фонда, под которыми пони-ют данные о границах лесохозяйственных предприятий, авиационных подразде-ний и зон мониторинга пожарной опасности, а также связанные с ними атрибу-вные и справочные данные. Относительно границ территориального деления лес-го фонда осуществляется пространственная идентификация детектированных по утниковым данным очагов лесных пожаров. Границы территориального деления двержены ежегодным изменениям, связанным с организацией новых, упразднени-старых, разукрупнением или объединением авиаподразделений/лесхозов; отне-нием территории лесного фонда к космической, авиационной или наземной зонам ниторинга.

Происходящие изменения требуют учета в структуре ИСДМ, что обуславли-ет необходимость разработки геоинформационной технологии ежегодной актуа-зации данных территориального деления лесного фонда до наступления пожаро-асного сезона. Актуализированные данные применяются в ИСДМ при оператив-м мониторинге лесных пожаров, а также имеют большое значение для решения да научно-исследовательских задач по оценке углеродного бюджета, динамики, стояния лесов и биоразнообразия на основе данных государственного учета леса.

Законодательно актуальность темы определил принятый в 2006 г. новый Лес-й кодекс Российской Федерации, согласно которому вместо лесхозов основными

I

территориальными единицами управления в области использования, охраны, захц1 ты, воспроизводства лесов становятся лесничества и лесопарки. Перевод лесхозов лесничества был реализован в регионах, что позволяет в настоящее время интегр ровать полученные от субъектов данные нового деления в ИСДМ.

Целью диссертационного исследования является разработка геоинформ ционной технологии, осуществляющей ежегодную актуализацию данных террит риального деления лесного фонда Российской Федерации в структуре ИСД Рослесхоз, первоначально созданной в интересах охраны лесов от пожаров.

Реализация поставленной цели потребовала решения следующих задач:

• изучение, анализ и обобщение лесоустроительных технологий обновлен планово-картографических материалов и современных технологий сбора обновл ний цифровых карт по сети Интернет;

• разработка блок-схемы современной геоинформационной технологии акту лизации данных ТД лесного фонда, состава и содержания ее базовых блок регламента работы технологии как части ИСДМ;

• исследование зависимости возникновения лесных пожаров от молш применение актуализированных данных о границах авиаподразделений п комплексной обработке данных грозопеленгации, спутниковых и метеонаблюден для прогноза возникновения лесных пожаров от молний;

• апробация разработанной технологии актуализации данных ТД лесного фо да к пожароопасному сезону 2009 г. на тестовом регионе России.

Объектом исследования является разработка новой технологии актуализа данных территориального деления лесного фонда РФ. Предмет исследования - т риториальное деление лесного фонда РФ, принципы его организации, способы и риодичность обновления данных. В практической части предметом исследования ляется тестовый регион, в границах которого представлены все типы изменений д ных ТД и виды зон мониторинга пожарной опасности.

Методы и средства исследований опираются на современные теоретическ и практические основы геоинформационных систем и способов передачи инфор\ ции о происходящих изменениях объектов местности, методы пространственног

атистического анализа, подходы объектно-ориентированного программирования, работе учитываются исторически сложившиеся принципы лесного хозяйства Рос-и, его развития во времени и современное состояние.

Состояние изученности проблемы. В первой главе приводится обзор состоя-1Я проблемы по материалам научных публикаций и Лесного кодекса РФ 2006 г. Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

■ Проведен анализ современного состояния данных о границах территориального деления лесного фонда, лесоустроительных технологий обновления планово-картографических материалов на базе ГИС, обобщен опыт технологий сбора обновлений цифровых карт по сети Интернет;

■ Разработана геоинформационная технология ежегодной актуализации данных территориального деления лесного фонда для задач мониторинга пожарной опасности;

■ Впервые проведено исследование и предложена методика комплексной обработки данных грозопеленгации, спутниковых и метеонаблгодений для прогноза возникновения лесных пожаров от молний.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Структура, блок-схема и регламент работы геоинформационной технологии актуализации данных ТД лесного фонда, состав и содержание базовых блоков;

2. Цифровые растровые карты границ ТД лесного фонда по субъектам РФ;

3. \¥еЬ-интерфейсы сбора информации об изменениях данных ТД лесного фонда, размещенные на сервере ИСДМ; ГИС-интерфейсы редактирования справочников, границ и атрибутов для блока внесения изменений данных ТД;

4. Технологическая схема и комплекс программных модулей проведения контроля данных;

5. Методика комплексной обработки данных грозопеленгации, спутниковых и метеонаблюдений для прогноза возникновения лесных пожаров от молний. Практическая значимость. Результаты исследований автора по теме диссер-

ции (разработанные инструкции, интерфейсы сбора и внесения изменений, циф-вой векторный слой границ территориального деления лесного фонда, тематиче-

ские материалы) используются в блоке мониторинга пожарной опасности ИСДМ производственном процессе в Центре по проблемам экологии и продуктивности л сов (ЦЭГТЛ РАН) и ФГУ "Авиалесоохрана", что подтверждено документально а! тами ввода в опытную эксплуатацию.

Апробация работы. Результаты диссертационного исследования докладыв лись на: ежегодных научно-практических конференциях студентов, аспирантов молодых ученых МИИГАиК (2006 - 2009 гг.); открытых Всероссийских конфере! циях «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космо (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, поте} циально опасных явлений и объектов)» (Москва, 2005-2008 гг.); Международно конференции по картографии и ГИС (Боровец, Болгария, 2006 г.); научи практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь обществу, основанному на знаниях» (Москва, 2006 г.); 4-ой Международной конф ренции «Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведени и лесном хозяйстве» (Москва, 2007 г.); 3-ем Международном семинаре «Интегращ информации и ГИС - 2007» (Санкт-Петербург, 2007 г.); Всероссийской конфере ции с международным участием «Пожары в лесных экосистемах Сибири» (Краен ярск, 2008 г.). Будет сделан доклад на Международной научно-технической конф ренции «Геодезия, картография и кадастр - XXI век», посвященной 230-летию о нования Московского государственного университета геодезии и картографии (М сква, 2009 г.).

Публикации. Содержание диссертации изложено в 11-ти публикациях, три у которых помещены в рекомендованных ВАК России журналах. Результаты исслед вания по теме диссертации отражены в отчетах лаборатории мониторинга лесны экосистем Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН о научн исследовательской работе, выполненной в рамках Государственного Контракта МГ-02.06/23К между Рослесхозом и ЦЭПЛ РАН.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, списка сокр£ щений, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Содержит 16 страниц машинописного текста, 13 таблиц, 56 рисунков и 4 приложения с иллюс

циями. Список литературы включает 124 наименования, в том числе иностранные бликации и Интернет-источники.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю работы ктору технических наук, профессору Малинникову Василию Александровичу и ндидату технических наук, заведующему лабораторией мониторинга лесных эко-ютем ЦЭГТЛ РАН Ершову Дмитрию Владимировичу за внимание и помощь в ра-те. Автор признателен коллегам по лаборатории мониторинга лесных экосистем ЭПЛ РАН за рекомендации и замечания, способствовавшие улучшению работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, поставлена цель и сформулиро-ны задачи исследования.

В первой главе представлен обзор современного состояния данных о грани-х территориального деления лесного фонда и существующих технологий их ак-ализации.

Новое лесное законодательство России 2006 г. обусловило передачу большин-ва полномочий РФ в области лесных отношений на землях лесного фонда органам сударственной власти субъектов Федерации. В настоящее время процесс перехода ава собственности РФ на лесхозы субъектам завершен. Установление границ и феделение количества лесничеств и лесопарков было предписано осуществлять слесхозу по предложениям органов исполнительной власти субъектов.

Административно до принятия Лесного кодекса РФ 2006 г. общее руководство координация всех работ по авиационной охране лесов осуществлялись Централь-й базой ФГУ "Авиалесоохрана". Согласно новому Лесному кодексу, полномочия охране лесов начиная с 2007 г. в полном объёме переданы субъектам Федерации, которых организованы государственные учреждения по авиационной охране лев, разрабатывающие свои варианты функционирования Авиалесоохраны. Зониро-ние лесного фонда РФ по способу мониторинга пожарной опасности производит-путем выделения зон наземного, авиационного и космического мониторинга. От-сение территорий лесного фонда к зонам мониторинга производится согласно ре-мендациям Рослесхоза.

В диссертации выполнен анализ технологий отечественных лесоустроитель ных предприятий с учетом особенностей российской отрасли лесного хозяйства, дл которой разрабатывается технология актуализации данных ТД в структуре ИСДМ Рослесхоз. Проанализированы три технологии обновления картографических лесо устроительных материалов на базе ГИС Центрального, Северо-Западного и Западно Сибирского лесоустроительных предприятий. Результаты анализа представлены сводной таблице сравнения (Таблица). В основе технологий других отечественны лесоустроительных предприятий лежат схожие методические подходы.

Таблиц

Сравнение лесоустроительных ГИС-технологий обновления кар

Характеристика ГИС ТороЬ Центрлеспроект ЛУГИС Севзаплеспроект ЛесГИС Запсиблеспроект

1 Базовая ГИС ГИС ТороЬ \VinGIS, \VinMap МарГпГо

2 Источники информации об изменениях Планшеты предыдущего лесоустройства, аэрофотосники, геоданные Аэрофотоснимки, абрисы снимков Абрисы снимков, топографические карты

3 Ввод картографических данных Сканирование исходных материалов Сканерный метод Сканирование абрисов и топографических карт

4 Уровень внесения изменений Выдел Выдел Выдел

5 Ежегодное внесение изменений Региональный уровень: учет и генерализация до уровня региона текущих изменений из лесхозов. Федеральный уровень: учет и генерализация изменений из регионов Актуализация картографического материала и данных лесного фонда на начало текущего года Ежегодное внесение текущих изменений в цифровую карту лесонасаждений

6 Контроль данных Взаимный контроль КБД и таксационной БД, вгоу-ально-аналигический контроль КБД, проверка баланса площадей в таксационной БД Контроль вводимой информации с сохранением истории вносимых изменений Вычисление и увязка площадей, формирование таблицы данных о площадях

Лесоустроительные ГИС-технологии направлены на обновление данных

границах первичных учётных единиц - таксационных выделов. В качестве источни ков информации о произошедших изменениях в границах используются планов картографические материалы предыдущего лесоустройства, топографические карт и аэрофотоснимки. Установлена особенность указанных технологий - ввод карт графических материалов в ГИС посредством сканерного метода, этапы которог подробно рассмотрены в тексте диссертации. Выявлены методы, применяемые в л соустроительных технологиях, которые целесообразно включить в разрабатываему!

еоинформационпую технологию актуализации данных ТД лесного фонда. Одним 13 таких методов является контроль вводимых пользователем данных.

Изучен процесс внесения изменений в нормативно-справочную информацию I границы лесохозяйственных предприятий в ГИС TopoL. Выявлены функциональ-гые возможности геоинформационной системы, которые необходимы при внесении вменений в данные территориального деления лесного фонда.

Проанализированы технологии актуализации данных ТД лесного фонда с при-лечением сканерного метода, разработанные и эксплуатируемые в ЦЭПЛ РАН и во сероссийском научно-исследовательском институте лесоводства и механизации есного хозяйства (ВНИИЛМ). Ввиду значительных временных затрат на ввод, при-язку и трансформирование бумажных топографических карт при использовании каперного метода сделан вывод о нецелесообразности применения метода при еже-одной актуализации данных ТД. Немаловажным является устранение разнородного арактера первичного потока информации путем формализации входных данных, есущих информацию об изменениях. В качестве альтернативы бумажным топографическим картам предлагается использовать цифровые.

Подвергнуты анализу современные отечественные (TeleAtlas Россия, "Нари-уйКа") и зарубежные (Google Maps, Digital Vector Maps и др.) технологии сбора об-овлений цифровых карт по сети Интернет на предмет возможности применения их 1етодических подходов в технологии ежегодной актуализации данных ТД лесного юнда; результат представлен в тексте диссертации в виде таблицы.

Во второй главе диссертации изложена разработанная геоинформационная ехнология актуализации данных ТД лесного фонда. Определен состав базовых бло-ов на основании результатов проведенного в первой главе анализа и обобщения ехнологий лесоустроительных предприятий, актуализации данных ТД с прнвлече-ием сканерного метода и сбора обновлений карт по сети Интернет. В составе тех-ологии выделены шесть базовых блоков: создание растровых карт, сбор информа-ии об изменениях данных ТД, внесение изменений, контроль данных, формирова-ие тематических материалов, передача актуализированных данных (рис.1).

Рис. 1. Блок-схема технологии актуализации данных ТД лесного фонда Создание растровых карт (1-й базовый блок). Была проведена автоматиза ция процесса создания цифровых растровых карт границ ТД лесного фонда на тер риторию субъектов Федерации, позволившая уменьшить время создания карт, фор мализовать их содержание и оформление за счет сокращения количества выполняв мых пользователем операций и включения в процесс картосоставления дополни тельных возможностей. Предпосылками к уменьшению времени создания карт яв ляется текущее положение с их построением: для 81-го субъекта РФ требуется 41 карт, что предполагает значительные временные и людские затраты. В зависимости от нагрузки подписями населенных пунктов и гидрографической сети создание од ной карты занимает у одного специалиста от двух до пяти восьмичасовых рабочи дней. Формализация содержания и оформления карт выполнена для предотвраще ния ошибок, связанных с влиянием человеческого фактора, приводящего к недоста

очности или избыточности содержания, изменению условных обозначений, кор-ектировке макета карты.

Обоснован выбор геоинформационной системы Arc View GIS 3.x в качестве рограммного обеспечения создания растровых карт. Проведено расширение функ-иональных возможностей ГИС Arc View за счет реализации дополнительных про-аммных модулей (скриптов), написанных на объектно-ориентированном языке рограммирования Avenue. В главе представлена технологическая схема автомата-фованного создания растровых карт.

Состав и содержание программных модулей. Для проект-шаблона под равлением Arc View было написано пять взаимодействующих программных моду-ей: 1) Создание видов с предопределенным набором данных. Определен и обосно-н выбор необходимых и достаточных общегеографических и тематических циф-вых слоев для создания карт просмотра и внесения изменений. 2) Определение раметров проекции. Проведен выбор и обоснование применяемой равновеликой илиндрической проекции с учетом назначения и масштаба карт. В состав про-аммного модуля включен разработанный алгоритм определения для каждого бъекта Федерации центрального меридиана и стандартной параллели, которые именяются при автоматическом формировании файла проекции. 3) Построение ординатной сетки. Программный модуль позволяет строить и оформлять геогра-ическую сетку без участия пользователя. 4) Расстановка подписей элементов об-егеографического н тематического содержания в автоматическом режиме сокра-ает количество выполняемых пользователем операций. 5) Подготовка листа ком-новки карты к растеризации разделена на две части - интерактивную и автома-1 ческую. Участие человека минимизировано и заключается в выборе типа растрой карты: авиаподразделения, лесхозы или зоны мониторинга. Остальные операции оформлению и установке размера листа компоновки, разрешения растеризации и здания файла привязки проводятся в автоматическом режиме. Файл привязки соз-ется для установления системы отношений между внутренними пиксельными ко-динатами цифровой растровой карты и географическими координатами в ГИС.

il

При растеризации выбор формата хранения кар! осуществлялся исходя из распространенности файловых форматов, определения наилучшего соотношения.

размер/качество и минимизации объема для передачи карт по сети Интернет. №

I

рис. 2 представлены примеры созданных цифровых растровых карт границ лесхозо^ на территорию Забайкальского края. I

Перспективой модернизации блока создания цифровых растровых карт явля-| ется обеспечение его работы под управлением АгсС18 9.x.

Лесхозы (карта просмотра): Забайкальский край

а) б)

Рис. 2. Цифровые растровые карты границ лесхозов Забайкальского края: а) карта

просмотра, б) карта внесения изменений Сбор информации об изменениях данных ТД лесного фонда (2-й блок' осуществляется посредством сети Интернет и заключается во взаимодействии с уполномоченными органами исполнительной власти субъектов РФ в области лесногс хозяйства. Последовательность сбора информации состоит из четырех этапов: I 1. Просмотр материалов по состоянию данных о границах территориального деления лесного фонда субъекта за прошедший пожароопасный сезон (ПС) осуществляется на созданных и размещенных на сервере ИСДМ-Москва УУеЬ^ интерфейсах (рис. За). Материалы включают справочники лесхозов и авиаподраз делений; растровые карты границ ТД, созданные в рамках первого базового блока:

формы регистрации, содержащие обобщенные и классифицированные по типам изменения.

2. Отображение изменений региональными органами лесного хозяйства в случае обнаружения несоответствия между материалами за прошедший ПС и современным состоянием данных о границах ТД согласно разработанной инструкции.

3. Передача информации об изменениях в границах территориального деления лесного фонда субъекта обратно на сервер ИСДМ.

4. Получение информации об изменениях из субъекта РФ.

1 ■ ПРОСМОТР имеющи йся ni¡

и/п Церечсш. материала

1 Спривочянхавиаотасдсяий

2 Справочник «есхоэов

I 2 Карloroa^iriccaifl шгершя:

Нерачта мачриил»

гриппа по субъекту РФ

Цредвзрителалил! просмотр

2 Границы лесхозов J Гржяяци я>я хссннчган 13 Формы и ннструуют:

ИШяГ

te!i3?Bf

2 Фориа (инструкция внутри формы) регистрации

3 Инструкции ио ианесенаю границ на растровые >

Г.ч ülljjjt

l.-lr ij ii

Ь ' -------

liíiiJM ¡043 .11

iii»jn"o

IЩ.

1111:1.4 Hlllii-

¡MMiS

__U_J ft | t> | |

a) Web-интерфейс б) ГИС-интерфейс

Рис. 3. Интерфейсы: а) сбора информации об изменениях, б) внесения изменений

Внееенне изменений (3-й блок) в три типа данных: границы территориального деления, атрибутивные данные слоя границ ТД, справочники лесхозов и авиаподразделений. С учетом специфики и взаимосвязанности данных спроектированы и разработаны ГИС-интерфейсы внесения изменений, функционирующие под управлением геоинформационной системы мониторинга лесных пожаров (ForsGIS -Fire Objects and Remote Sensing GIS), входящей в состав ИСДМ (рис. 36).

Функциональные возможности интерфейса редактирования справочников помимо стандартных операций создания, удаления записей и сохранения изменений включают контроль данных. Интерфейс внесения изменений в границы и атрибуты располагает всеми необходимыми и достаточными операциями пространственного

редактирования. Разработаны и представлены в тексте диссертации в виде блок-схем сценарии работы пользователя при редактировании данных ТД лесного фонда.

Контроль данных (4-й блок). Моделирование вероятных ошибок при внесении изменений в атрибутивную и справочную информацию позволило разработать приемы контроля данных и комплекс программных мер для выявления пользовательских ошибок. Выделено два вида контроля данных - контроль кодов и названий. Контроль кодов происходит по трем уровням - ограничение длины кода, контроль разрешенных символов и состава кода (рис. 4). Контроль названий заключен в проверке разрешенных символов и первой буквы названия. Дополнительным контролем является выявление дублированных записей.

Коррекция крдов ЛОМ_ССШЕ

ре соое

РЕ

Коррекция кодоо

АОМ_СООЕ АО_СООЕ № СОИЕ

I уровень проверю

т

нет

[ Формирование подстрок из и АО_СООЕ

нет

Конец ^

Рис. 4. Технологическая схема контроля кодов 14

На рис. 4 представлена технологическая схема проведения контроля кодов, реализованная для справочников. Ограничение длины кода начинается с подсчета количества символов в коде, далее выполняется сравнение полученного количества с эталонным. Если количества совпадают, то контроль кодов переходит на второй уровень. В противном случае контроль данных обнаруживает ошибку и возвращает пользователя к редактированию записей справочника. Уровень контроля разрешенных символов выявит ошибку при выявлении в коде любых символов, кроме цифр. В завершении проводится проверка состава кода, для которой формируются подстроки из введенного пользователем кода лесхоза или кода авиаподразделения. Затем подстроки сравниваются со значениями полей административного кода или авиабазы. На схеме используются условные обозначения: 1=1- справочник лесхозов, 1 = 2

- справочник авиаподразделений; 1=1- административный код субъекта РФ, 1-2

- код лесхоза или авиаподразделения, 1 = 3- код авиабазы.

Комплекс программных модулей контроля данных интегрирован в ГИС-интерфейсы редактирования атрибутов и справочников.

Формирование тематических материалов (5-й блок) заключается в создании отдельных слоев границ лесхозов, авиаподразделеиий, авиабаз и зон мониторинга. В рамках базового блока применяется метод нормализации для получения табличных структур, в которых каждый лесхоз/лесничество, авиаподразделеиие, авиабаза или зона мониторинга появляются однократно, т.е. исключается избыточность информации.

Передача актуализированных данных ТД лесного фонда (6-н блок) в ИСДМ, базовые блоки технологии и многолетний архив данных. Переданные в ИСДМ данные используются в блоках мониторинга пожарной опасности, лесопато-логии и в ГИС мониторинга лесных пожаров. Актуализированные данные поступают в три базовых блока технологии: создание растровых карт, сбор информации об изменениях и внесение изменений. Многолетний архив данных территориального деления создается с целью их применения в различных научных исследованиях.

Во второй главе диссертации представлен разработанный регламент работы технологии, устанавливающий сроки функционирования базовых блоков с учетом дат начала (1 апреля) и окончания (31 октября) пожароопасного сезона.

Третья глава посвящена использованию актуализированных данных авиаподразделений при прогнозе возникновения лесных пожаров от молниевых разрядов. Глава включает описание методики комплексной обработки данных грозопе-ленгации, спутниковых и метеонаблюдений, а также анализ полученных результатов. Прогноз возникновения лесных пожаров от молний выполнен по метеорологическим станциям Росгидромета, имеющим привязку к авиаподразделениям.

Разработана методика обработки данных, состоящая из следующих этапов: формирование тестового набора данных грозопеленгации, спутниковых и метеонаблюдений; районирование территории России по преобладающим источникам возникновения пожаров на природную (грозы) и антропогенную зоны; создание экспериментальных наборов данных пожаров и гроз; статистический анализ данных грозовых разрядов, очагов пожаров и классов пожарной опасности (КПО); получение математических зависимостей числа возникших от гроз лесных пожаров. Технологическое решение методики показано на рис. 5.

Предварительная обработка

тлечныйслой метеостанций Роаидоомета

Карта плотности населения

7+

.Построение полигонов Тиссенэ

Карта зон ответственности метеостанций

7

, Районирование территории России :. , по источникам возникновения ггакаров. •' природный (грозы) и антропогенный.

2005/2006

БД "метеонзблюдений

■"■'■ БД пдааров : ВД грозовых разрядов

Пространственный ■'■■•:■ анализ

'Аналитические формы прогноза : возникновения пожаров от молний

Нахождение средних аиемениА'

Рис. 5. Технологическая схема обработки данных 16

Предварительная обработка. Сформированы тестовые наборы данных ме-еонаблюдений, грозопеленгации и очагов детектированных пожаров за 2005 и 2006 т. на территорию России, доступных посредством подсистем ИСДМ.

Проведено районирование территории России на природную (грозы) и антро-югенную зоны в зависимости от преобладающей причины возникновения пожаров учетом плотности населения. Экспериментальные наборы данных созданы на тер-иторию с природной причиной возникновения пожаров путем пространственной •щентификации молниевых разрядов и детектированных по спутниковым данным чагов лесных пожаров относительно полигонов зон ответственности метеостанций.

Статистический анализ данных проводился с целью установления корреля-ионных зависимостей между количествами лесных пожаров и молниевых разрядов учетом пожарной опасности по условиям погоды.

Обработка данных метеонаблюдений. Под данными метеонаблюдений подра-умеваются ежедневные показатели класса пожарной опасности, с помощью кото-ых выражается связь погодных условий и вероятности возникновения пожара в ле-у (Нестеров, 1949; Курбатский, 1954; Вонский, Жданко, 1976). Для формирования татистически значимой выборки данных по пожарам и грозам классы пожарной пасности были объединены в группы: «КПО 1 + КПО 2» - пожарная активность от-утствует и малая; «КПО 3 + КПО 4» - средняя и высокая; «КПО 5» - чрезвычайная ожарная активность.

Принимая во внимание, что лесной пожар от молнии может возникнуть по рошествии нескольких суток после грозы, проводилось суммирование количества ожаров за трое суток. В определении зависимости между количествами молние-•ых разрядов и возникших лесных пожаров участвовали средние значения по каждой бъединенной группе КПО, нахождение которых проводилось двумя способами - с четом и без учета площадей зон ответственности метеостанций. Найденные сред-ше значения использовались в построении графиков зависимостей с последующей ппроксимацией математической функцией.

В результате анализа найденных зависимостей был сделан вывод о том, что тибольшее количество пожаров от молний возникает при 3-м и 4-м КПО, несмотря

на меньшую грозовую активность по сравнению с 1-м и 2-м КПО. Результаты анализа подтверждаются исследованиями В.А. Иванова в Средней Сибири.

Сравнение прогнозных и фактических количеств пожаров от молний подтвердило возможность применения полученных математических зависимостей для прогноза возникновения лесных пожаров в результате грозовой активности: ошибка прогноза в большинстве случаев составляет менее одного пожара. В качестве фактических данных использовалось число очагов пожаров за 2006 г., детектированных по спутниковым данным прибора МОЕ)[8.

Первый способ нахождения прогнозных количеств пожаров от гроз использует зависимости, полученные на основании средних значений без учета площадей зон ответственности метеостанций. Сравнение проводилось путем нахождения разности между прогнозным и фактическим количествами пожаров за день. Лучшая сходимость прогнозных и фактических количеств пожаров наблюдается для КПО «1+2» по сравнению с КПО «3+4». Выявленная особенность объясняется большим коэффициентом корреляции и незначительной дисперсией внутри 1 -го и 2-го классов по сравнению с 3-м и 4-м КПО. Можно предположить, что лучшая сходимость при 1-м и 2-м классах обусловлена нахождением большинства основных проводников горения (ОПГ) лесной подстилки в близком состоянии влагосодержания и готовности к воспламенению. При 3-м и 4-м классах скорость высыхания ОПГ для различных типов лесных горючих материалов неодинакова и требует учета.

Второй способ использует зависимости, полученные с учетом площадей зон ответственности метеостанций. Результаты сравнения прогнозных и фактических количеств не содержат принципиальных различий с результатами, полученными первым способом. Продолжает прослеживаться занижение прогнозных значений по сравнению с фактическими; учет площадей зон ответственности метеостанций не приводит к уточнению прогноза.

Выходные материалы методики обработки данных объединяют и систематизируют полученные результаты в виде аналитических форм прогноза возникновения лесных пожаров от молний, отображающих показатели по каждой метеостанции, расположенной на территории авиаподразделения.

В четвергом главе представлены результаты апробации разработанной геоинформационной технологии актуализации данных ТД лесного фонда к началу пожароопасного сезона 2009 г. Апробация технологии показала необходимость и достаточность состава и содержания базовых блоков, целесообразность соблюдения предложенных в регламенте работы сроков функционирования блоков. Составлена структурная схема технологии, определяющая взаимосвязь организаций, в которых осуществляется функционирование ее базовых блоков (рис. 6).

|Р Обучение

о'-'/ представителей субъектов го ¡^—| отображению изменений

Создание растровых карт

Уполномоченные органы субъектов РФ в области лесного хозяйства, связанные с мониторингом

пожарной опасности ^

ЦОПЛРАН

Формирование тематических материалов

Контроль данных

Внесение изменений

Передача актуализированных данных _____________________

Архив многолетних данных ТД лесного фонда

цщьешшши (ики РАН)

Сервер ИСДМ - Москва

Сбор

информации об изменениях

Блок мониторинга пожарной опасности

Блок лесопатологмческого мониторинга

Блок мониторинга лесопользования

Мониторинг лесовосстановления

| | Базовые блоки технологии актуализации данных территориального деления лесного фонда

Рис. б.Структурная схема технологии актуализации данных ТД лесного фонда Базовые блоки технологии территориально распределены по нескольким орга-изациям, участвовавшим в разработке и обеспечивающим функционирование СДМ. Создание растровых карт осуществляется в ФГУ «Авиалесоохрана». Сбор шформации об изменениях данных ТД проводится посредством \УеЬ-интерфейсов, азмещенных на сервере ИСДМ-Москва в Институте космических исследований ИКИ РАН). Функционирование остальных базовых блоков технологии выполняет-я в Центре по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН.

В рамках подготовительного этапа апробаций технологии было проведе! обучение пользователей работе с двумя базовыми блоками - создание растровь карт и сбор информации об изменениях. Указанные блоки прошли опытную эк плуатацию, что подтверждено соответствующими актами. В результате блоки пр1 знаны готовыми к функционированию в структуре ИСДМ.

В главе рассмотрено проведение полного технологического цикла актуализ< ции данных ТД лесного фонда тестового региона - Забайкальского края. Выбо субъекта обусловлен наличием на его территории всех видов зон мониторинга, гр ниц ТД и изменений в них.

Результат работы блока создания растровых карт представлен в виде кар просмотра и внесения изменений для указанного региона. Сбор информации об и менениях данных ТД к ПС 2009 г. посредством \УеЬ-интерфейсов проведен по все субъектам РФ кроме городов федерального значения Москвы и Санкт-Петербург Показана эффективность разделения материалов на карты и формы регистрации дл предоставления полной информации о произошедших изменениях.

Проведено внесение изменений с последующим контролем данных с помощы ГИС-интерфейсов редактирования справочников, атрибутов и границ ТД. По разра ботанным сценариям созданы справочники лесхозов/лесничеств, авиаподразделенш и векторный слой границ ТД. Подтверждена необходимость обязательного контрол данных и достаточность разработанных видов контроля кодов и названий.

На всю территорию России и Забайкальского края в частности сформировань тематические материалы, включающие векторные слои границ лесничеств, авиа подразделений, авиабаз и зон мониторинга по состоянию на 2009 г. В соответствш с предложенным регламентом работы технологии выполнена передача актуализи рованных данных территориального деления в ИСДМ к началу ПС - 1 апреля 2009 г.

Собранная информация об изменениях данных ТД предоставила количествен ные и качественные характеристики типов изменений для статистического анализа.

1. Статистика по переводу лесхозов в лесничества. Результаты статистиче ского анализа согласуются с официальными данными Рослесхоза - в 55 % субъекто произошло уменьшение количества лесхозов. Количество лесхозов в 27% субъектов

не изменилось. Увеличение числа лесхозов менее и более чем на половину отмечается в 18% субъектов. Анализ выявил, что наиболее распространенным типом изменений является образование лесничеств в гратщах лесхозов. Так, в 32% субъектов Федерации более половины лесничеств (от 50 до 75%) и в 25% субъектов от 75 до 100% лесничеств образованы без изменений границ лесхозов.

2. Статистика по изменениям данных авиаподразделений включала количественный и качественный анализ изменений, произошедших после окончания ПС 2008 г. и до наступления ПС 2009 г. В 93% субъектов не произошло количественных изменений авиационных подразделений. В рамках качественного анализа данных рассматривались четыре типа изменений в авиаподразделениях: изменение названия, кода или категории; объединение целиком; объединение по частям; создание нового. По результатам анализа в более чем 90% субъектов выделенные типы изменений затронули менее 5% авиаподразделений.

3. Статистика изменений зон мониторинга пожарной опасности основывалась на учете перевода территорий из одной зоны в другую. Количественная оценка изменений зон мониторинга выявила, что на территории 75% субъектов зоны мониторинга остались без изменений.

Для качественного анализа были учтены следующие типы изменений: наземная зона переведена в авиационную (9% субъектов) и наоборот (10 % ); авиационная зона переведена в космический мониторинг 1-го уровня (7 %) и наоборот (10%); территория выведена в зону космического мониторинга Н-го уровня (2 %). Других типов изменений зон мониторинга к ПС 2009 г. не происходило. Статистический анализ включал учет зон мониторинга после произошедших изменений. Территория субъекта может быть полностью отнесена к одной зоне мониторинга или разделена на несколько. По состоянию на 2009 г. на территории 62% регионов России выделена наземная зона. В 47% субъектов имеются авиаподразделения. Космомониторинг 1-го и 11-го уровней применяется в 26% и 10% субъектах соответственно.

Результатами анализа стали: определение наиболее и наименее распространенных типов изменения данных ТД лесного фонда; подтверждение соблюдения рекомендаций лесного законодательства 2006 г. при переводе лесхозов в лесничества.

Заключение

В диссертации разработана геоинформационная технология актуализации данных территориального деления лесного фонда.

Основные теоретические и практические результаты работы:

1. Изучено современное состояние данных о границах территориального деления лесного фонда РФ; выявлен ряд изменений, произошедших в результате принятия Лесного кодекса РФ 2006 г. Проанализированы и обобщены в двух таблицах отечественные лесоустроительные ГИС-технологии обновления планово-картографических материалов и современные технологии сбора обновлений цифровых карт по сети Интернет. Выявлены методы, необходимые в составе базовых блоков разрабатываемой технологии актуализации данных ТД.

2. Разработана блок-схема геоинформационной технологии актуализации данных ТД лесного фонда. Определен состав и содержание ее базовых блоков. Сформулирован регламент работы технологии, устанавливающий сроки функционирования базовых блоков.

3. Составлена технологическая схема автоматизированного создания растровых карт, на основе которой созданы карты границ ТД по субъектам РФ.

4. Разработано содержание базовых блоков сбора информации об изменениях данных ТД и внесения изменений, состоящее из Web- и ГИС-интерфейсов соответственно, входных и выходных данных, инструкций. Создан набор инструментов редактирования для блока внесения изменений.

5. Предложена технологическая схема проведения контроля кодов лесхозов и авиаподразделений, реализованная в комплексе программных модулей.

6. Найдены математические зависимости числа лесных пожаров от молниевых разрядов. Разработана аналитическая форма прогноза возникновения лесных пожаров от молний на основе установленных зависимостей.

7. Проведена апробация разработанной технологии актуализации данных ТД лесного фонда к пожароопасному сезону 2009 г. для Забайкальского края. Актуализированные данные переданы в ИСДМ. Для всей территории страны определены наиболее и наименее распространенные типы изменений данных ТД лесного фонда.

По мнению автора, исследование прогноза возникновения лесных пожаров от юлний имеет перспективы развития. Для повышения точности и достоверности рогноза возгорания леса от гроз предлагается привлекать вероятностные оценки озникновения пожаров от природных и антропогенных факторов по данным авиа-щонных наблюдений для различных периодов пожароопасного сезона.

Ежегодная актуализация данных территориального деления позволит собирать

анализировать статистический материал по изменениям в границах лесничеств, виаподразделений и зон мониторинга. Накопленный многолетний архив данных об зменениях предоставит возможность выявления динамики изменений.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах автора:

1. Система сбора и предварительной обработки информации об изменениях в еоинформационной технологии обновления границ лесхозов и авиаотделений // Из-естия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. М., 2007. №4. С. 14-120. Соавт.: Малинников В.А.

2. Требования к пользовательскому интерфейсу редактирования территориаль-ого деления лесного фонда в ГИС мониторинга лесных пожаров // Известия выс-их учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. М., 2007. №6. С. 51-57.

3. Исследования оценки риска возникновения лесных пожаров от молний // Из-естия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. М., 2009. №2 . С. 31. Соавт.: Малинников В.А., Ершов Д.В.

4. Геоинформационная технология обновления границ лесхозов и авиаотделений ля решения задач аэрокосмического мониторинга лесных пожаров // Современные роблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Сборник научных стаей. М.: ООО «Азбука-2000», 2006. Выпуск 3. Том I. С. 366-372. Соавт.: Ершов Д.В.

5. Методы контроля данных при обновлении границ лесхозов и авиаотделений ля решения задач аэрокосмического мониторинга лесных пожаров // Современные роблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Сборник научных стаей. Выпуск 4. Том II. М.: ООО «Азбука-2000», 2007. С. 290-296. Соавт.: Ершов Д.В.

6. Контроль данных в геоинформациошгой технологии обновления границ лес-озов и авиаотделений И Научно-практическая конференция «Научно-техническое

w

творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях»: Сборник научных докладов. М: МГСУ, 2006. С.238-240.

7. Технология актуализации границ территориального деления лесного фонда в ГИС мониторинга лесных пожаров // Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении и лесном хозяйстве: доклады IV Международной конференции. М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. С. 221-222. Соавт.: Ершов Д.В.

8. Редактирование границ территориального деления лесного фонда в ГИС мониторинга лесных пожаров // Пятая Юбилейная Открытая Всероссийская конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» ИКИ РАН, 2007 г. Сборник тезисов конференции, CD-ROM.

9. Оценка риска возникновения пожаров от молний по данным грозопеленгации // Пожары в лесных экосистемах Сибири: Материалы Всероссийской конференции с международным участием. - Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2008. С. 52-53. Соавт.: Ершов Д.В., Коровин Г.Н.

Ю.Применение детерминированно-вероятностного подхода к оценке риска возникновения лесных пожаров на федеральном уровне // Шестая Открытая Всероссийская конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» ИКИ РАН, 2008 г. Сборник тезисов, CD-ROM. Соавт.: Ершов Д.В.

11 .Разработка геоинформационной технологии обновления данных о границах лесхозов и авиаподразделений для задач лесопожарного мониторинга // Первая Международная конференция по картографии и ГИС. Боровец, Болгария, 2006 г. CD-ROM. Соавт.: Ершов Д.В.

Подписано в печать 27.04.2009. Гарнитура Тайме Формат 60x90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем 1,5 усл. печ. л. Тираж 80 экз. Заказ №109 Цена договорная

Отпечатано в типографии МИИГАиК 105064, Москва, Гороховский пер., 4

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Подольская, Александра Сергеевна

Введение.

Список сокращений.

Глава 1. Обзор технологий актуализации данных территориального деления (ТД) лесного фонда.

1.1. Современное состояние данных о границах территориального деления.

1.1.1. Лесохозяйсгвенные предприятия.

1.1.2. Авиационные подразделения.

1.1.3. Зоны мониторинга пожарной опасности.

1.2. Лесоустроительные технологии па базе ГИС.

1.2.1. Основные положения лесоустройства.

1.2.2. ГИС Центрального лесоустроительного предприятия.

1.2.3. ГИС Северо-Западного лесоустроительного предприятия.

1.2.4. ГИС Западно-Сибирского лесоустроительного предприятия.

1.3. Актуализация данных ТД с привлечением сканерного метода.

1.3.1. Разработки ЦЭПЛ РАН по актуализации данных ТД.

1.3.2. Обновление границ административно-хозяйственного деления в ВНИИЛМ.

1.4. Технологии сбора обновлений карт по сети Интернет.

1.5. Внесение изменений в данные ТД лесного фонда в ГИС Topol.

1.5.1. Внесение изменений в справочные данные.

1.5.2. Внесение изменений в границы.

1.6. Выводы по главе.

Глава 2. Разработка технологии актуализации данных территориального деления лесного фонда.

2.1. Создание растровых карт.

2.1.1. Цели автоматизации создания карт.

2.1.2. Задачи автоматизации создания карт.

2.1.3. Состав и содержание программных модулей.

2.1.4. Растеризация карт.

2.2. Сбор информации об изменениях данных ТД лесного фонда.

2.3. Внесение изменений в данные ТД лесного фонда.

2.3.1. Проектирование интерфейсов внесения изменений.

2.3.2. Программная реализация.

2.3.3. Разработка интерфейса редактирования справочников.

2.3.4. Разработка интерфейса редактирования границ и атрибутов.

2.4. Контроль данных.

2.4.1. Виды контроля данных.

2.4.2. Программная реализация.

2.5. Формирование тематических материалов.

2.6. Передача актуализированных данных.

2.7. Регламент работы технологии.

2.8. Выводы по главе.

Глава 3. Применение данных ТД лесного фонда при прогнозе возникновения пожаров от молний.

3.1. Методика обработки данных грозопеленгации, спутниковых и метеонаблюдений.

3.2. Предварительная обработка.

3.3. Статистический анализ данных.

3.4. Сравнение прогнозных и фактических количеств пожаров от гроз.

3.5. Выводы по главе.

Глава 4. Апробация технологии для пожароопасного сезона 2009г.

4.1. Подготовительный этап апробации технологии.

4.2. Обоснование выбора тестового региона.

4.3. Актуализация данных ТД лесного фонда Забайкальского края.

4.4. Статистический анализ данных об изменениях 2009 г.

4.5. Выводы по главе.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоинформационная технология актуализации данных территориального деления лесного фонда для мониторинга пожарной опасности"

Накопленный опыт современных технологий сбора и обработки данных о горимости лесов, состоянии грозовых разрядов и метеорологической информации позволил разработать действующую информационную систему дистанционного мониторинга Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз), -аэрокосмическую систему федерального уровня, включающую наземные наблюдательные пункты, воздушные патрули и космические средства слежения за лесными пожарами. В структуре системы выделены блоки мониторинга пожарной опасности, лесопатологии, лесопользования и лесовосстановления.

Для блока мониторинга пожарной опасности особое значение имеет актуальность данных территориального деления (ТД) лесного фонда, под которыми понимают данные о границах лесохозяйственных предприятий, авиационных подразделений и зон мониторинга пожарной опасности, а также связанные с ними атрибутивные и справочные данные. Относительно границ территориального деления лесного фонда осуществляется пространственная идентификация детектированных по спутниковым данным очагов лесных пожаров. Границы территориального деления подвержены ежегодным изменениям, связанным с организацией новых, упразднением старых, разукрупнением или объединением авиаподразделений/лесхозов; отнесением территории лесного фонда к космической, авиационной или наземной зонам мониторинга.

Происходящие изменения требуют учета в структуре ИСДМ, что обуславливает необходимость разработки геоинформационной технологии ежегодной актуализации данных территориального деления лесного фонда до наступления пожароопасного сезона. Актуализированные данные применяются в ИСДМ при оперативном мониторинге лесных пожаров, а также имеют большое значение для решения ряда научно-исследовательских задач по оценке углеродного бюджета, динамики, состояния лесов и биоразнообразия на основе данных государственного учета леса.

Законодательно актуальность темы определил принятый в 2006 г. новый Лесной кодекс Российской Федерации, согласно которому вместо лесхозов основными территориальными единицами управления в области использования, охраны, защиты, воспроизводства лесов становятся лесничества и лесопарки.

Перевод лесхозов в лесничества был реализован в регионах, что позволяет в настоящее время интегрировать полученные от субъектов данные нового деления в ИСДМ.

Целью диссертационного исследования является разработка геоинформационной технологии, осуществляющей ежегодную актуализацию данных территориального деления лесного фонда Российской Федерации в структуре ИСДМ-Рослесхоз, первоначально созданной в интересах охраны лесов от пожаров.

Реализация поставленной цели потребовала решения следующих задач:

• изучение, анализ и обобщение лесоустроительных технологий обновления планово-картографических материалов и современных технологий сбора обновлений цифровых карт по сети Интернет;

• разработка блок-схемы современной геоинформационной технологии актуализации данных ТД лесного фонда, состава и содержания ее базовых блоков; регламента работы технологии как части ИСДМ;

• исследование зависимости возникновения лесных пожаров от молний; применение актуализированных данных о границах авиаподразделений при комплексной обработке данных грозопеленгации, спутниковых и метеонаблюдений для прогноза возникновения лесных пожаров от молний;

• апробация разработанной технологии актуализации данных ТД лесного фонда к пожароопасному сезону 2009 г. на тестовом регионе России.

Объектом исследования является разработка новой технологии актуализации данных территориального деления лесного фонда РФ. Предмет исследования - территориальное деление лесного фонда РФ, принципы его организации, способы и периодичность обновления. В практической части предметом исследования является тестовый регион, в границах которого представлены все типы изменений данных ТД и виды зон мониторинга пожарной опасности.

Методы и средства исследований опираются на современные теоретические и практические основы геоинформационных систем и способов передачи информации о происходящих изменениях объектов местности, методы пространственного и статистического анализа, подходы объектноориентированного программирования. В работе учитываются исторически сложившиеся принципы лесного хозяйства России, его развития во времени и современное состояние.

Состояние изученности проблемы

В первой главе приводится обзор состояния проблемы по материалам научных публикаций и Лесного кодекса РФ 2006 г.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

Проведен анализ современного состояния данных о границах территориального деления лесного фонда, лесоустроительных технологий обновления планово-картографических материалов на базе ГИС, обобщен опыт технологий сбора обновлений цифровых карт по сети Интернет;

Разработана геоинформационная технология ежегодной актуализации данных территориального деления лесного фонда для задач мониторинга пожарной опасности;

Впервые проведено исследование и предложена методика комплексной обработки данных грозопеленгации, спутниковых и метеонаблюдений для прогноза возникновения лесных пожаров от молний.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Структура, блок-схема и регламент работы геоинформационной технологии актуализации данных ТД лесного фонда, состав и содержание базовых блоков;

2. Цифровые растровые карты границ ТД лесного фонда по субъектам РФ;

3. Web-интерфейсы сбора информации об изменениях данных территориального деления лесного фонда, размещенные на сервере ИСДМ; ГИС-интерфейсы редактирования справочников, границ и атрибутов для блока внесения изменений данных ТД;

4. Технологическая схема и комплекс программных модулей проведения контроля данных;

5. Методика комплексной обработки данных грозопеленгации, спутниковых и метеонаблюдений для прогноза возникновения лесных пожаров от молний.

Практическая значимость

Результаты исследований автора по теме диссертации (разработанные инструкции, интерфейсы сбора и внесения изменений, цифровой векторный слой границ территориального деления лесного фонда, тематические материалы) используются в блоке мониторинга пожарной опасности ИСДМ и производственном процессе в Центре по проблемам экологии и продуктивности лесов (ЦЭПЛ РАН) и ФГУ "Авиалесоохрана", что подтверждено документально актами ввода в опытную эксплуатацию.

Апробация работы

Результаты диссертационного исследования докладывались на: ежегодных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК (2006 - 2009 гг.); открытых Всероссийских конференциях «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)» (Москва, 2005-2008 гг.); Международной конференции по картографии и ГИС (Боровец, Болгария, 2006 г.); научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи -путь к обществу, основанному на знаниях» (Москва, 2006 г.); 4-ой Международной конференции «Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении и лесном хозяйстве» (Москва, 2007 г.); 3-ем Международном семинаре «Интеграция информации и ГИС - 2007» (Санкт-Петербург, 2007 г.); Всероссийской конференции с международным участием «Пожары в лесных экосистемах Сибири» (Красноярск, 2008 г.). Будет сделан доклад на Международной научно-технической конференции «Геодезия, картография и кадастр - XXI век», посвященной 230-летию основания Московского государственного университета геодезии и картографии (Москва, 2009 г.).

Публикации

Содержание диссертации изложено в 11-ти публикациях. Результаты исследования по теме диссертации отражены в отчетах лаборатории мониторинга лесных экосистем Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН о научно-исследовательской работе, выполненной в рамках Государственного Контракта № МГ-02.06/23К между Рослесхозом и ЦЭПЛ РАН.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, списка сокращений, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Содержит 160 страниц машинописного текста, 13 таблиц, 56 рисунков и 4 приложения с иллюстрациями. Список литературы включает 124 наименования, в том числе иностранные публикации и Интернет-источники.

Заключение Диссертация по теме "Геоинформатика", Подольская, Александра Сергеевна

3.5. Выводы по главе

Разработана методика и технологическая схема комплексного анализа данных грозопеленгации, спутниковых и метеонаблюдений для прогноза возникновения пожаров от молний. В составе методики предложен метод пространственного анализа данных для районирования территории лесного фонда по преобладающей причине возникновения пожаров (антропогенная и природная), Предварительная обработка данных грозопеленгации, спутниковых и метеонаблюдений в совокупности со статистическим анализом привели к нахождению математических зависимостей количеств пожаров от молниевых разрядов. По полученным зависимостям вычислены и отражены в аналитических формах выходных продуктов прогнозные значения числа возникающих от гроз лесных пожаров. Проведено сравнение прогнозных и фактических количеств пожаров, позволившее количественно оценить ошибку прогноза.

ГЛАВА 4

АПРОБАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПОЖАРООПАСНОГО СЕЗОНА 2009 г.

С помощью разработанной геоинформационной технологии были актуализированы данные ТД лесного фонда к началу пожароопасного сезона 2009г. Сбор информации об изменениях был проведен для всех субъектов РФ кроме городов федерального значения Москвы и Санкт-Петербурга.

4.1. Подготовительный этап апробации технологии Базовые блоки технологии территориально распределены по нескольким организациям, участвовавшим в разработке и поддерживающим функционирование ИСДМ (рис. 41). Создание растровых карт осуществляется в ФГУ «Авиалесоохрана». Сбор информации об изменениях данных ТД лесного фонда проводится посредством Web-интерфейсов, размещенных на сервере ИСДМ-Москва в Институте космических исследований РАМ. Функционирование остальных базовых блоков технологии выполняется в Центре по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН. ФГУ «Авиалесоохрана»

Обучение I представителей субъектов по отображению изменений j,

Создание растровых карт

Уполномоченные органы субьектов РФ в области лесного хозяйства, связанные с мониторингом пожарной опасности

ЦЭПЛ РАН

Формирование тематических материалов

Контроль данных

Внесение изменений

Передача актуализированных данных

Архив многолетних данных ТД лесного фонда

ГИС мониторинга лесных пожаров

ИСДМ Рослесхаз (ИКИ РАН)

Сервер ИСДМ - Москва

Сбор информации об изменениях

Блок мониторинга пожарной опасности

Блок лесопзтологического мониторинга

Блок мониторинга лесопользования

Мониторинг л есовосстановления

Базовые блоки технологии актуализации данных территориального деления лесного фонда

Рис. 41 .Структурная схема технологии актуализации данных ТД лесного фонда

В рамках подготовительного этапа апробации технологии было проведено обучение работе с двумя базовыми блоками - создание растровых карт и сбор информации об изменениях, а также их опытная эксплуатация.

Блок создания растровых карт был введен в опытную эксплуатацию в командно-диспетчерском пункте Центральной авиабазы ФГУ «Авиалесоохрана» в 2007 г., о чем свидетельствует соответствующий акт (Приложение 4а). В авиабазу был передан подготовленный рабочий проект-шаблон, картографическая база данных двух масштабных уровней (1:1 000 000 и 1:2 500 000) и подробная инструкция по созданию карт.

До начала опытной эксплуатации было проведено обучение специалистов диспетчерского пункта работе с блоком на производственно-технической базе ФГУ «Авиалесоохрана». При выборе специалистов выдвигалось требование наличия опыта работы в геоинформационной системе ArcView. Лекционная часть учебного курса включала ознакомление слушателей с целями и задачами автоматизации создания растровых карт, изучение функциональной схемы, подробное описание действий и результатов, получаемых пользователем на каждом этапе подготовки карт. Во время практической части обучающиеся приобрели навыки работы с блоком создания растровых карт. В процессе обучения использовалась разработанная инструкция по созданию растровых карт границ ТД лесного фонда [65]. В результате обучения специалисты командно-диспетчерского пункта овладели технологией автоматизированного создания растровых карт.

Специалистами диспетчерского пункта Центральной авиабазы ФГУ «Авиалесоохрана» были созданы карты просмотра и внесения изменений на территорию восьмидесяти одного субъекта РФ. Среднее время создания одной карты просмотра по сравнению с неавтоматизированным созданием сократилось в полтора раза, карты внесения изменений — в два раза.

Стоит отметить, что автоматизированное создание растровых карт не освобождает составителя от ручной коррекции размещения подписей названий населенных пунктов и гидрографической сети при их наложении друг на друга.

Установка и опытная эксплуатация блока сбора информации об изменениях данных территориального деления из региональных авиабаз ФГУ «Авиалесоохрана» была проведена в 2006 г. (Приложение 46). Сотрудники региональных авиабаз прошли дистанционное обучение работе с блоком, которое включало: описание Web-интерфейсов просмотра материалов по авиабазе и передачи информации об изменениях; заполнение форм регистрации и нанесения измененных границ ТД на растровые карты согласно инструкции. С помощью разработанного блока осуществлен сбор информации об изменениях на территориях авиабаз по состоянию на 1 апреля 2006 г. В результате опытной эксплуатации блок признан полностью работоспособным и готовым к работе.

Как отмечалось в первой главе, в связи с введением нового лесного законодательства произошел перевод лесхозов в лесничества. Поэтому форма регистрации изменений данных лесхозов была дополнена новым типом изменений и соответствующим шагом для заполнения. Это позволило собирать данные об изменениях в границах лесхозов при переводе в лесничества.

После окончания пожароопасного сезона 2007 г. в ФГУ «Авиалесоохрана» было проведено обучение работе с блоком сбора информации об изменениях представителей уполномоченных органов субъектов РФ в области лесного хозяйства, связанных с мониторингом пожарной опасности. Обучение включало ознакомление слушателей с разработанными Web-интерфейсами просмотра и передачи информации об изменениях, правилами заполнения форм регистрации и внесения изменений на картографические материалы. В завершении обучения представители субъектов выполнили зачетное задание, в рамках которого они использовали материалы Web-интерфейса одного субъекта, внесли несколько типов изменений данных ТД лесного фонда и передали материалы обратно на сервер ИСДМ-Москва.

Опытная эксплуатация показала эффективность разделения сбора информации об изменениях на сбор карт и форм регистрации. Нанесенные на картографические материалы изменения дают представление о пространственных изменениях границ, заполненные формы регистрации изменений, - об изменениях в семантической составляющей данных ТД. Карты в совокупности с формами регистрации предоставляют полную информацию о произошедших изменениях.

Следует отметить выявленные недостатки при передаче материалов с изменениями. Сопроводительное письмо, передаваемое с материалами на сервер ИСДМ, должно содержать контактную информацию сотрудника, ответственного за внесенные изменения. Однако ввиду произвольной формы написания письма имели место случаи передачи материалов без сопроводительной информации или с недостаточными сведениями (отсутствие номера телефона, e-mail). Ввиду этого, автор считает целесообразным структурировать содержание сопроводительного письма и выделить обязательные поля для заполнения — ФИО ответственного, контактный номер телефона и e-mail. Кроме того, необходимо предусмотреть передачу материалов на сервер ИСДМ только с сопроводительной информацией.

4.2. Обоснование выбора тестового региона В качестве тестового региона для апробации технологии актуализации данных ТД лесного фонда был выбран Забайкальский край, образованный 1 марта 2008 г. в результате объединения Читинской области и Агинского Бурятского автономного округа. Характеристики территории, населения и развития транспортной инфраструктуры региона приводятся в таблице 13 [101,111].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации разработана геоинформационная технология актуализации данных территориального деления лесного фонда.

Основные теоретические и практические результаты работы:

1. Изучено современное состояние данных о границах территориального деления лесного фонда РФ; выявлен ряд изменений, произошедших в результате принятия Лесного кодекса РФ 2006 г. Проанализированы и обобщены в двух таблицах отечественные лесоустроительные ГИС-технологии обновления планово-картографических материалов и современные технологии сбора обновлений цифровых карт по сети Интернет. Выявлены методы, необходимые в составе базовых блоков разрабатываемой технологии актуализации данных ТД.

2. Разработана блок-схема геоинформационной технологии актуализации данных ТД лесного фонда. Определен состав и содержание ее базовых блоков. Сформулирован регламент работы технологии, устанавливающий сроки функционирования базовых блоков.

3. Составлена технологическая схема автоматизированного создания растровых карт, на основе которой созданы карты границ ТД по субъектам РФ.

4. Разработано содержание базовых блоков сбора информации об изменениях данных ТД и внесения изменений, состоящее из Web- и ГИС-интерфейсов соответственно, входных и выходных данных, инструкций. Создан набор инструментов редактирования для блока внесения изменений.

5. Предложена технологическая схема проведения контроля кодов лесхозов и авиаподразделений, реализованная в комплексе программных модулей.

6. Найдены математические зависимости числа лесных пожаров от молниевых разрядов. Разработана аналитическая форма прогноза возникновения лесных пожаров от молний на основе установленных зависимостей.

7. Проведена апробация разработанной технологии актуализации данных ТД лесного фонда к пожароопасному сезону 2009 г. для Забайкальского края. Актуализированные данные переданы в ИСДМ. Для всей территории страны определены наиболее и наименее распространенные типы изменений данных ТД лесного фонда.

Практическая реализация работы была проведена оперативно с целью обеспечения готовности данных территориального деления лесного фонда к 1 апреля 2009 г. - началу пожароопасного сезона.

По мнению автора, исследование прогноза возникновения лесных пожаров от молний имеет перспективы развития [70]. Для повышения точности и достоверности прогноза возгорания леса от гроз предлагается привлекать вероятностные оценки возникновения пожаров от природных и антропогенных факторов по данным авиационных наблюдений для различных периодов пожароопасного сезона (весна, лето, осень).

Ежегодная актуализация данных территориального деления лесного фонда позволит собирать и анализировать статистический материал по изменениям в границах лесничеств, авиаподразделений и зон мониторинга. Накопленный многолетний архив данных об изменениях предоставит возможность выявления динамики изменений.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Подольская, Александра Сергеевна, Москва

1. Андрианов В. Ю. Англо-русский толковый словарь по геоинформатике. М.: ДАТА+, 2001. 121 с.

2. Баранов Ю.Б., Берлянт A.M., Капралов Е.Г., Кошкарев А.В., Серапинас Б.Б., Филиппов Ю.А. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов. М.: ГИС-Ассоциация, 1999. 204 с.

3. Барталев С.А., Беляев А.И., Ершов Д.В., Зукерт Н.В., Коровин Г.Н., Кошелев

4. B.В., Е.А. Лупян, Рыбникова JI.A., Сурикова Е.П., Шуляк П.П. Разработка ГИС мониторинга лесных пожаров в России на основе ArcView GIS 3.0 и глобальной сети INTERNET. ARCREVIEW, 1998, № 1 (4) С.6-7.

5. Беляев А.И., Ершов В.В., Лупян Е.А., Романюк Б.В., Сухинин А.И., Тащилин

6. Берлянт A.M. Картография: Учебник для вузов. М.:Аспект Пресс, 2001.336 с.

7. Берлянт A.M. Карта.Краткий толковый словарь.М.:Научный мир, 2003.168 с.

8. Берлянт A.M. Картографический словарь. М.: Научный мир, 2005. 424 с.

9. Бугаевский Л.М. Математическая картография. М.: Златоуст, 1998. 400 с.

10. Бугаевский Л. М., Цветков В. Я. Геоинформационные системы: Учебное пособие для вузов. М.: Златоуст, 2000. 222 с.

11. Ю.Бусыгин Б. С., Гаркуша И. Н., Серединин Е. С., Гаевенко А. Ю.

12. Инструментарий геоинформационных систем. Киев: ИРГ«ВБ», 2000.172 с. П.Васмут А. С., Бугаевский Л. М., Портнов А. Автоматизация и математические методы в картосоставлении: Учеб. пособие для ВУЗов. М.: Недра, 1991.391 с.

13. Ватолин Д.С. Алгоритмы сжатия изображений // ISBN 5-89407-041-4 М.: Диалог-МГУ, 1999. 254 с.

14. Верещака Т. В. Топографические карты: научные основы содержания. М.: МАИК «Наука» / Интерпериодика», 2002. 319 с.

15. Взаимодействие картографии и геоинформатики (к 60-летию проф. С. Н. Сербенюка) // Под. Ред. А. М. Берлянта и О. Р. Мусина. М.: Научный мир, 2000. 192 с.

16. Вонский С.М., Жданко В.А., Корбут В.И. и др. Определение природной пожарной опасности в лесу: Методические рекомендации. Л.: ЛенНИИЛХ, 1975.38 с.

17. Вуколова И.А. Геоинформатика в лесном хозяйстве. М.: ВНИИЛМ, 2002. 216 с.

18. Гарнаев А.Ю. Excel, VBA, Internet в экономике и финансах. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. 816 с.

19. Географический атлас России. Федеральная служба геодезии и картографии. М.: ПКО «Картография», 1998. 164 с.

20. ГИС и базы данных на их основе для лесного сектора Северо-Запада Европейской части России. Финляндия. Университет Йоэнсуу, Факультет лесных наук, 1999. 148 с.

21. ГОСТ Р 22.1.09-99 «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование лесных пожаров. Общие требования», http ://www.standards.ru/document/4119642.aspx.

22. Грибова В.В., Тарасов А.В. Модель онтологии предметной области «Графический пользовательский интерфейс» // Интеллектуальные системы 2005. №1(9) .45 с.

23. Гусева O.JI. Практикум по Visual Ва8ю.М.:Финансы и статистика, 2007.544 с.

24. Дмитриев И.Д., Мурахтанов Е.С., Сухих В.И. Лесная авиация и аэрофотосъемка / 2-е изд. М.: Агропромиздат, 1989. 366 с.

25. Дорот В. Л., Новиков Ф. А. Толковый словарь современной компьютерной лексики. 3-е изд. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. 608 с.

26. Енюков И.С. Методы, алгоритмы, программы многомерного статистического анализа. М.: Финансы и статистика, 1986. 232с.

27. Журкин И.Г., Нейман Ю.М. Методы вычислений в геодезии. М.: Недра, 1988.304 с.

28. Иванников А.Д., Кулагин В.П., Тихонов А.Н., Цветков В .Я., Геоинформатика. М.: МАКС Пресс, 2001. 349 с.

29. Иванов В.А. Методологические основы классификации лесов Средней Сибири по степени пожарной опасности от гроз // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук. Красноярск, 2006. 42 с.

30. Иванов В.А., Коршунов Н.А. Охрана лесных территорий от молниевых пожаров // Пожары в лесных экосистемах Сибири: материалы Всероссийской конференции с международным участием. Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2008. С.221-224.

31. Инструкция о порядке ведения государственного учета лесного фонда. М.: ВНИИЦлесресурс. 1997. 80 с.

32. Инструкция по проведению лесоустройства в лесном фонде России. Часть I. Организация лесоустройства. Полевые работы. М.: ВНИИЦлесресурс, 1995, 174 с.

33. Инструкция по проведению лесоустройства в лесном фонде России. Ч. II. Организация лесоустройства. Камеральные работы. М.: ВНИИЦлесресурс, 1995, 112 с.

34. Капралов Е.Г., Кошкарев А.В., Тикунов B.C. и др.; Под ред. В.С.Тикунова Основы геоинформатики: В 2 кн. Кн. 2: Учеб. пособие для студ. вузов /. М.: Издательский центр «Академия», 2004. 480 с.

35. Картографические проекции. Environmental Systems Research Institute, Inc. Russian Translation by DATA+, Ltd. 1994-2000. 109 c.

36. Климов A.C. Форматы графических файлов // Спб, Изд.-во «ДиаСофт», 1995. 137 с.

37. Коновалова Н. В., Капралов Е. Г. Введение в ГИС. М.: ГИС-Ассоциация, 1997. 160 с.

38. Корбридж Дж. Слои карты как графические элементы в ArcView GIS. Региональное отделение ESRI в Калифорнии // ArcUser, апрель-июнь 2000 г.

39. Коровин Г.Н., Андреев Н.А. Авиационная охрана лесов. М.: Агропромиздат, 1988.223 с.

40. Кузьменко В.Г. Базы данных в Visual Basic и VBA. Самоучитель. М.: Бином-Пресс, 2000.416 с.

41. Культин Н.Б. Visual Basic. Освой на примерах. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. 288 с.

42. Лагутин М. Б. Наглядная математическая статистика. М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2008. 472 с.

43. Лесная энциклопедия: В 2-х т./Гл.ред. Воробьев Г.И.; Ред.кол.: Анучин Н.А., Атрохин В.Г., Виноградов В.Н. и др. М.: Сов. энциклопедия, 1985. 563 с.

44. Лесной кодекс Российской Федерации от 04.12.2006 № 200-ФЗ. http://www.rosleshoz.gov.ru/docs/codex.

45. Мандел Т. Разработка пользовательского интерфейса: Пер. с англ. М.: ДМК Пресс, 2001.342 с.

46. Манович В.Н., Епифанова Е.В. Информационное обеспечение рационального использования земель лесного фонда // Сб. материалов научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2007» апр. 2007 г. Новосибирск, 2007. CD-ROM С. 25-27.

47. Мотев А. А. Уроки MySQL. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 208 с.

48. Мюррей Д., Райпер Ван, У. Энциклопедия форматов графических файлов. Киев: Издат. группа BHV, 1997. 672 с.

49. Настройка Arc View с помощью языка Avenue. Пер. на русский язык. М.: Проектный и учебно-методический центр по геоинформационным технологиям «ГИСпроект», 1996. 342 с.

50. Нгуен Динь Минь, Малинников В.А. Оценка качества сжатых изображений. // Труды X Международной научно-практической конференции GEOINFOCAD ASIA, Китай 2006, М: МИИГАиК, 2006. С. 30-40.

51. Нгуен Динь Минь. Критерии оценки качества сжатых изображений. // Известия вузов, специальный выпуск, М.: МИИГАиК, 2006. С. 115-122.

52. Нестеров В.Г., Гриценко М.В., Шабунина Т.А. Использование температуры точки росы при расчёте показателя горимости леса // Метеорология и гидрология. 1968.№ 9. С. 102-104.

53. Новиков Ф. А. Дискретная математика для программистов. СПб.: Питер, 2003. 304 с.

54. Основы геоинформатики: в 2-х кн. /Е. Г. Капралов, В. С. Тикунов, и др. Под ред. В. С. Тикунова. М., Изд. Центр Академия, 2004. 480 с.

55. Отечество. История, люди, регионы России: Энциклопедический словарь. М.: Большая Российская энциклопедия, 1999. 799 с.

56. Подольская А.С. Требования к пользовательскому интерфейсу редактирования территориального деления лесного фонда в ГИС мониторинга лесных пожаров // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. М., 2007. №6. С. 51-57.

57. Подольская А.С. Инструкция по созданию растровых карт границ лесхозов, авиаподразделений и зон мониторинга на территорию субъектов РФ. ЦЭПЛ РАН, 2006. 11 с.

58. Подольская А.С. Инструкция по нанесению изменений на растровые карты границ лесхозов, авиаподразделений и зон мониторинга. ЦЭПЛ РАН, 2006. 6 с.

59. Подольская А.С. Инструкция по внесению изменений в справочные данные территориального деления лесного фонда. ЦЭПЛ РАН, 2007. 9 с.

60. Подольская А.С. Инструкция по внесению изменений в границы и атрибутивные данные территориального деления лесного фонда. ЦЭПЛ РАН, 2007. 11 с.

61. Подольская А.С., Ершов Д.В., Малинников В.А. Исследования оценки риска возникновения лесных пожаров от молний // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. М., 2009. №2. С. 3-11.

62. Приказ «О введении в действие программы информатизации Лесного хозяйства России» Федерального агентства лесного хозяйства (Рослесхоз) от 19.05.1998.

63. Приказ «О космическом мониторинге лесных пожаров» №112 МПР РФ Федерального агентства лесного хозяйства (Рослесхоз) от 25.05.2005.

64. Пройдаков Э. М., Теплицкий Л. А. Англо-русский толковый словарь по вычислительной технике, Интернет и программированию. 4-е изд. М.: Русская Редакция, 2004. 864 с.

65. Райтингер М., Муч Г. Visual Basic 6.0 / Пер. с нем. К.: Издат. группа BHV, 2000. 288 с.

66. Руководство пользователя для работы с совмещенной таксационной и картографической базой данных. Западно-Сибирское лесоустроительное предприятие. Новосибирск, 2000.

67. Сайлер Б., Споттс Дж. Использование Visual Basic 6. Специальное издание. : Пер. с англ. М. : Издательский дом «Вильяме», 2005. 832 с.

68. Салищев К. А., Картоведение. М.: Изд-во МГУ, 1982. 408 с.

69. Сементин В.Л., Бодарева Л.Д., Давыденко Э.П., Рыбникова Л.А., Терехин В.Е. Классификатор предприятий и подразделений ФГУ «Авиалесоохрана», 2005. 30 с.

70. Старостенко Д.А., Геоинформационные технологии в лесной отрасли // Информационный бюллетень ГИС-ассоциации. 2000 №2(24). С. 12-13.

71. Тихонов А. Н., Цветков В. Я. Методы и системы поддержки принятия решений. М.: МАКС Пресс, 2001. 312 с.

72. Трифонова Т.А., Мищенко Н.В., Краснощеков А.Н. Геоинформационные системы и дистанционное зондирование в экологических исследованиях: Учебное пособие для вузов. М.: Академический проект, 2005. 352 с.

73. Хальворсон М. Microsoft Visual Basic 6.0 для профессионалов. Шаг за шагом.: Практ. пособие / Пер. с англ. М.: Изд-во ЭКОМ, 2004. 720 с.

74. Фафенбергер Б., Уолл Д. Толковый словарь по компьютерным технологиям и Internet. 6-е изд. К.: Диалектика, 1996. 480 с.

75. Форматы графических файлов //Журнал "Publish", N 6, 1997 // Изд-во "Открытые CHCTeMbi"(http://wvyw.osp.ru/publish/1997/06/66.htm')

76. Шавенько Н.К., Мощиль В.И. Основы теории кодирования и передачи информации. Уч. пособие М.: Изд. МИИГАиК, 1999, с. 48.

77. Шайтура С. В. Геоинформациопные системы и методы их создания. Калуга.изд-во Н. Бочкаревой, 1998. 252 с.

78. Шекхар Ш., Санжей Ч. Основы пространственных баз данных./пер. с англ. М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2004. 336 с.

79. Чепалыга А.Л., Чепалыга Г.И. Регионы России: Справочник. 2-е изд., испр. и доп. М.: Изд.- торг. корпорация «Дашков и К0», 2004. 100 с.

80. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: Финансы и статистика, 1998. 288 с.

81. Цифровая топографическая карта (ЦТК) на территорию Российской Федерации, соответствующая масштабу 1:1000000, ООО «ДАТА+», http://www.dataplus.ru, 2005 г.

82. Chad Vander Veen. ESRI Founder Jack Dangermond predicts the future of GIS http://www.govtech.com/gt/247185, 2008.

83. Forestry Canada Fire Danger Group. 1992. Development and structure of the Canadian Forest Fire Behavior Prediction System. Forestry Canada Science and Sustainable Development Directorate, Ottawa, ON. Information Report ST-X-3. 63 p.

84. DATA MINING. Теория и практика (Под редакцией Брянцева И.Н.). М.: Издательская группа «БДЦ-пресс», 2006. 208 с.

85. Microsoft Visual Basic 6.0 для профессионалов. М.:Изд-во ЭКОМ, 2004.720 с.

86. Gaining an Understanding of the National Fire Danger Rating System. A publication of the NWCG Fire Danger Working Team.Compiled by Paul Schlobohm and Jim Brain. July 2002. 78 p.