Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Разработка метода учета воздействия нефтегазодобычи на лесной фонд с использованием дистанционных средств

ВАК РФ 06.03.02, Лесоустройство и лесная таксация

Автореферат диссертации по теме "Разработка метода учета воздействия нефтегазодобычи на лесной фонд с использованием дистанционных средств"

государственный комитет ссср по лесу всесоюзный ордена трудового красного знамени научно-

йсшвдоватежжий институт лесоводства и механизации лесного хозяйства

На правах рукописи

.чернявский андрея владимирович

630х585.; 630х587.2; бЗО^б?^; бЗС^Ббб.Б; 630х587.6; 630х588.

разработка метода учета воздействия нефтегазодобычи на лесной фовд с использование!.. дистанционных срещств

06.03.02 - Лесоустройство и лесная таксация

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 1990г.

Работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте лесоводства и механизации лесного хозяйства.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор сельскохозяйственных

наук Сухих В.И.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Мурахтанов Е.С. кандидат сельскохозяйственных наук Анисочкин В.Г.

кандидат сельскохозяйственных наук Чижов Б.Е.

ВЕДУЩАЯ ОРГАЖЗАИЩ: Поволжское лесоустроительное предприятие

Защита диссертации состоится ¿¿¿¡¡¿■S^*' 1990г. в ^^ часов на заседании специализированного совета КО 23.01.01. - во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте лесоводства и механизации лесного хозяйства по адресу: Х4Х200. Пушкино, Московской области, ул. Институтская, 15, ВНИИЛМ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 1990г.

Отзывы на автореферат с заверенными подписями просим направлять по адресу: I4I2Q0. ;Г. Пушкино,,Московской области, ул. Институтская, 15, БНШШ, Ученому секретарю специализированного Совета.

^ченый секретарь скщкалипи^оватюго Совета /'/а ВЛ1. Зздсн-анов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ

АК1УАЛЬНОСТЬ_Т|Ш. В условиях углубления экономического крикса и нарастающего дефицита природных ресурсов все большую актуальность приобретает решение задач, связанных с оценкой состояния 1есов, особенно в районах активного антропогенного воздействия на 1их, и рационального использования лесных ресурсов.

Для выполнения этих задач необходимо дальнейшее изучение вопросов природопользования, разработка новых и совершенствование су-}ествующих методов и технологий учета, оценки и контроля состояния I динамики лесного фонда.

Практика показывает, что в таёжных лесных районах страны с ин~ 'енсивным освоением природных ресурсов традиционные методы контро-1я и оценки состояния лесных площадей, основанные главным образом 1а наземных наблюдениях, весьма трудоемки и неэффективны, а наболев перспективными являются дистанционные методы изучения ле-:ов ' на основе дешифрирования, материалов аэрокосмических съе-юк.

В данной работе на примере конкретных объектов разведки и добычи нефти и газа: Федоровского, Лянторского, Заладно-Сургут-:кого и Восточно-Сургутского месторождений, расположенных на 'ерритории Сургутского лесхоза Тюменской области, изучено отрицательное воздействие нефтегазодобычи на лесной фонд и природ-¡ую среду в целом и разработан на основе дешифрирования аэро-:осмических снимков оперативный и дешевый метод контроля за остоянием и изменениями в лесном фонде, вызванными деятельно-тью нефтегазодобывающих предприятий.

Тема'актуальна, т.к. её результаты .имеют для лесного хо-яйства большое практическое значение и главным образом в сни-:ении трудоемкости натурных работ и повышения качества обсле-,ования лесных площадей. Актуальность исследований подтверждает-я тем, что указанная тема включена в План научно-исследователь-ких и опытно-конструкторских работ на 1936-1990 гг. по отрас-и,-"Лесное хозяйство" под общим названием "Разработать дистанционный метод контроля изменений в лесном фонде под влиянием взведки и добычи нефти" (Шифр темы:. Ш.9.3.). Исполнители: ■НИИЛМ, ШЧ В/О,"Леспроект". вроки проработки: 1986 - 1990 гг.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Задача комплексного использования данных аэровизуального обследования с материалами дешифрирования аэрокосмических съемок для учета и выявления всех видов воздействий и нарушений в лесном фонде, вызванных деятельностью нефтегазодобывающих предприятий» решается впервые. В отечественной и зарубежной литературе отсутствует информация о проведении подобных исследований* если не считать описания первых опытных работ по использованию материалов космических съемок в интересах лесного хозяйства,, проведенных научно-исследовательской-частью В/О "Лес-проект" (Поволжское лесоустроительное предприятие) в 1982-83 гг. в Тюменской области.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Основной целью настоящей работы является установление возможности и обоснования достоверности выявления и оценки всех основных изменений, в лесном фонде, виз-ванных нефтегазодобычей» методом дешифрирования аэрокосмических снимков в сочетении с аэровизуальным обследованием. Для этого были решены задачи: - по изучению и составлению удобных для пра! тического пользования таблиц признаков дешифрирования объектов исследования; - по установлению достоверности и точности депшфр: рования всех видов воздействия и нарушений в лесном фонде, вызванных деятельностью нефтегазодобывающих предприятий, на аэрокосмических снимках. На основе этих данных разработан для лесного хозяйства принципиально новый метод учета, рационально сочетающий в себе информацию аэровизуального обследования, дешифрирования материалов аэрокосмической и других видов съемок ( в да ном случае телевизионной) и натурных таксационно-тренировочных работ.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ. Заложено 15. постоянных такса-циопно-дешифровочных пробных площадей в Сургутском лесничестве Сургутского лесхоза Тюменской области, на которых изучены корреляционные связи между таксационными и дешифровочными показате лями сосновых древостоев, а также динамика усыхшшя и деградации этих насаждений, вызванных влиянием нефтегазодобычей. Кром( того, использованы данные 22-х пробных площадей, заложенных в атом же регионе НИЧ В/О "Леспроект".

Подобрано три ключевых участка, на которых проведены нату нне таксационные изыскания но закладке трех рабочих маршрутов

(по одному в каждом ключевом участке) проздаке:» -остью 9-20 ям для аэровизуального обследования и телевизионной съемки,, Есе объекты исследования на выбранных маршрутах отдешифрированы на аэрокосмических снимках и описаны в натуре,

В работе использовались контактные спентрозональнке космические снимки ы 1:280000 и увеличенные с них снимки-отпечатки М 1:70000 и М 1:28000, а также цветные спэктрозоналыше аэрофотоснимки М I;5000; М 1:10000; М 1:15000 (основной масштаб), материалы аэровизуальных наблюдений и фильмы телевизионной съемки, полученные телевизионной камерой е?" -10.

анализу экспериментальных данных, по закладке и проведению натурных таксационно-дешифровочных работ на 15-ти пробных площадях н 3-х маршрутных ходах, аналитическому дешифрированию аэрокосмических материалов на всей площади исследуемого объекта и составлении методических документов по дистанционному методу выполнены лично автором или при его непосредственном участии*

ПРОГРАММ И ¡ЩддЩ.ДСдЛЕДОВОЙ. Програмпо-методическая работа заключалась в сборе и анализе данных на объекте исследования по динамике состояния площадей, отводимых дли предприятий нефтегазодобывающей промышленности, изучении признаков дешифрирования видов воздействий и нарушении нефтегазодобычи на аэрокосмических снимках различного масштаба но методике профессора Г .Г. Сашйловича и Б.И» Сухих с установлением точности и достоверности их опознаванияо

Для выполнения аэровизуальных работ с самолета АН-2 била составлена самостоятельная рабочая методика по обследованию лесных площадей, подверженных воздействию нефтегазодобычей, с воздуха на основе материалов дистанционных съемок»

Таксациоано-дешифровочные пробные площади закладывались в полном соответствии с действующ™ ОСТом, с учетом методических рекомендаций Тюменской ДОС (1985 г.) и Технических указаний ло лесоинвентаризации на основе рационального сочетания наземной таксации с камеральным дешифрированием аэроснимков В/0"Лвспроект" (1971 г.). ,

. Все работы по сбору, обработке и

Таксащшнно-дешфровочные зависимости сосновых древостоев изучались методом множественного пошагового регрессивного анализа при вероятности 0,95.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. В результате выполненных исследований разработан новый метод аэровизуального учета, контроля и оценки всех основных изменений в лесном фонде, вызванных нефтегазодобычей, на основе данных дешифрирования- аэрокосмических материалов. Указанная технология является составной частью разработанного НИЧ В/О "leCHpoes?" совместно с ВНИШЕМом "Дистанционного метода контроля изменений в лесном фонде под влиянием разведки и добычи нефти и газа", t

Оттно-щюизводственяая проверка, произведенная ВНИИЦлес-ресурс в 1989 году» показала, что новый метод в значительной степени сшжаег; трудозатраты на проведение наземных таксацион-но-обследовательских работ и в условиях таёжной зоны (острый дефицит в рабочей силе) является не только экономически эффек-тивннм9 но и наиболее целесообразным методом по оперативному учету и выявлению воздействий нефтегазодобычи на лесную среду.

С широким внедрением этой технологии в практику лесного хозяйства появится возможность осуществления аэрокосюческого мониторинга на всей территории лесного фонда Западной Сибири, подверженного воздействию нефтегазодобычей^ что улу-и-дт рациональное использование лесных ресурсов-и снизит экологическую напряженность в данном регионе.'

ОВЬЕМ МССЕРТАШМ. ПУБЛИКАЦИИ. Диссертация изложена на 112 страницах машинописного текста, включая 14 таблиц и 4 рисунка» Состоит из введения, семи глав, выводов и предложений» списка использованных источников (115 наименований, в том числе 12 paöoi на иностранном языке) и 7 приложений.

По теме исследований опубликовано 4 статьи, 2 статьи находятся в издательствах.

Диссертационная работа выполнена в процессе очного обучения в аспирантуре при лаборатории таксации леса ВНИИЛМа.

Математическая обработка данных исследований по теме произведена на ВЦ ВИИИЛМа.

содержание работы

ГЛАВА I. Изучение проблеш влияния нефтегазодобычи на лесной фонд Среднего Приобья с использованием дистанционных средств. 1

•Охрана природы и научное обоснование рационального использования природных ресурсов являются в настоящее время одной из наиболее актуальных задач, стоящих перед современной наукой» Это обусловлено тем, чю антропогенное воздействие на природную среду достигло огромных размеров, ибо"территория в той или иной степени измененная хозяйственной деятельностью достигает 75-35% от всей площади суши'.'(Востокова и др. 1982 г.).

Больше изменения претерпевают лесные территории в нашей стране и особенно в зонах деятельности промышленных предприятий. Учет, оценка и оперативный контроль за состоянием лесных ресурсов является необходимым условием сбережения лесных богатств, их рационального использования»

Многолетние исследования по использовании материалов аэрофотосъемки при инвентаризации лесов показали, что да учета и оценки'состояния лесных ресурсов в труднодоступных таежных районах Европейского Севера^ Сибири и Дальнего' Востока наилучшие результаты достигаются при условии рационального сочетания де-шифровочной инфорлации материалов аэрофотосъемки и натурных таксационно-обследователъских работ (Самойлович, 1956я 1964, 1969; Белов, 1959; Самойлович!' Дашолис,, 1970? Демидов, Сухих, 1974; Кирин, Сухих, 19765 Синицын, Сухих„ 1977? Сухих, 1976, 1981; 1984, "1988В Федосимов, поДОасно, 1987; Исаев, Сухих, 1988; Яирин, 1988 и др.).

. Ещё более широкие возможности для этих целей имеют материалы космической съемки.

При .'„'разрешении 10.«.20 м и достаточной контрастности съемочных и особенно многозональных материалов, достоверно дешифрируются практически нее категории лесных зомоль, в тем числе земли сельхозугодий, крупные вырубки, гари, ¿слота и дрЛ. (Сухих,, Синицнн и др.„ 1976 )«,

Обладая большой обзорностью, космические сишки являются

основой для составления картографических материалов и так называемых "дежурных карт" по выявлению и фиксации антропогенного воздействия на лее,, что, в сбою очередь, позволяет осуществлять планирование и экологическое прогнозирование мероприятий лесного хозяйства на больших территориях.

В данной работе объектом изучения выбрана лесная территория Среднего Прцобья (Тюменская обл.), которая в настоящее время является районом интенсивной разведки и добычи нефти и газа к где помимо общераспространенных, воздействий на лес в виде рубок, пожаров» захламленности и пр., негативное влияние на все кошаненты лесного биогеоценоза оказывают специфичные для нефтегазодобывающей промышленности проявления в виде загрязнения территории нефтепродуктами и промстоками, затопления и подтопления отдельных лесных участков по причине перекрытия естественных водотоков при строительстве транспортных коммуникаций и промышленных сооружений, разрушения напочвенного покрова и т.п. Кроме того, бессистемное-строительство промышленных объектов и линейных сооружений в лесных массивах, имеющих в данном регионе островной характер, приводят к дроблению их на еще более мелкие я разобщенные между собой участки. В результате чего ■ лес, как сбалансированный природный биогеоценоз, теряет свою устойчивость, что приводит к ослаблению древостоев и юс гибели.

При обустройстве объектов нефтегазодобычи отмечается высокая трансформация площадей Гослесфонда (строительство промышлек ных Е жилых объектов, путей транспорта, трубопроводов и линий электропередач и т.п„), прк этом лишь незначительная их часть после выполнения своих функций возвращается лесному хозяйству рекультивированными для последующего лесовцращивания (Вегерин, Захаров, Ахыетвалиез, 1984)е- При этом вырубаемая древесина используется нерационально главнш образом для строительства буровых площадок и лекнёвых дорог, большая же её часть сдвигав1 ся в валы к стенам леса, где приходит в негодность и является источником лесных пояаров и очагами распространения вредителей-насекомых.

По данным УНЦ АН СССР таким образом ежегодно теряется для народного хозяйства около 2 млн. м® деловой древесины, а штраф

ще санкции предприятиям-лесонарушителям исчз:с .,сются миллиона-га рублей. (Боровиков, 1982).

Нарушения гидрологического режима в данном регионе вызывает ювсеместное увеличение поверхностного стока и повышения уров-ш грунтовых вод. В первом случае в условиях равнинного и забо-юченного рельефа даже самое незначительное поднятие поверхност-ш вод влечет за собой загрязнение всего зеркала водного пространства нефтью и промстоками, что наносит значительный ущерб рнбному хозяйству области. Во втором случае повышение уровня грунтовых вод является причиной усыхания сосновых и особенно кедровых древостоев. Происходит резкоо сокращение площади орехо-промысловой зоны, что негативно отражается на развитие охотничьего промыслового хозяйства области.

Положение усугубляется тем, что в настоящее время основные нефтегазопромыслы смещаются в северные широты Тюменской области, где природная среда в силу специфичности почвенио-климата-ческих условий еще более уязвима ог антропогенного воздействия.

В заключении главы рассматриваются основные задачи исследований по разработке практических рекомендаций для лесного хозяйства данного региона с целью оперативного контроля» выявления и оценки на основе материалов дистанционных съемок всех видов воздействий и нарушений нефтегазодобычей в лесном фонде ш снижения их негативного влияния на лесной биогеоценоз и природную среду в целом.

ГЛАВА 2, Природные условия объекта проведения работ и характеристика его лесного фонда.

Территория Сургутского лесхоза согласно схеме комплексного районирования лесов Тюменской области УБЦ АН СССР (1983) относится к Пуровско-Среднеобскому лесорастительному району сосновых зеленомошно-кустарничково-дишайниковцх приречных и заболоченных лесов и мевдуречей подзоны северотаежных лесов лесной зоны. В работе по литературным источникам (Крылов и др„, 1958; Афанасьев и др.„ 1979) и ведомственным матару-лам дается характеристика климатических условий, геоморфолог.г»1, почв ш описание лесного фонда изучаемого региона. Отмечается, высокая заболочен-

ность территории, которая вместе с озерами и реками составляет около 70$ общей площади» Покрытые лесом площади (81$) заняты л основном хвойными породами (96$). Производительность этих лесов низкаяс преобладают спелые и перестойные насаждения У-У^ , бонитетов с полнотой 05-07.

Подчеркиваются особенности лесорастительных условий, рельефа, почв, климата, которые еще в большей степени усугубляют последствия антропогенного вмешательства в природный комплекс.1

В этой та главе приводится характеристика используемых материалов аэрокосмической съемки.

ГЛАВА 3. Методика исследований и объем выполненных работ.

В главе освещены основные програмно-методические вопросы по анализу видов воздействия нефтегазодобычи на лесной фонд и нарушений правил' лесопользования. Приводится классификация ви- . дов воздействий н нарушенийв при этом с целью сохранения прием-ственносхн и единоначалия в наименованиях,- а главное, в характеристике 2ого или иного вида воздействия и нарушения на лесной фонд, за основу-классификации взяты данные' (всего около 34 наименований) многолетних исследований Тюменской ЛОС (Вегерин и Др., 1984). В наших исследованиях с учетом возможности-опознова-ния того или.иного вида воздействия и нарушения на аэрокосмических материалах, включая материалы телевизионной съемкой их'влияния на лесную среду произведена незначительная.корректировка указанной классификации,'в результате чего общее количество видов воздействии расширено (например, дороги бетонные и дороги лежневые), а отдельные виды нарушений, наоборот,■объединены (например, разлива бурового раствора и разливы минерализованных вод и т.п.). Таким образом, общее количество видов воздействий и нарушений в окончательной классификационной схеме составило 26 (табл. I) наименований.

■ Таблица I.

Щ I" Вида воздействия на лесной фонд и нарушения правил п/п ¡' лесопользования, вызванных нефтегазодобычей

I.

ОБШШ

1.1. Дороги бетонные

1.2. Дороги лежневые

1.3. лэп

1.4. Линии связи

1.5. Нефтепровода

1.6. Газопроводы

1.7. Водоводы

2. ДШДДОЕ. РШВКМ

2.1. Буровые площадки

2.2. Карьеры

2.3. Населенные пункты

2.4. Насосные станции

2.5. Факела

2.6. Товарные парки и газоперерабатывающие заводы

2.7. Разливы нефти

2.8. Разливы буровых расгроров и минерализованных вод

.2.9« Завалы из древесины (сводка древостоя запрещенными способами)

Я.10. Затопление

2.11. Подтопление

2.12. Перерубы (самовольная рубка)

2.13. Сухостойный лес 2.14« Ветровалы

2.15. Брошенная нешвезенная древесина

2.16. Захламленные участки порубочными остатками

и неликвидной древесиной

' 2.17» Разрушение напочвенного покрова 2.18. Уничтожение подроста

2.19» Неудовлетворительная рекультивация участков

В методическом плане организационно-технологическая схема работ осуществлялась следующим образом.

На выбранные для данного региона контрольные ключевые участки (всего 3), типичные по лесорастительным уровням и по степени воздействия нефтегазодобычи » подбирались материалы аэрокосмической съемки, анализировались данные лесоуогройсгва и материа-

лы отводов.

Изучались и составлялись таблицы признаков дешифрирования всех видимых на аэрокосмических снимках изменений в лесном фонде, вызванных нефтегазодобычей, с натурным осмотром и таксацией их по ходовым линиям.

Экспериментальным путем устанавливалась:

- возможность и точность учета и оценка этих изменений в лесном фонде» вызванных влиянием нефтегазодобычи, на основе данных дешифрирования, а затем в совокупности с данными аэровизуального обследования;

- сравнительная точность и достоверность дешифрирования из менений в лесном фонде, вызванных нефтегазодобычей, по космичес ким снимкам, по аэрофотоснимкам, по телефильмам и аэровизуаль-иым наблюдениям с данными уточненной натурной таксацией.

Отработка оптимальной технологии аэротаксационного, обследо вания на ключевых участках осуществлялась по принципу сопоставления объемов затрат и точностной оценки данных по выявлению и оценке всех изменений в лесном фонде, следующих видов работ:

- дешифрирования космических снимков шзое аэровизуального, обследования; .

- дешифрирования космических снимков плюс дешифрирования аэроснимков и аэровизуального обследования;

- дешифрирования материалов телевизионной съемки плюс аэрс визуального обследования.

Для опознования на аэрокосмическпх снимках участков, подверженных воздействию нефтегазодобычей, использовались главны!, образом методы аналитического дешифрирования, в основу наземню обследовательских работ положена уточненная натурная таксация выделов, подверженных воздействию нефтегазодобычи, по маршрутным ходам ключевого участка с точной привязкой и опознованием их на аэрокосмических материалах различного масштаба, а такке подробным описанием их дешифровочкых признаков (отдельно для космических снимков и аэрофотоснимков). В последующем оценивалась точность и достоверность дешифрирования.

В процессе обследовательских работ была проанализированы данные об ежегодных объемах отводов лесных земель (с исключением и без исключения из Гослесфонда) для нефтегазодобывающих предприятий, а также соответствие этих данных отвода фактической площади лесных участков, передаваемых во временное и постоянное пользование предприятиям-арендаторам.

Кроме того, на отведенных площадях изучалось состояние насаждений и характер использования вырубаемой древесины» Для этой цели в натуре закладывались равномерно-статистические площадки постоянного радиуса ( = • И,3м), на которых подсчитывалась брошенная к неиспользуемая деловая древесина0 Общее количество таких площадок в объекте составило 40 штук»

Динамика санитарного состояния сосновых древостоев изучалась в течение трех лет на 15-ти постоянных таксационно-дешфро-вочных пробных площадях (ТДПП), заложенных в лесных массивах по специальной схеме (удаленные на определенное расстояние от источника антропогенного воздействия).

Исследования показали, что в зонах непосредственного воздействия нефтегазодобычей санитарное состояние сосновых древостоев снижается в среднем за. год на одну категорию.

На указанных ТДПП изучалось также строение полога сосновых .древостоев с составлением множественных корреляционных зависимостей между таксационными и дешифровочными признаками.

Для этой цели на каждой ТДШ1 производился обмер 20-25 модельных деревьев с определением: Дх 3; Нср » ндкё ^Ок» ^ 11

Дк- . ■

ГЛАВА 17. Признаки.дешифрирования основных видов воздействий и нарушений нефтегазодобычей на лес и лесной фонд по аэрокосмическим снимкам, точность и достоверность их определения.

Для точного и достоверного определения основных видов воздействий и нарушений нефтегазодобычей по аэрокосмическгал снимкам осуществлялось изучение и систематизация их дешифровочннх признаков по методике профессора Г.Г. Самойлоиича л методическим разработкам В/О "Леспроект" (Демидов, Сухих, 1974; Сухих,

»1981S Мороз, 1982; Сухих, 1984, 1988).

Таблицы признаков дешифрирования составлялись отдельно для цветных спектрозональных космических снимков M 1:70000 к цветных спектрозональных аэрофотоснимков M 1:15000.

Для космических снимков использовались имеющиеся в прак- ■ шее лесотаксациотюго дешифрирования придержки по цветотону, форме, размерам, структуре и текстуре изображения (таблица 2).

С целью определения цветовых характеристик объектов исследования на космических снимках производилась оценка кх оптических плотностей о применением денситометра "Макбет".

Данная работа выполнялась специалистами 1Ш В/О "Леспроеиг" (Соколова и др., 1988)о Оказалось,, что расхождения между величинами плотностей (с использованием всех четырех светофильтров; красного, желтого, зеленого„ синего) самого темного (разлив нефти по озеру) и самого светлого (сухой песчаный грунт на насыпи дороги) находятся в пределах 1,07-0,61. Это указывает на возможность достоверного опознавания (30% и выше) контрастных иа космических снимках объекгов исследования. ,

' ■ , Интерпретация признаков дешифрирования показала, что все основные виды воздействий и лесонарушений нефтегазодобычей на лесной фонд находит свое отображение' на аэрокосмических ' снимках, при этом степень достоверности их дешифрирования разная; для космических снимков она составляет - для линейных • объектов в среднем 75$, для площадных' объектов - в среднем 20$} для аэрофотоснимков степень достоверности дешифрирования значительно выше? для линейных объектов - а среднем 94$, а для площадных - 65/2« Для производственных целей выявленная достоверность дешифрирования явно недостаточна,; поэтому была предприняла попытка подкрепления данных дешифрирования материалами аэровизуального обследования с борта летательного аппарата (в дайюм случае самлета АН-2). При етом в качестве полетной карты ш маршрутам использовался предварительно оадешфрирован-внй снимок M 1:70000.

Аэровизуальное обследование показало, что после соответствующей, тренировки таксатора-дешифрована при выполнении работ

по схеме: дешифрирование аэрокосмических с шелк о в плюс аэровизуальное обследование, достоверность опознавания основных видов воздействий и лесонарушений нефтегазодобычей в лесном фонде составляет в среднем 95^.

При этом, с учетом фотографических и фотограмметрических возможностей используемых аэрокосмических снимков определялась точность измерения линейных и площадных объектов на рабочей площади 'снимков.

Результаты анализа показали, что на космических снимках линейные объекты дешифрируются с систематической ошибкой + 1,87 м и среднеквадратической-+; 6,4 м; на аэроснимках - с ошибкой соответственно: + 1913 м и + 2,8 м.

Точность дешифрирования контуров площадных объектов на аэрокоомических материалах проверялась на лесных участках, отводимых под буровые площадки, е.к. отводимая площадь под буровую'всегда конкретна (по нормам СНЯЛ). Данные статистического анализа показали, что на космических снимках площадные объекты дешифрируются.с систематической ошибкой - 0,39 га п среднеквад-ратической ошибкой + 0,34 га; на аэрофотоснимках соответствен!«): - 0,28 га и + 0,14 га.

Таким образом полученные данные свидетельствуют о том, что .точность измерения основных площадных и линейных видов воздействий и лесонарушений на лесной фонд по аэрокосмическим снимкам, находится в.пределах разрешающей способности последних и, следовательно, составленная' на этих материалах дежурная карта • регистрации всех изменений в лесном фонде, вызванных нефтегазодобычей, будет весьма достоверной и точной.

При аэровизуальном обследовании установлено, что при высокой "насыщенности" объектов исследования на единицу площади (7-10 объектов на I км) таксатор-дешифровщда успевает описывать лишь до 20$ объектов, описание остальных выполняется в камеральных условиях» что снижает качество выполняемых работ.

Поэтому в объектах с высокой концентрацией видов изменений в лесном фонде, а также в целях более детального и оперативного их изучения (экспресс-оценка) наиболее целесообразно кс-

~ ■ . ' 1С

пользование телевизионной съемки.

Телевизионная съемка выполняется телекамерой с?-10 (Япония) с борта летательного аппарата. Выходными материалами являются ви-джшаосеты . с отснятыми сюжетами, смонтированными и озвученными в цветные видеофильмы, а также табличные и картографические материалы,, бортжурналы.

Для вычисления площадных объектов на кадрах телефильма использовались специальные палетки, рассчитанные для экрана монитора, в зависимости от угла наклона камеры во время съемки. Расчет самой палетки заключается в определении коэффициента исчисления ) при проекции изображения снимаемой местности на »кране монитора, который вычисляется по следующей формуле: A L —

где? - угол отклонения визирной оси камеры от вертикали (угол съемки);

- угол поля зрения камеры|

L É. - угол равный l/n части угла» выраженный в радианах;

~ четное число горизонтальных проложений сетки;

/72 - целое число é/l ; /77/ ¿ ^¿j

Достоверность определения практически всех видов воздействий и лесонарушекий на ключевом участке, выявленных с использованием телевизионной камерыcF-Ю^быда достаточно высокой и цо своей величине находилась на уровне уточнённой наземной таксации.

- Трудозатраты на проведение телевизионной съемки в расчете на 1000 га лесной территории (с учетом затрат летного времени на подлёт» развороты при заходе на маршрут) составили 0,6 чел»час/ тыс, га„ затраты лётного времени (на 1000 га) составили 0,2 час., таким образом стоимость работ с учетом аренды Ш.-2 составили 44 руб„ на I rao. га обследованной территории. Несомненно, что телевизионная съемка с автоматизированной обработкой материалов, открывает большие перспективы по решению проблемы- оперативной оценки и контроля за деятельностью промышленных предприятий на лесных территориях. '>

ГЛАВА У. Исследование взаимосвязи между таксационными и дешифровочндаи показателями сосновых древостоев»

С целью изучения возможности определения таксационных параметров сосновых (преобладающей для данного региона породе) древостоев аналитико-измерительныш методами дешифрирования исследовались корреляционные зависимости между таксационными и дешнфровочншли показателями по данным 15-ти таксационно-дечшф-ровочных пробных площадей,, заложенных в чистых по составу насаждениях, подобранных по сходству наиболее распространенного типа леса - сосняк сфагновый.

Для выявления тесноты связи и определения значимости коэффициентов в уравнениях регрессии обработка данных производилась по программе пошагового множественного регрессионного анализа.

Исследовались зависимости (линейные по характеру) Д^ 3 от

Из семи полученных: уравнений для дальнейших исследований отобрано три:

■ ДТв3 = 1,2316Нср + 7,7408 = 0,6X3) • Д1(3 = 0»6952НСр - 35,4885 1/Дк + 24,6424 (/£ = 0,714)

Д1(3 - 0,5534Нср +' 13,8597^ДК - 2,4486 (Л^ 0,783)

Для повышения точности в последнее уравнение бшт введены дополнительные параметры древостояг протяжённость кроны ( т£ к) и возраст (А). Однако введение этих показателей не повысило точность уравнения, т.к. ' указанные показатели тесно коррелируют с высотой древостоя (Ипт,). Поэтому наиболее оптимальным

ор

уравнением для определения Д„„ было выбрано следующее;

Я^о <&гц и» ид*, -Э.н'ч&в

Совокупность влияшштобъясняют 64% изменчивости изучаемого признака.

Таким образом, изменчивость среднего диаметра низкопроизво-дителъных сосняков (17 - Уа ]сл„ бонитета) в большей стопою! монет быть объяснена влиянием средней высоты и диаметра кроны.

В процессе исследований на таксационно-деишфровочных пробных площадях изучалась также динамика санитарного состояния насаждения в зависимости от степени антропогенного воздействия.

Таким образом,, интерпретация полученных взаимосвязей между таксационными и дешифровочннми показателями древостоев дают не только более полное представление о росте и развитии древостоя в условиях антропогенного воздействия, но и тлеют большое практическое значение для повышения точности и надежности лесотак-сащонного дешифрирования сосняков по аэрофотоснимкам.

ГЛАВА. У1, Технические указания по учету воздействия

нефтегазодобычи на лесной фонд с использованием дистанционных средств.

В главе подробно изложена технология одного из основных вариантов дистанционного метода, разработанного совместно со специалистами НИ В/О "Леспроект" (Сухих В.И., Соколова Н.В., . Белаенко А»П., 1988 )„ который предусматривает рациональное ист пользование дешфровочной информации космических снимков (М 1;70000) и аэрофотоснимков (М 1:15000) с данным аэровизуального обследования при минимальных объемах наземных тренировочных работ.

Технические указания включают в себя описания: общих положений, перечня подготовительных, полевых и-камеральных работ, а также контроля работ. -

Исходным планово-картографическим материалом является дежурная карта регистрации всех видов воздействий и нарушений в лесном фонде, вызванных нефтегазодобычей, в М 1:50000, которая о таксационными описаниями этих лесных участков позволяет выяв дятъ, оценивать и контролировать все изменения, происходящие на территории лесного фонда данного региона (Приложение I).

ГЛАВА УЛ. Натурная проварка нового метода учета и его экономическая эффективность.

• Натурная проверка дистанционного метода проведена в 1989 году а Сургутском и Нижневартовском лесхозах Тюменской обласи

[территории Западно-Сургутского, Самотлорского и Ермановского гестороздений нефти и газа) коллективами Московской аэрокосмк-геской лесоустроительной экспедицией и Московским специализированным лесоустроительным предприятием.

Результаты проверки подтвердили работоспособность нового !етода, который поело внесения соответствующих корректировок яо ногам ОПР» рпкомендован к практическому использованию.

В этой же главе приводится расчет эффективности нового ме-■ода^при этом в качестве базового варианта ( .традиционный метод) ¡ыло выбрано первичное лесоустройство по Ш разряду без органи-¡ащш территории (прорубка, промер просек и визиров,постановка иолбов). В этом случае затраты на обследование I га по новой . ■ехнологии составят 30 коп.» данные производственной проверки :о существу подтвердили эти затраты, общая стоимость работ при 'пыгно-производственной проверке метода составила 28 коп на I га.

. ■ 'выводы и предложения

I. Всевозрастающие теш разщтия нефтегазодобывающей про-нпиенности в Западно-Сибирском лесном регионе приводят к необ-атшлым-негативным изменениям в лесном фонде, которые необходи-ю оперативно выявлять и контролировать. .

2« Дистанционный метод контроля по выявлению и оценке всех вменений эз лесном фонде, вызванных нефтегазодобычей5является ффективнш и наиболее целесообразным для данного региона етодом с точки зрения оперативности и качества обследовашелъ-ких работ и экономии трудовых ресурсов.

3. Новый метод учета обеспечивает в пределах 90-95$ досто-ерность выявлешет всех изменений в лесном фонде при рациональном очеташш аэровизуального обследования, дешифрирования аэро-осмических снимков и наземных тренировочных работ.

4. Исходным материалом нового метода является составление ежурной карты регистрации всех изменений з лесном фовде, лод-ерженного воздействию нефтегазодобычей в масштабе 1:50000.

При этом точность определения размеров площадных объектов а дежурной карте составляет 2,0 га, а линейных объектов - в

реднем 15 и.

5, Дда точного и достоверного выявления и оценки по аэро-косшческш снимкам всех ввдов воздействий нефтегазодобычей на доеной фонд обязательном условием является изучение и систематизация их дешифрованных признаков с составлением соответствующих таблац„

6„ Для экспресс-оценки воздействий нефтегазодобычи наиболее приемлемыми материалами являются данные телевизионной съемки, полученные камерой г/- - 10»

В процессе работы над диссертацией разработаны и рекомендуются для внедрения в производство следугацие материалы:

1о Технические указания по учету воздействия нефтегазодобычи' не, лесной фонд с использованием материалов аэрокосмических сьэмок ш аэровизуального обследования (разработаны совместно со специалистами НИЧ В/О "Ле«проект"),

А также разработанные автором:

Методика аэровизуального обследования лесных площадей, лод-взржеииых влиянию нефтегазодобычи. П. Таблицы признаков дешифрирования всех изменений в лесном фм: де де„ вызванных нефтегазодобычей, по цветным спектрозональным

аэрокосмическик сшшкам„ Ш0 Таблицы и уравнения' зависимостей мэвду таксационными и дешж] ровочкши показателя® сосновик древостоев.

Основные наложения диссертации изложены в следующих работ;

1с А«,Во Чернявский " 0 дистанционном методе учета изменений в лесной фонде„ вызванных нефтегазодобычей". ВНИИЛМ, Пушкино. ЦБНТМлесхоз' (деп.) 1987 г,

2, А.В„ Чернявский С в соавторстве с Бабенко Л.В.р Белаенко А. £рязновш С„ А„, Соколовой Н»В„) "Дистанционный контроль изменений в лесном фонде в районах нефтегазодобычи Западно* Сибири". Львов, 1988 г.

3„ А,В, Чернявский " К вопросу о влиянии нефтегазодобывающей 'лршаьленности на лесной фонд Среднего Прмобья", ВНИИЛМ,

Пушкино, 1989

ФРЛШЕИТ ДШПк,и КЛГШ

регистрации изг.ганениП в лесном Тюндо, вызванных нефтегазодобыче!!.

Сургутский лесхоз Сургутское лес—но

M 1:50000

IipOMliL'MOIIHHG CÖbDKTU

буровиэ с нефтепроводами

линии коммуникаций

погибшие насаждения (сухосто:;)

разлив! i по T;x:i '

рОЗЛНП" Нр'ЭТЛСТОКОЯ ЗаТОГГЛ'-З'ПЯ

?>Г< '.! РЛ

Таблица 2

ФРАГМЕНТ ТАБЛИЦЫ ПРИЗНАКОВ РШШШШ '.

■до цветным спектро зс нальным аэро-Ш 1:15000) и космическим (М 1:70000) снимкам основных видов воздеаитвии и нарушений нефтегазодобычи на лесной фонд Среднего Приобья (на примере Сургутского лесхоза тюменской области)

Шифр объекта

; Наименова-;ние объекта

г — - -

{Условное Iобозна-

Прлзнакл дешифрирования

»исследования ;чение

По космическим снимкам (цветотон, форма, размер» структура, текстура изобранешш)

По аэрофотоснимкам

т: ШШЙННЕ СЕШТН

1.4 Линии электропередач ЛЭП

П. 1РЮЖ ОВЖШ -Буровые пло- Б.Д.

Прямолинейны.Цвет: Е-^в. На АФС имеют форлу прямых линий. Цвет Размеры: до 35 м шириной белесый пли светло-серый. Как правило, Структура ровная,тек- расположены вдоль дорог и трубопроводов, стура отсутствует. заканчиваются в поселках или на кусто-

вых буровых площадках.

Имеют, как правило, прямоугольную форму. Цвет: §-1,- Ф-2.Структура ровная, текстура беспорядочная.

На АФС имеют прямоугольную форлу. Цвет определяется преобладающими типами почв, чаще серый или келто-коричневый. На влажных п заболоченных почвах производится песчаная отсыпка, которая распознается по цвету-Е тону изобракения(светло-желтая или белесая), щ - тлеет подъездные пути, вдоль которых, как правило, находится ЛЭП и нефтепровод. Характерный признак - наличие одного или несколько амбаров произвольной конфигурации.

8ЯИШШ зак 148 тип ЮОэкз. Подписано к печати 20.09.90г.