Таблица 1. Основные вопросы, проблемы и тестовые участки этапов I-III
проекта РГОС по изучению лесного хозяйства.
Продукт |
Основные вопросы и проблемы | Тестовые участки |
||
Россия |
США |
|||
| Этап I: Демонстрация уникальных производных продуктов, разработка и обмен наборами данных | ||||
1 |
Насколько эффективно могут применяться изображения систем национальной безопасности для картографирования категорий земель в различных районах бореальных лесов? | Егорьевский лесхоз |
Экспериментальный лесхоз “Ручей Бонанза” |
|
2 |
Насколько эффективно могут использоваться изображения систем национальной безопасности для определения характеристик древостоев в различных районах бореальных лесов? | Егорьевский лесхоз |
Экспериментальный лесхоз “Ручей Бонанза” |
|
3 |
Насколько эффективно могут использоваться изображения систем национальной безопасности для определения изменения категорий земель в различных районах бореальных лесов? | Егорьевский лесхоз |
Экспериментальный лесхоз “Ручей Бонанза” |
|
4 |
Могут ли архивные данные систем национальной безопасности использоваться для мониторинга долгосрочных изменений лесного покрова бореальных лесов? | Бассейн реки Бирюса |
||
| Этап II: Определение характеристик и лесопатологического состояния лесов | ||||
5 |
Насколько эффективно могут использоваться снимки систем национальной безопасности и гражданских ИСЗ для мониторинга воздействия снега и насекомых-вредителей на лесопатологическое состояние бореальных лесов? | Бассейн реки Бирюса |
Экспериментальный лесхоз “Ручей Бонанза” |
|
| Этап III: Изучение воспроизводства и динамики развития лесов | ||||
6 |
Насколько эффективно могут использоваться снимки систем национальной безопасности и гражданских ИСЗ для картографирования интенсивности воздействия рубок и пожаров на бореальные леса? | Гурский лесхоз |
Лесхоз “Река Герстл” |
|
7 |
Насколько эффективно могут использоваться снимки систем национальной безопасности и гражданских ИСЗ для мониторинга картины роста и восстановления лесов после рубок и пожаров в бореальных лесах? | Гурский лесхоз |
Лесхоз “Река Герстл” Лесхоз “Ток” Форт Грилей |
|
8 |
Каково влияние процессов воздействия на леса и их восстановления на состояние углеродного баланса в бореальных лесах? | Бассейн реки Бирюса Гурский лесхоз |
Лесхоз “Река Герстл” Лесхоз “Ток” Форт Грилей |
|
Таблица 2. Оценка российскими учеными категорий земель, выявленных в результате интерпретации
данных систем национальной безопасности США американскими специалистами
Наименование категории земель |
Результаты анализа карты |
Естественные леса |
Категория земель распознана с высокой достоверностью. Совпадение с данными инвентаризации лесов наблюдается в 96% случаев. Отмечено незначительное завышение площади естественных лесов (на 8%), за счет отнесения к ним средневозрастных и спелых насаждений искусственного происхождения, которые по своей структуре незначительно отличаются от естественных лесов. |
Искусственные леса |
Категория земель представлена на карте 13 участками общей площадью 99.1 га. Все они распознаны правильно и соответствуют насаждениям искусственного происхождения с возрастом до 40 лет. Однако, на территории тестового участка на площади 1178 га произрастают искусственные леса более старшего возраста. Их распознавание является трудно осуществимой задачей, поскольку по структуре полога они мало отличаются от естественных лесов. |
Пустыри и прогалины |
На карте представлено 20 участков, отнесенных к категории пустырей и прогалин, расположенных на территории лесного фонда. Эти участки представлены не покрытой лесом территорией и включают небольшие прогалины в естественных насаждениях (6 участков), болота (9 участков), невозобновившиеся участки вырубок (2 участка), карьеры (1 участок), сенокосы (2 участка). Отнесение болот к категории пустырей и прогалин неправомочно, так как согласно легенде карты болота выделяются в отдельную категорию. |
Редины |
Выделенные на карте 18 участков, в основном (более 70%), представляют собой молодые насаждения (лесные культуры) 10-15 летнего возраста. Часть из них оценивается не как редины, а как низкополнотные и низкобонитетные участки взрослых насаждений естественного происхождения. |
Гари и погибшие насаждения |
На представленной карте отмечен один, относящийся к данной категории участок, который был распознан правильно. Это насаждение усохшее примерно на 60-70% в результате подтопления. |
Вырубки |
На карте представлено 48 участков, отнесенных к категории вырубок. Почти все они (47 участков) распознаны правильно и соответствует вырубкам в различной стадии зарастания. В одном случае к категории вырубок отнесена небольшая по площади (0.6 га) естественная прогалина. |
Увлажненные участки леса |
Все 32 участка данной категории соответствуют насаждениям, произрастающим на увлажненных землях (ельник приручьевый, сосняк долгомошник, сосняк сфагновый). |
Увлажненные нелесные участки |
На карте представлено 62 участка данной категории, из которых более 75% соответствуют болотам. Остальные участки соответствуют увлажненным лесным землям (ельник приручьевый, сосняк долгомошник) с преобладанием средневозрастных низкополнотных лиственных насаждений (ольха черная, береза). |
Дороги, Населенные пункты, Пашни |
Эти категории распознаны с высокой достоверностью. |
Таблица 3. Интерпретация изменений лесного покрова, обнаруженных по космическим снимкам Landsat-TM в Егорьевском лесхозе, в результате 1) анализа данных систем национальной безопасности США и 2) полевых обследований
Номер участка |
1) Результаты интерпретации с использованием средств национальной безопасности |
|
1 |
В 1988 году на участке произрастал лес и был вырублен к 1997 году. На вырубке просматриваются борозды, но нам не известно, связано ли это с проведением посадок, либо со способом рубки. | В 1990 году на участке произрастало спелое насаждение естественного происхождения. Рубка проведена в 1993 году, произрастают не сомкнувшиеся культуры ели, посаженные в борозды. |
2 |
На участке леса, вырубленном в 1988 году, произошло лесовозобновление, отображенное на изображении 1997 года. Участок покрыт молодыми лиственными деревьями и кустарником. | Участок вырублен в 1986 году с последующей посадкой сосны. В настоящее время в возобновлении преобладают лиственные породы, подлесок рябины и ивы. |
3 |
В 1988 году на участке произрастал лес и был вырублен к 1997 году. Небольшие деревья и кустарники остались после рубки. В 1997 году просматриваются борозды. | В 1990 году на участке произрастало насаждение естественного происхождения, спелое. Сплошная вырубка выполнена в 1993 году. После рубки сохранился подрост и деревья второго яруса насаждения. Произрастают не сомкнувшиеся лесные культуры ели и сосны. |
4 |
В 1988 году лес был вырублен на участке. Некоторые деревья были сохранены. На снимке 1988 года явно проявляются борозды и частичное возобновление. К 1997 году на участке отмечено успешное возобновление растительности в виде молодых деревьев или кустарников. | Вырубка состоялась в 1986 году с сохранением куртин и единичных деревьев ели. Производилась вспашка борозд. Культуры созданы в 1986 году посадкой в борозды. Возобновление представлено лиственными и хвойными породами высотой 3-5 метров. |
5 |
Не покрытая лесом территория с наличием естественного возобновления небольшой высоты. | Сплошная рубка проведена в 1992 году. Культуры ели посажены в 1995 году. В настоящее время преобладает естественное возобновление лиственными породами возрастом 2 года. |
6 |
В 1997 году на участке произрастают хвойные и лиственные насаждения. В 1988 году проведена “коридорная” рубка на южном крае участка, которая проводилась среди лиственных деревьев. Возможно это выборочная вырубка. | На участке произрастают лесные культуры сосны с примесью березы, возрастом более 40 лет. В 1992 году насаждение было изрежено проходной рубкой. |
7 |
Данные съемки для этого участка отсутствовали. |
|
8 |
В 1988 году на участке произрастали смешанное и хвойное насаждения, вырубленные к 1997 году. После рубки сохранилось небольшое число деревьев. Сейчас имеет место возобновление невысокой растительности. | В 1990 году на участке произрастали спелые насаждения естественного происхождения. В 1993 году они были вырублены. В 1995 году посажены культуры ели. |
9 |
Небольшие изменения за период с 1988 по 1997 годы. На участке произрастает лес. В некоторых местах, где обнаружены прогалины, отмечен некоторый рост деревьев. Изменения слабо заметны. Рост очевиден вокруг этих прогалин. Пожалуйста, отметьте, что это изменение является настолько слабо уловимым, что оно могло бы быть необнаруженным, если бы не было точно определено местоположение прогалин. | Насаждение естественного происхождения, средневозрастное. В 1990-91 годах в нем образовались прогалины в результате снеголома. |
10 |
Небольшие изменения за период с 1988 по 1997 годов. В 1997 году замечены прирост леса и “вторжение” хвойных насаждений в верхний полог. За этот же период произошло увеличение прогалин. Изменения слабо заметны. Это изменение является настолько слабо уловимо, что оно могло бы быть необнаруженным, если бы не было точно определено его местоположение. | Средневозрастные насаждения естественного происхождения. Динамика развития насаждения в последние 10 лет характеризуется интенсивным выходом хвойных пород в верхний ярус и увеличением их присутствия в пологе. |
11 |
Изменение - лесовозобновление. В 1988 году участок был покрыт кустарниковой растительностью, а к 1997 году просматривается уже древесная растительность. | Молодое насаждение естественного происхождения. В 1988 и 1995 годах выполнено осветление для содействия лесовозобновлению. |
Таблица 4. Оценка точности определения категорий земель экспериментального лесхоза “Ручей Бонанза” на карте, составленной на основе интерпретации данных систем национальной безопасности России.
Интерпретация данных систем национальной безопасности России |
||||||||||||||||||
| Интерпретация изображений аэрофотосъемки и данные полевых обследований США | Гари Погибшие насаждения |
Вырубки |
Естественные насаждения |
Лесные культуры |
Редины |
Прогалины Пустыри |
Болота |
Дороги |
Земли специального назначения |
|||||||||
| Гари/Погибшие насаждения | 100 |
0 |
0 |
10 |
0 |
0 |
10 |
0 |
0 |
|||||||||
| Вырубки | 0 |
94 |
0 |
40 |
1 |
5 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||
| Естественные насаждения | 0 |
1 |
100 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||
| Лесопосадки | 0 |
0 |
0 |
51 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||
| Редины | 0 |
5 |
0 |
0 |
98 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||
| Прогалины/Пустыри | 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
92 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||
| Болота | 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
90 |
0 |
4 |
|||||||||
| Дороги | 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
0 |
100 |
0 |
|||||||||
| Земли специального назначения | 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
96 |
|||||||||
Таблица 5. Оценка результатов изменений в лесном покрове тестового участка “Ручей Бонанза”, выявленных по космическим снимкам Landsat-TM и интерпретированных по данным систем национальной безопасности России
Участок |
Характеристика участка на основе российских данных систем национальной безопасности |
Оценка результатов интерпретации в сравнении с данными американских полевых обследований |
1 |
На участке преобладает травянистая и полукустарниковая растительность, сухостоя нет, возобновление древостоя не наблюдается. | В целом оценка правильная. Присутствуют погибшие насаждения черной ели и идет процесс восстановления еловыми породами. |
2 |
Участок захламлен, имеются сухостойные деревья, санитарные рубки не проведены; возобновление естественное, слабое. | Оценка верная. Возобновление осины идет порослевым путем от корней. |
3 |
Проведены работы по ликвидации захламленности, сохраняются сухостойных деревьев; интенсивное естественное порослевое возобновление. | В целом оценка верная. Рубки леса не проводились, однако мог наблюдаться ветровал отдельных сухостойных стволов. |
4 |
На участке несомкнувшиеся культуры, рядовая посадка хвойных деревьев. | Оценка правильная. После пожара на участке проводилась проходная рубка, вспашка борозд и посадка саженцев ели. |
5 |
В редкостойном древостое идет естественное облесение участка (появилась молодая древесно-кустарниковая растительность); осуществляется посадка хвойных деревьев (имеются два небольших участка несомкнувшихся хвойных культур). | Оценка правильная. Искусственные хвойные лесопосадки не выделялись для изучения. |
6 |
Идет интенсивное естественное облесение участка, древесной растительностью покрыто свыше 50 % территории (северная часть острова), в 1991 году древостой покрывал около 15 % территории; обнаружена одна квадратная площадка, назначение ее не установлено. | Оценка верная. Квадратная площадка не была выделена для этого исследования. |
7 |
За последние годы береговая линия с южной стороны участка переместилась на север, что привело к улучшению дренированности участка и успешному развитию лиственных деревьев. Лесистость участка составляет около 70%, по сравнению с 10-20% в 1991 году. | Оценка правильная. Мы в основном заинтересованы в выявлении процессов облесения, при этом менее важна сама причина облесения. |
8 |
Идет процесс облесения участка. Появилась древесно-кустарниковая растительность. Обнаружены четыре квадратных площадки, две из которых покрыты плотной невысокой древесно-кустарниковой растительностью. | Оценка правильная. Квадратные площадки - это экспериментальные участки, которые не были выделены для изучения в рамках этого проекта. |
9 |
Появилась невысокая древесно-кустарниковая растительность. | Оценка верная. |
10 |
Древесная растительность стала более пышной в северо-западной (лиственные) и юго-восточной (хвойные) частях острова. На имеющейся небольшой прогалине (вырубке) идет процесс естественного возобновления древесной растительности. | Оценка частично правильная. Верная оценка - участок подвергся воздействию бобров в 1991-92 гг., что привело к полному исчезновению бальзамического тополя и замене его ольховыми древостоями, которые являются более низкими и приземистыми породами. |
11 |
Ликвидирован участок лиственного древостоя, в результате возникшей промоины и расчленения острова. | Оценка правильная. |
12 |
На участке идет процесс размывания береговой линии острова, по-видимому, с вымыванием хвойных деревьев. | Оценка правильная. |
13 |
На участке проведены санитарные рубки, по-видимому, в связи с ликвидацией захламленности, возникшей в результате поражения деревьев вредителями, либо воздействия стихийных явлений (снеголом, бурелом, ветровал и т.п.). | Оценка верная. Однако назначением рубки являлось скорее содействие возобновлению еловых древостоев, нежели санитарная чистка. |
Таблица 6. Сопоставление результатов оценки степени повреждения древостоев сибирским шелкопрядом на тестовых участках бассейна р. Бирюса, полученных на основе 1) материалов крупномасштабной аэросъемки и наземных обследований и 2) интерпретации данных систем национальной безопасности США.
Участок |
1) Данные крупномасштабной аэросъемки и наземных обследований | 2) Интерпретация данных систем национальной безопасности США |
1 |
57% | 5% |
2 |
82% | 96% |
3 |
86% | 93% |
4 |
95% | 99% |
5 |
96% | 92% |
6 |
49% | 100% |