Использование космических снимков для охотустройства

Действующим законодательством (ст.39 ФЗ от 24.07.2009 № 209-ФЗ «Об охоте..."), установлено, что документом внутрихозяйственного охотустройства является схема использования и охраны охотничьего угодья (Кто же такие термины придумывал?). При разработке схемы использования и охраны  охотничьего хозяйства нужно руководствоваться  Приказом Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 23 декабря 2010 г. № 559 «Об утверждении порядка организации внутрихозяйственного охотустройства».

Слава Богу, космические корабли уже не первый год "бороздят просторы космоса". А орбитальных аппаратов, качественно снимающих поверхность Земли, вполне достаточно.Снимки среднего разрешения, подходящие для задач инвентаризации охотничьих угодий, есть в свободном доступе. Архивные снимки высокого разрешения можно заказать по приемлемой цене.  В соответствующей профессиональной среде космические снимки принято называть сокращённо - ДДЗ (данные дистанционного зондирования). Практическое применение этих данных при инвентаризации  элементов среды обитания охотничьих животных открывает значительные перспективы. Качественная проработка раздела "Инвентаризации охотничьих угодий" является базой проекта внутрихозяйственного охотустройства, так как в результате получаем экспликацию элементов среды обитания, а это  основа для видовой бонитировки.  В качестве примера использования ДДЗ в этой статье приводятся практические результаты инвентаризации элементов среды обитания Ирюмского охотничьего хозяйства Курганской области.

 При изучении дешифровочных характеристик, основой для инвентаризации территории этого охотничьего хозяйства были выбраны данные, полученные с помощью орбитального комплекса «LandSat-5». Архивный снимок среднего разрешения от 06.09.2011 года был использован как базовый. «LandSat-5»  — космический аппарат  геологической службы США USGS. Запущен 1 марта 1984 года в рамках программы Landsat. Высота орбиты 705 км, орбита приполярная, гелиосинхронная. Наклонение 98.2 градуса. Период обращения 98,6 мин. Обзор всей поверхности планеты занимает 16 суток.

Снимок северной части территории Ирюмского охотничьего хозяйства аппаратным комплексом "LandSat-5"

Перед дешифровкой снимок был привязан в универсальной поперечной проекции Меркатора (WGS 84) UTM зона 41 северное полушарие, по 20 опорным точкам.  Дешифровка (перевод в векторные слои)  проводилась в геоинформационной системе MapInfo 9.0.2.

Для определения структуры элементов среды обитания охотничьих животных и расчета экспликации проведена векторизация растрового изображения (оконтуривание визуально обособленных участков), а также и последующая группировка полученных векторных полигонов по яркостным, цветовым и дешифровочным характеристикам. Полученные таким образом группы векторных данных (классы ID) были интерпретированы с учётом результатов полевых обследований. Если говорить доступным языком: была выполнена дешифровка спутникового изображения. Процесс творческий и увлекательный.

Кроме этого, для уточнения динамики структуры угодий использовалось несколько разновременных и разносезонных снимков орбитальных комплексов «ASTER», «IRS», «Landsat-7»  и   « Ресурс-ДК1». С точки зрения комплексного подхода, интерес представляет опыт сопоставления данных дешифровки снимков среднего и высокого разрешения. В этом смысле имеют ценность данные отечественного космического аппарата «Ресурс-ДК1», который был  запущен 15 июня 2006 года с космодрома Байконур.Предназначен для дистанционного зондирования земной поверхности с целью получения в масштабе времени, близком к реальному, высокоинформативных изображений в видимом диапазоне спектра. Информация оперативно доставляется по радиоканалу, с последующим представлением ее, после тематической обработки, широкому кругу потребителей. Среди решаемых задач: составление точных карт до масштаба 1:5000, оценка состояния лесов, лесоустройство, охотустройство, создание планов землепользования, точное земледелие  и др.  Спутник имеет полосу съёмки от 4,7 до 28,3 км при высоте 360 км. При этой высоте ширина полосы обзора составляет 448 км. Периодичность съёмки шесть суток. Формат файлов GeoTIFF.

Снимок аппаратного комплекса "Ресурс-ДК1"

Снимок этой же территории аппаратным комплексом IRS.

Таким образом, дешифровка и уточнение плана-схемы территории Ирюмского охотничьего хозяйства проводились, в числе прочего, по снимку "Ресурс-ДК1" от 25 июня 2008 года. Полевые работы велись в период с декабря 2010 года по май  2011 года. Для натурного обследования территории была заложена равномерная сеть автомобильных и пеших маршрутов, общая протяженность которых составила 661 км. Полнота охвата категорий и классов среды обитания охотничьих ресурсов составила 100%. Описание классов среды обитания  проведено по 320 наземным контрольным точкам. На каждой контрольной точке проводилась съёмка координат, с использованием GPS приёмников, и фотосъёмка типов угодий, с использованием цифровых фотокамер.

Для оценки характера рельефа территории использованы откорректированные данные радарного сканирования земной поверхности, изначально полученные в ходе реализации программы SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Сетка высот имеет горизонтальное пространственное разрешение около 90 метров (в среднем по широте и долготе), при вертикальном разрешении - около 1 метра.

Цифровая модель рельефа территории Ирюмского охотничьего хозяйства.

Географически привязанная цифровая модель рельефа была использована, как в форме трёхмерного изображения, визуализированного с наложением данных дистанционного зондирования со спутника Landsat7, так и в виде растрового изображения в градации цветов, соответствующих значениям высот. В результате анализа установлена взаимосвязь рельефа с особенностями ландшафта территории, выявленными в ходе оценки состояния среды обитания и бонитировки типов охотничьих угодий.

Как уже отмечалось, основная цель инвентаризации заключается в получении экспликации фонда охотничьих угодий в разрезе категорий и классов среды обитания охотничьих ресурсов. Экспликация охотничьих угодий является основой для проведения видовой бонитировки.

Экспликация категории среды обитания «леса» получена на основании дешифровки третьего канала (0.63 - 0.69 мкм.) космического снимка «LandSat-5». Классификация проводилась также по мультиспектральной сцене в синтезе каналов 4:3:2. По данному снимку проведена дешифровка основных классов среды обитания по преобладающим типам древостоя. Характер развития подроста и подлеска определялся по дешифровочным признакам и на основании данных полевых обследований.

Экспликация категорий среды обитания «болота и внутренние водные объекты» производилась на основании дешифровки ближнего инфракрасного канала (0.76 - 0.90 мкм), а также по мультиспектральной сцене в синтезе каналов 4:3:2 , космического снимка «LandSat-5», при сравнении и уточнении контуров по снимкам «ASTER» и «Ресурс-ДК1».

Снимок северной части территории Ирюмского охотничьего хозяйства аппаратным комплексом "ASTER"

Экспликация типов полевых угодий составлена по данным полевых обследований, а также в результате анализа и дешифровки космических снимков  «LandSat-5», при сравнении и уточнении контуров по снимкам «ASTER» и «Ресурс-ДК1».

 Несколько слов о проекте "ASTER". Космический аппарат TERRA  был запущен NASA 18 декабря 1999 года с авиабазы Ванденберг (США). На спутнике среди других приборов установлен аппаратный комплекс космического дистанционного зондирования «ASTER» (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer – усовершенствованный термально-оптический радиометр космического базирования). 

Спутник был выведен на солнечно-синхронную полярную орбиту высотой 705 км. Комплекс ASTER состоит из трех различных подсистем: VNIR (видимый диапазон и ближний ИК), позволяет получать данные с разрешением до 15 м, SWIR (коротковолновый ИК диапазон) с пространственным разрешением 30 м и TIR (тепловой ИК диапазон) с пространственным разрешением 90 м. Основным преимуществом является широкий спектральный диапазон и возможность стереосъемки. 

В результате дешифровки нескольких снимков территории Ирюмского охотничьего хозяйства получена векторная цифровая карта в формате MapInfo, которая автоматически показывает площади категорий и классов среды обитания охотничьих животных. Таким образом, получены две итоговых таблицы. Первая отражает структуру классов среды обитания, а вторая - структуру категорий для обработки данных ЗМУ.

Результат дешифровки ДДЗ - типологическая карта-схема (севернрая часть охотничьего хозяйства).