Введение
Основой осуществления использования, охраны, защиты, воспроизводства лесов, расположенных в границах лесничества, лесопарка, является лесохозяйственный регламент лесничества, лесопарка. Лесохозяйственные регламенты лесничеств, лесопарков утверждаются органами государственной власти субъектов Российской Федерации [1, 2].
Лесохозяйственный регламент в отношении лесов, расположенных в границах лесничеств, лесопарков, включает в себя: виды разрешённого для использования лесов, сроки использования лесов, возраст рубок, ограничения и другие параметры разрешённого использования [1, 2].
Лесохозяйственные регламенты обязательны для исполнения гражданами, юридическими лицами, осуществляющими использование, охрану, защиту, воспроизводство лесов в границах лесничества, лесопарка [1, 2].
Лесопользователи обязаны вести отчётность о проделываемой работе. Министерство природных ресурсов и экологии РФ издало приказ от 21 августа 2017 г. N 451 об утверждении перечня информации, включаемой в отчёт об использовании лесов, формы и порядка представления отчёта об использовании лесов, а также требований к формату отчёта об использовании лесов в электронной форме [2, 3, 4].
Для исследования была выбрана компания «Титан». Анализ предметной области показал, что компания нуждается в разработке модуля, который позволит анализировать поступающую информацию о актуальных вырубках в виде спутниковых снимков, а также составлять отчёты на их основе.
Компания «Титан» ведёт свою деятельность в сфере лесной промышленности. Основными направлениями компании являются: лесозаготовка и транспортировка лесопродукции [5]. Как лесопользователь, компания, в соответствии с законом (в частности, с приказом N 451) обязана вести учёт вырубаемого леса и предоставлять отчёт в соответствующей форме.
На данный момент отчёты в компании «Титан» формируются вручную, что является довольно трудоёмким и трудозатратным процессом. В отчёте необходимо указывать объёмы осуществляемого использования леса по каждой проведённой работе (это вид леса, площадь участка, объём древесины, форма и вид рубки, виды заготавливаемых лесных ресурсов и так далее). После, на основе этих данных нужно заполнять соответствующие формы, прикреплять спутниковые снимки/видео и предоставлять эти данные в срок (отчёт отправляется ежемесячно) в органы государственной власти, органы местного самоуправления (в пределах их полномочий). Снимки должны быть подготовлены в соответствии с приказом N 451.
Для уменьшения времени на написание отчётов, а также для приведения их к единой форме, компанией было принято решение о создании автоматизированной информационной системы, которая позволит анализировать поступающую информацию о актуальных вырубках в виде спутниковых снимков, а также поможет составлять отчёты на их основе.
Существующие ГИС не подходят для решения задачи, так как используют избыточный набор функций. Задача более узконаправленная, необходима разработка специализированного инструментария. Кроме того, у систем-аналогов нет системы отчётности, которая необходима лесопользователям.
Целью исследования является автоматизация обработки спутниковых снимков и формирования отчётности для лесопользователя.
Разработка модуля обработки спутниковых снимков
Разработка модуля начинается с обработки спутниковых снимков и происходит поэтапно. В первую очередь необходимо наложить друг на друга слой с квартальной сетью и слой с вырубками леса в определённой области (рисунок 1). После этого необходимо вырезать из них пересекающиеся между собой элементы – кварталы, в которых были произведены вырубки (рисунок 2).
После получения области пересечения обоих слоёв загружается спутниковый снимок, который обрезается по созданному векторному набору данных. Требуется выделить на загруженном снимке ту область, в которую попадают выгруженные ранее векторные слои с кварталами и вырубками лесов (рисунок 3). Обработка растрового файла (спутникового снимка) осуществляется с помощью технологии GDAL.
Для обрезки shape файлов используется база данных СУБД PostgreSQL. С помощью SQL обрабатывается геометрия shape файлов, таблицы передаются в БД на хранение. Из базы данных их можно подготовить для обработки на сервер посредством использования ogr2ogr, выгрузив таблицы в нужный формат. На рисунке 4 приведена упрощённая схема процесса обработки shape и спутниковых снимков.
Визуализацию слоёв можно произвести с использованием GeoServer с OpenLayers. Пример такого использования представлен на рисунке 5. Для визуализации растрового набора данных потребуется конвертация растра в изображение.
Рисунок 1 – Выгрузка двух shape файлов
Рисунок 2 – Обрезка shape файлов
Рисунок 3 – Спутниковый снимок с наложенными на него векторными слоями
Рисунок 4 – Схема процесса обработки shape и спутниковых снимков в упрощённом виде
Рисунок 5 – Визуализация полученных векторных данных
Для формирования отчёта о проделанной работе создаются формы, взятые из приказа N 451. Примеры отчётов представлены в таблицах 1 – 3. Полученные при обработке файлы предоставляется вместе с отчётом, созданные по формату, указанному в приказе.
Таблица 1 – Информация о лице, представившем отчет об использовании лесов [4]
Наименование <1> (включая организационно-правовую форму) |
Фамилия <2> |
Имя <3> |
Отчество <4> (при наличии) |
Документ, удостоверяющий личность <5> |
ОГРН <6>/ОГРНИП <7> |
ИНН |
Место нахождения <8> |
Номер контактного телефона |
||
наименование |
серия |
номер |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 – Информация о договоре аренды лесного участка [4]
Вид документа |
Номер |
Дата договора аренды лесного участка или иного документа |
|
договора аренды лесного участка или иного документа |
государственной регистрации |
||
|
|
|
|
Таблица 3 - Использование лесов для заготовки древесины [4]
Наименование лесничества (лесопарка) |
Наименование участкового лесничества |
Наименование урочища (при наличии) |
Номер лесного квартала |
Номер лесотаксационного выдела |
Номер лесосеки |
Площадь, га |
Хозяйство <9> |
Заготовка древесины |
Примечание <15> |
|||||
Лесосеки (лесотаксационного выдела) |
рубки |
форма рубки <10> |
вид рубки <11> |
состав древесины |
Объем древесины, куб. м, всего <14> |
|||||||||
видовой (породный) <12> |
Сортиментный <13> |
|||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого на лесосеке |
x |
x |
x |
x |
x |
|
|
x |
x |
x |
x |
x |
|
|
Итого |
x |
x |
x |
x |
x |
|
|
x |
x |
x |
x |
x |
|
|
Выводы
Можно сделать следующие выводы: модуль поможет усовершенствовать работу компании «Титан», автоматизировав процесс заполнения отчётности и уменьшив время на обработку данных, полученных со снимков.
Библиографическая ссылка
Илюхина Е.И. РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ ОБРАБОТКИ СПУТНИКОВЫХ СНИМКОВ И ФОРМИРОВАНИЕ СОПРОВОДИТЕЛЬНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ДЛЯ ЛЕСОПОЛЬЗОВАТЕЛЯ // Международный студенческий научный вестник. – 2019. – № 3. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=19669 (дата обращения: 12.11.2024).