Состояние лесной отрасли. Влияние цифровизации на индустрию
Приграничная территория Финляндии и Северо-Запада России имеют похожие природно-климатические условия и общую историю лесопользования. Активное внедрение цифровизации и автоматизации в различные сферы жизни, в том числе и в сферу лесопользования коренным образом повлияло на развитие сферы лесного хозяйства в обеих странах. В настоящее время изучение практического опыта информатизации лесной промышленности двух стран интересно с точки зрения эффективности и устойчивости полученных результатов.
Одним из общепризнанных лидеров цифровизации лесной промышленности в мире является Финляндия. В середине 2000-х годов в городе Миккели (Финляндия) была основана компания «MHG Systems», основной целью которой стала информатизация лесного хозяйства. Разработанная «MHG Systems» платформа объединяет в единую сеть заготовщиков леса, покупателей, представителей власти и предоставляет в реальном режиме информацию об объеме лесных ресурсов. Также компания разработала совместно с Университетом Восточной Финляндии, Финским Исследовательским Институтом Леса алгоритм контроля влажности для лесного планирования и поддержки принятия решений на уровне страны.
В Финляндии широко распространена система «МELA» (система лесного планирования и поддержки принятия решений на уровне региона, разработанная для условий Финляндии). Инструмент «МELA» применяется в следующих сферах: исследовательские проекты, стратегический анализ, интегрированный анализ на уровне древостоя или леса, обновление данных о лесных ресурсах.
Согласно государственной программе «Цифровая экономика» к 2025 году должны быть реализованы проекты, которые затрагивают в том числе и сферу лесной промышленности. Государственная программа «Цифровая экономика» и Стратегия развития лесного комплекса Российской Федерации до 2030 года способствовали активной цифровизации лесной отрасли в России.
Рисунок 1. Работа с цифровыми системами.
Источник: Лесной портал Карелии. forest-karelia.ru
Например, идея создания информационной системы лесного хозяйства, интегрирующей информационные потоки в лесоустройстве и лесохозяйственной деятельности, обладающей потенциалом для повышения оперативности, достоверности и организованности, временной и пространственной согласованностью данных о состоянии лесного фонда появилась еще в 90-х годах и в начале 2000-х годов была реализована в Информационной системе дистанционного мониторинга Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз).
Рисунок 2. Стартовая страница ИСДМ-Рослесхоз
Источник ‒ https://nffc.aviales.ru/main_pages/index.shtml
В принятой стратегии развития лесного комплекса Российской Федерации до 2030 года предполагается использовать спутниковые данные для оперативного получения информации о лесных пожарах.
Примеров использования спутниковых данных специалистами лесной индустрии становится с каждым днем все больше.
Федеральное бюджетное учреждение «Центральная база авиационной охраны лесов «Авиалесоохрана» стало оператором ИСДМ-Рослесхоз.
Система ориентирована на решение следующих основных задач:
-
обнаружение пожаров;
-
эффективная организация сил и средств для тушения пожаров;
-
профилактика и предупреждение возникновения крупных лесных пожаров;
-
расчет ущерба, причиненного пожаром;
-
прогнозирование естественной и антропогенной динамики лесонасаждений;
-
повышение уровня информированности принятия решений.
Космический мониторинг лесных пожаров, проведение которого обеспечивает ИСДМ-Рослесхоз, является в настоящее время составной частью государственной программы инвентаризации лесов и, в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 26.06.2007 г. № 407 «О проведении государственной инвентаризации лесов», выполняется с целью выявления и учёта изменений состояния лесов, происходящих в результате негативных воздействий лесных пожаров, причин их возникновения.
Использование данных дистанционного зондирования Земли выполняется также в целях проведения оценки эффективности мероприятий по охране лесов от пожаров, их тушения и соответствия этих мероприятий плану субъекта Российской Федерации, лесохозяйственному регламенту и проекту освоения лесов.
Таким образом, с появлением спутников дистанционного зондирования Земли, оборудованных оптико-электронными сенсорами сверхвысокого разрешения, космические снимки смогли составить конкуренцию аэрофотоснимкам в качестве исходного материала для крупномасштабного картографирования. Интерес к космическому мониторингу лесов связан с активным включением российских лесных ресурсов в мировую экономику, приходом на российских рынок крупных зарубежных лесопромышленных компаний, переходом на международные стандарты сертификации, вовлечением России в процесс борьбы с нелегальными рубками.
Одним из основных источников данных для мониторинга лесных ресурсов являются материалы дистанционного зондирования. Они объединяют все типы данных, получаемых с носителей:
-
космические (пилотируемые орбитальные станции, корабли многоразового использования, автономные спутниковые съемочные системы и т.п.);
-
авиационного базирования (самолеты, вертолеты и микроавиационные радиоуправляемые аппараты).
Внедрение практики регулярной космической съёмки лесов России со средним и высоким разрешением позволит на новом уровне решать многие из задач лесного хозяйства: контроль за процессами лесозаготовок (включая контроль нелегальных рубок); оценка последствий лесных пожаров; лесопатологический мониторинг; инвентаризация лесного фонда, сертификация лесных участков; оценка лесовозобновления.
Уже есть российские разработки в этой области. Например, компания «АГМ Системы» разработала устройства на базе гексакоптера dji600, которые способны точно подсчитать количество деревьев на исследуемой площади.
Благодаря космическому мониторингу Земли в 2020 году на территории Башкирии в два раза снизились объемы незаконных рубок за 8 месяцев. В результате мониторинга выявлено более 30% всех незаконныхрубок.
В настоящее время специалисты лесной отрасли используют систему оперативного мониторинга природных пожаров СКАНЭКС, проект «Карта пожаров», которая разработана российским инженерно-технологическим центром СКАНЭКС, ее данными для мониторинга пожаров на природных территориях пользуются Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации (применительно к заповедникам и национальным паркам) и Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям (МЧС России).
Рисунок 3. Стартовая страница сайта «Карта пожаров»
Источник: https://fires.ru/
Главная цель сервиса - доведение результатов мониторинга пожаров до широкого круга заинтересованных пользователей.
Базой сервиса является технология, основанная на алгоритме автоматического детектирования пожаров по «тепловым» каналам спутниковой съемки. Область мониторинга включает в себя всю территорию России, глобальное покрытие обеспечивается данными системы FIRMS, исходные продукты скачиваются с серверов NASA (LANCE) сразу после их публикации, постобработка производится на серверах СКАНЭКС.
Основным пользовательским сервисом является «Карта пожаров». На обзорном масштабе показывается динамическая карта плотностного распределения пожаров на основе кластеров (отдельные очаги (термоточки), объединенные в одну группу), с помощью зумирования карты можно просмотреть контуры кластеров и далее все термоточки.
В марте 2019 года стартовал международный проект «Инновационные информационные технологии для анализа негативного воздействия на леса приграничного региона» (KS1309, InnoForestView) в рамках программы приграничного сотрудничества Россия – Юго-Восточная Финляндия 2014-2020 годов.
Рисунок 4. Главная страница сайта проекта «Инновационные информационные технологии для анализа негативного воздействия на леса приграничного региона»
Основная идея проекта – разработка и внедрение на российской и финской сторонах единой инновационной информационной системы, предназначенной для решения задач анализа и прогнозирования последствий воздействия природных и антропогенных негативных факторов на состояние лесов на приграничных территориях. Одной из отличительных функций системы будет являться анализ динамики происходящих изменений на основе оценки таких параметров состояния лесов, как источники антропогенного воздействия на лесные экосистемы приграничных территорий, источники распространения вредителей и распространения болезней леса, показатели состояния противопожарной безопасности лесов, экологического состояния лесов в целом и т.д. Система будет реализована на базе мобильных веб-технологий для организации глобального доступа с обычных персональных устройств и через геопорталы. Источниками данных для анализа являются материалы дистанционного зондирования Земли и результаты наземных измерений.
Благодаря сотрудничеству и обмену опытом между финскими и российскими специалистами, в том числе и в рамках международных проектов, получению новых знаний, касающихся преимуществ и возможностей, которые дает внедрение цифровых технологий в сферу лесопользования, получится избежать ошибок и внедрить на практике в обеих странах успешные проекты. Кроме того, при грамотном внедрении информационных технологий лесопромышленные компании обеих стран смогут значительно сократить затраты на ряд производственных процессов, в том числе планирование и сдачу отчетности. При этом инновации помогают ускорить обмен данными с заинтересованными сторонами и повысить качество независимого контроля, который является неотъемлемой частью устойчивого управления лесными ресурсами.
.jpeg)
Рисунок 5. Сбор данных для определения факторов негативного воздействия на леса приграничного региона в Выборгском районе Ленинградской области в рамках проекта «Инновационные информационные технологии для анализа негативного воздействия на леса приграничного региона» (KS1309, InnoForestView)
Источники:
-
Беленко, В. В. Анализ данных дистанционного зондирования (ДДЗ), применяемых для ландшафтно-экологического картографирования // Молодой ученый. — 2009. — № 10 (10). — С. 34-36. — URL: https://moluch.ru/archive/10/741/
-
РБК+ «Лес в ожидании цифры». URL: https://innoforestview.site/
-
СПб ГУП «СПб ИАЦ» // Информационные технологии в экологии в России и Финляндии. Сравнительный анализ. Санкт-Петербург, 2020, стр. 1-74
-
Тематический сервис «Карта пожаров» [Электронный ресурс] ‒ Режим доступа: https://fires.ru/