Моніторинг лісів Прикарпатського регіону за матеріалами ДЗЗ та з використанням ГІС-технологій (на прикладі Тухлянського лісництва)
Автор: Головко Ігор Сергійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Геоінформаційні системи і технології
Інститут: Інститут геодезії
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Ліси були першими екосистемами, з яких розпочалося дистанційне вивчення вкритою рослинністю земної поверхні залісених територій. Застосування матеріалів дистанційного супутникового зондування для дослідження лісових масивів України розпочалося в нашій державі з середини 1990х рр. Україна відноситься до європейських держав з малим та середнім рівнем лісистості територій. За площею лісів Україна посідає восьме місце у Європі (не враховуючи Росію). Загальна площа лісового фонду нашої держави становить-10,4 млн. га., із яких вкритих лісовою рослинністю-9,6 млн. га. Лісистість території країни становить 15,9% (В/л). За 50 р. запас деревини зріс майже у три рази, а площа лісів — на 21% . На сьогоднішній день, за попередніми даними ДЗЗ сопутниками EFFIS внаслідок російської агресії в Україні, пожежами вже пошкоджено майже 39 тис. га. У теперішній час швидкого розвитку технологій в різних галузях науки і техніки великого попиту є в потребі збереженні та примноженні природних ресурсів. Саме моніторинг лісових ресурсів нашої планети став пріоритетним напрямків життєдіяльності людини [Поліщук Б.В., 2008]. Дослідження стану лісів методами ДЗЗ є важливим аргументом для контролю за вирубками і оцінкою стану лісових насаджень [Бабій Л., Грицьків Н., 2007]. В сучасних картографо-інформаційних технологіях розв’язання завдань з дослідження стану лісів виконують з використанням аерокосмічної інформації, яка є пріоритетною у веденні лісового моніторингу, опрацюванні методів прогнозу, виявленні змін та загалом забезпеченні ефективного лісокористування. Пріоритетними напрямками розвитку та збереження лісів є такі: 1) природоохоронне значення лісів та необхідність раціонального використання лісових ресурсів; 2) підвищення продуктивності та покращення породного складу лісових насаджень; 3) підвищення стійкості лісових екосистем до негативних чинників, спричинених антропогенними порушеннями та глобальними змінами клімату. Доцільність використання супутникових знімків для дослідження лісових ресурсів Землі визначається їх перевагою над традиційними методами, а наявність каналів інфрачервоного діапазону сучасних знімальних систем підвищує їхню інформативність [4, 5]. Моніторинг лісів з використанням аерокосмічних даних передбачає: • отримання, нагромадження і попередню обробку видової космічної інформації; • отримання і нагромадження завіркової інформації, яка містить лісотехнічні параметри; • сумісну обробку космічної та наземної інформації із застосуванням ГІС-технологій та програмних продуктів типу ArcGis; • прийняття управлінських рішень та розроблення заходів щодо створення оптимальних умов лісокористування. При виконанні магістерської кваліфікованої роботи використовувались методи контрольованої класифікації, засновані на параметричних правилах , вегетаційні індекси , які вказують на відбивні здатності об’єктів залежно від діапазону електромагнітного спектру та порівняльний метод двох різних підходів. Робота виконувалась у програмному середовищі ArcGis .Кінцевою метою дослідження було порівняння площ об’єктів та змінився лісового середовища за 20 років. Для виконання контрольованої класифікації ,використання вегетаційних індексів і порівняння використовувалась професійна ГІС- система ArcGis. Мета роботи полягає у проведенні моніторингу лісових об’єктів "Тухлянського лісництва" та визначення змін їхніх площ з 2000 року до 2020 року. Об’єктом дослідження є моніторинг лісів з використанням методів дистанційного зондування Землі. Предметом дослідження є методика моніторингу виявлення змін лісових об’єктів Тухлянського лісництва з використанням матеріалів ДЗЗ та ГІС. Експериментальні дослідження полягали у виконанні контрольованої класифікації за методом максимальної ймовірності для ділянки лісів Тухлянського лісництва . Матеріалами для проведення моніторингу слугували зображення ,отримані із супутниківУся робота виконувалась в програмному середовищі ArcGis. У результаті використання інструментів ГІС виконано порівняння змін лісів які відбулися за два десятиліття. Проведення моніторингу лісу "Тухлянського лісництва" дозволило встановити зміни лісових об’єктів, зокрема вирубки лісів, які становлять га. Ключові слова: моніторинг лісів, контрольована класифікація, порівняльна характеристика, лісове господарство, геоінформаційні технології. Перелік використаних літературних джерел: 1. Поліщук Б.В. Сучасні досягнення і проблеми в дослідженнях розвитку та стану лісів. Міністерство освіти і науки України, Національний університет "Львівська політехніка". Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2008. 2.Бабій Л. Космічні методи ДЗЗ у вирішенні задач лісового господарства / Л. Бабій, Н. Грицьків // Геодезія, картографія і аерофотознімання : міжвідомчий науково-технічний збірник / Міністерство освіти і науки України, Національний університет "Львівська політехніка": Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2007. – Випуск 68. – С. 200–204. 3.Бурштинська Х. В. Дослідження методів класифікації лісів з використанням космічних знімків високого розрізнення / Х. В. Бурштинська, Б. В. Поліщук, О. Ю. Ковальчук // Геодезія, картографія і аерофотознімання : міжвідомчий науково-технічний збірник / Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України, Національний університет "Львівська політехніка". – Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2013. – Випуск 78. – С. 101–110. 4. Х. В. Бурштинська, С. А. Станкевич, Ю. В. Денис. Фотограмметрія та дистанційне зондування. підручник / Нац. ун-т "Львів політехніка". - Львів : Вид-во Львів. політехніки, 2019. 5. Зацерковний В. І., Бурачек В. Г., Железняк О. О., Терещенко А. О. З-38 Геоінформаційні системи і бази даних : монографія. – Кн. 2 / В. І. Зацерковний, В. Г. Бурачек, О. О. Железняк, А. О. Терещенко. – Ніжин : НДУ ім. М. Гоголя, 2017. – 237 с.