Таксация лесных массивов

Деление леса на лесохозяйственные единицы. Объектом хозяйственной деятельности в лесу обычно являются обширные территории, называемые лесными массивами. Лесной массив состоит из площадей различного характера. Наряду с с площадями, покрытыми лесом, в более или менее значительном лесном массиве имеются вырубки, прогалины, луга, воды, болота, сыпучие пески и т. п.

При учете лесных ресурсов территорию массива разделяют прежде всего на лесные и нелесные площади. к лесной площади относят пространства, покрытые лесом, вырубки, гари и погибшие насаждения, несомкнувшиеся лесные культуры. Нелесную площадь образуют сельскохозяйственные угодья (пашни, сенокосы, пастбища), водные пространства, сооружения и неудобные земли.

При изучении лесных массивов все эти категории площадей должны быть отделены одна от другой и нанесены на план лесного массива. Для составления плана лесной массив разделяют на отдельные хозяйственные части, а каждую хозяйственную часть - на кварталы.

Каждый квартал имеет свой номер, который проставляют на столбах, устанавливаемых на пересечении просек или границ соседних кварталов. Нумерацию кварталов ведут с северо-запада на юго-восток. Сначала нумеруют северный ряд кварталов. Закончив его, переходят к смежную ряду и т. д.

При таксации леса параллельно одной из сторон прямоугольных кварталов прорубают узкие ходовые линии, называемые визирами. Визиры служат для разграничения площадей кварталов на отдельные таксационные участки. Расстояние между визирами зависит от заданной дробности таксационных участков, а также от характера и ценности леса. С уменьшением площади таксационных участков и увеличением требований к точности таксации расстояние между визирами должно уменьшаться. В кварталах, занятых малоценным лесом, молодняки или гарями, визиры следует прорубать на большем расстоянии, чем в спелых ценных и смешанных по составу насаждениях.

Все проложенные в квартале визиры промеряют, и через определенные расстояния (100; 200 м) ставят на них колышки. После того как в лесном массиве проложены просеки и визиры, таксатор проходит по ним и на черном плане, называемом абрисом, отмечает точки, в которых один вид площадей сменяются другим: лес - болотом, болото - сосновым лесом, сосновый лес - еловым лесом и т. д. На основании сделанных на абрисе отметок таксатор затем при осмотре леса окончательно устанавливает границы отдельных участков и вычерчивает их на абрисе.

Любой покрытой лесом участок, на первый взгляд кажущийся однородным, состоит из отдельных мелких куртин и групп деревьев, таксационные показатели которых неодинаковы. Если при таксации леса в качестве основного критерия принять строгое соблюдение однородности выделяемых насаждений, то площадь каждого из этих насаждений придется уменьшить до очень незначительной величины, измеренной в лучшем случае десятыми долями гектара.

При выделении строго однородных насаждений каждую куртину или группу деревьев пришлось бы отграничивать отдельным контуром и составлять для этой отграниченной группы отдельное таксационное описание (таксационную характеристику).

Расчленить лес на однородные части крайне сложно. Поэтому при определении границ отдельных частей леса мелкие куртины и группы деревьев обобщают, устанавливая общую среднюю таксационную характеристику, отражающую все особенности данного участка. Комплексный участок, обобщающий значительное число куртин и групп деревьев, уже не является тем теоретическим однородным эталоном леса. Такой комплексный участок называют таксационным участком, или выделом.

Несмотря на то, что в понятия «насаждение» и «таксационный участок» теорией вкладывается разное содержание, в лесохозяйственной и таксационной практике эти два термина часто применяются как равнозначные.

Таксация леса, сводящаяся к расчленению лесного массива на однородные части, производится с хозяйственной целью. Осуществляемые в отдельных насаждениях после проведения таксации лесохозяйственные мероприятия можно выполнить лишь в том случае, если эти насаждения занимают более или менее значительную площадь. Поэтому большая детализация с выделением насаждений площадью в десятые и сотые доли гектара не имеет смысла, так как такой объект нельзя рассматривать как самостоятельную хозяйственную единицу. Для проведения хозяйственных мероприятий такой объект придется объединять с соседними.

Характер лесохозяйственных мероприятий в свою очередь зависит от экономических условий лесного хозяйства. В лесах, расположенных в малолесных районах, имеющих большую потребность в древесине и располагающих хорошими транспортными путями, можно проводить работы и в отдельных выделах. В этих условиях таксационные участки должны быть более мелкими. В таежных малоосвоенных лесах основные лесохозяйственные работы обычно сосредотачиваются в одной, имеющей подъездные пути части. В таких условиях дробление участков не оправдывает себя.

При установлении окончательных границ таксационных участков принимаются в расчет экономические условия. Чаще всего они вынуждают устанавливают более крупные участки путем объединения смежных лесных участков. Такое объединение несколько изменяет таксационную характеристику участка, взятого в целом. Поэтому для сборного участка устанавливают состав, высоту, возраст, полноту, запас и другие таксационные признаки не только по преобладающей типичной части этого участка, но и с учетом особенностей присоединенной площади.

При описании отдельных таксационных участков и установлении их границ таксатор чаще всего лишен возможности проводить измерения с помощью приборов и поэтому таксационную характеристику участков составляет на основе глазомерной оценки.

Границы отдельных участков устанавливают исходя из различий в таксационной характеристике насаждений. В одних случаях, когда различия не имеют существенного хозяйственного значения, в таксационной характеристике ими можно пренебречь; в других случаях, напротив, они служат основанием для разделения данной площади на два участка.

Насаждения, резко отличающиеся по таксационным показателям от соседних, выделяют в особый участок лишь в том случае, если они занимают площадь, достаточную для того, чтобы в этом участке можно было осуществлять обособленные лесохозяйственные мероприятия.

Глазомерное описание насаждений обычно осложняется тем, что не всегда можно из одной точки охватить глазом все насаждение. Это зависит от состава насаждения, его полноты, наличия подроста и подлеска. При нормальном зрении таксационные различия в равнинной местности могут быть охвачены в среднем на 50 м в глубь леса. Соответственно этому из одной точки таксатор может протаксировать круг диаметром 100 м и площадью около 0,8 га.

Процесс разграничения лесной площади на отдельные таксационные участки с установлением их замкнутых контуров, наносимых на планы, называется выделом участка.

Условия, при которых требуется выделение участка, даны в лесоустроительной инструкции. Эти различия включают в себя разницу в породах, возрасте, диаметре, бонитете, полноте, товарности древостоев, в происхождении, типе леса и др.

Контуры отдельных таксационных участков наносят на полевой план (абрис), а таксационную характеристику выделяемого участка записывают в журнал таксации. Для абриса используют, если нет аэрофотоснимков, миллиметровую бумагу.

Главным осложняющим моментом при установлении границ таксационных участков является то, что в природе чаще всего отсутствуют резко очерченные переходы одной категории леса в другую. Эти переходы постепенные, и на глаз их уловить трудно.

При таксации леса по визирам следует придерживаться следующего порядка. От начального пункта таксации нужно пройти по визиру или просеке 30-50 м. При этом создается определенное представление о таксационной характеристике насаждения, пересеченного пройденным отрезком визира. Эту таксационную характеристику нужно запомнить и пользоваться ею для сравнения с ней таксационных показателей, обнаруживаемых при дальнейшем движении по визиру.

Пойдя весь таксационный участок, таксатор заносит его таксационную характеристику в журнал таксации в виде средних показателей.

При отграничении отдельных таксационных участков без аэрофотоснимка точка выхода участка на визиры и просеки соединяют прямыми линиями, не учитывая все изломы контуров в межвизирном пространстве. Вследствие этого создаются такие очертания участков, которые в натуре не существуют, и границы выделяемых контуров таким образом в известной мере условны, что является недостатком этого метода.

Значение этого недостатка, однако, не следует преувеличивать. Необходимо иметь в виду, что у большой части таксационных выделов границы весьма неопределенны и расплывчаты, поэтому даже при инструментальной съемке обычно не удается отразить на плане все изгибы границ контуров.

Способ прямых линий, проводимых с визира на визир, не дает больших погрешностей, так как при замене ломанных линий прямыми отрезаемые от участка выступы компенсируются прирезкой вклинивающихся частей соседних участков. Исследования показали, что точность в определении площадей выделов составляет в этом случае 5 %.

Недостатком выделения участков без аэрофотоснимков является неизбежность пропуска участков, не выходящих на визиры, т. е. расположенных в межвизирном пространстве. Возможность таких пропусков зависит от расстояния между визирами, установленной минимальной площади выдела, характера леса.

Видимость в молодняках составляет 10 м, в средневозрастных и спелых насаждениях с подростом и подлеском - от 20 до 50 м, при отсутствии подроста и подлеска 50-80 м. Но хотя видимость в молодняках и ограничивается 10 м, возможность пропуска спелого леса чаще всего исключается, так как его деревья возвышаются над молодняком и их хорошо видно. В равнинной местности можно получить представление о лесе в межвизирном пространстве с осмотра его с прогалин, полян и других открытых мест, встречающихся на визире.

Хорошо прорубленный и прочищенный визир позволяет видеть местность на далекое расстояние, а по изменению рельефа можно судить об изменениях характера леса в разных направлениях. Считается, что расстоянии между визирами 200 м пропущенные участки не превышают 1,5 га.

Также к недостаткам этого метода можно отнести трудность установления границ выделов в тех случаях, когда они не выходят на смежный таксационный визир.

Если граница выдела расположена от смежного визира на расстоянии, позволяющем его видеть, то ее можно заснять путем промера. В других случаях участки разграничиваются по условной срединной линии. Этот способ заключается в том, что расстояние между визирами делят пополам и условно одну половину относят к выделу, обнаруженному на одном визире, а другую половину - к выделу, оказавшемуся на смежном визире. При таком решении площадь одних участков будет несколько преувеличена, а других преуменьшена. Однако в целом по лесному массиву или даже по кварталу погрешности в выделении участков компенсируются.

Возможны случаи, когда визир явится границей двух смежных таксационных участков. Тогда лучше намечать границы участков на близком расстоянии от визира (параллельно ему).

В горной местности, проходя по одному склону, таксатор зарисовывает контуры участков противоположного склона соседней горы.

В современных условиях при таксации лесных массивов широко используют аэрофотоснимки. Вместо абриса, вычерчиваемого на клетчатой бумаге, используют снимок.

 

Таксация леса с помощью аэрофотоснимков. В первую очередь полученные аэрофотоснимки используют для получения накидного монтажа. Снимки перекрывают сфотографированную поверхность; поэтому снимки накладывают один на другой так, чтобы совпали перекрытые общие места. Монтаж делают на больших фанерных листах, укрепляя кнопками снимки нескольких смежных маршрутов.

На накидной монтаж на основе имеющихся карт наносят границы таксируемых лесных массивов и положение рамок, трапеций международной разграфки. Накидной монтаж фотографируют с соответствующим уменьшением изображения. Полученные фотоснимки называют репродукцией накидного монтажа. Они широко используются при последующих наземных таксационных работах.

При отсутствии в таксируемом лесном массиве квартальной сети проект ее сначала должен быть нанесен на репродукцию накидного монтажа. Применительно к этому проекту в последующем надо прокладывать просеки в натуре и уточненное положение отдельных просек наносить на снимки.

Таким способом можно создать изображение всего лесного массива, состоящего из отдельно соприкасающихся друг с другом частей снимков. Перекрываемые края этих снимков обрезают. Оставшиеся части снимков вынимают последовательно с их мест, намазывают клеем и наклеивают на лист фанеры. Наклеенный монтаж из обрезанных снимков называют фотосхемой.

Снимки, используемые для составления фотосхемы имеют разные масштабы. Объясняется это тем, что в процессе фотографирования самолет не сохраняет постоянной высоты полета и меняет угловое направление, отсюда плоскость снимка не всегда параллельна земной поверхности и одному и тому же расстоянию на аэрофотоснимке могут соответствовать разные расстояния на сфотографированной местности. Фотосхема, таким образом, является промежуточной продукцией аэрофотосъемки и используется для проведения некоторых предварительных работ. В последние годы на основе фотоснимков составляют фотоплан. Для этого с помощью проекционных приборов - транформаторов - все снимки приводят к одинаковому масштабу, а затем делают накидной монтаж. Монтаж трансформированных снимков, привязанный своими точками к координатам местности, называют фотопланом. Он представляет собой надежную геодезическую основу для инвентаризации лесных массивов.

При полевых работах таксатор прежде всего делает накидной монтаж или получает фотоплан, затем приступает к ориентированию фотоснимков на местности. Сложность выполнения этой операции зависит от наличия в данном массиве квартальных просек и их состояния. Если лесной массив имеет квартальное деление и просеки находятся в хорошем состоянии, ориентирование фотоснимков на местности особого труда не представляет. В этом случае расположение на них селений, рек, дорог, квартальных и граничных просек и резко обозначенных контуров внутриквартальных участков сличают с местонахождением этих ориентиров на старых планах лесхозов и опознают на аэрофотоснимках отдельные кварталы. Обнаруженные на снимках просеки прочерчивают тушью пунктиром с таким расчетом, чтобы не закрывать изображения просек и иметь возможность проверять правильность их нанесения.

В середине каждого опознанного на аэрофотоснимке квартала тушью надписывают его номер. Если часть просек не видна, то после нанесения и опознания видимых просек остальные наносят путем откладывания соответствующих расстояний по масштабу.

Масштаб аэрофотоснимка можно определить по расстоянию между видимыми на нем просеками или другими опознанными ориентирами, положение которых на местности точно известно благодаря имеющемуся плану. Если плановых материалов нет масштаб аэрофотоснимков принимается равным масштабу, в котором производилось фотографирование. Если имеется план заснятой площади, но квартальная сеть не видна, часть квартальных и граничных просек наносить камеральным путем и затем проверить в натуре правильность их нанесения.

При достаточном количестве хорошо заметных ориентиров, по которым можно проверять нанесение квартальных просек, их можно нанести по всей части лесного массива, закрепленного за таксатором. При недостатке же ориентиров этого делать не следует, так как ошибки в положении просек по мере удаления от опознанного ориентира могут настолько возрасти, что отмеченные на аэрофотоснимке просеки не будут даже примерно совпадать с действительными.

Во избежание этого просеки следует наносить на аэрофотоснимки по частям, по мере продвижения в глубь лесного массива и уточнения при наземных работах положения ранее нанесенных на снимки граничных и квартальных просек. Если квартальная сеть на снимках не видна и плановые материалы утеряны, работу но нанесению просек на снимки приходится переносить в лес. Натурные работы начинают с хорошо заметного на снимке места (пересечение дорог, поворот реки, озеро, кордон и т. п.). От этого ориентира выходят на ближайшую квартальную просеку и отыскивают на снимке хорошо заметные точки или отрезки просматриваемой в натуре просеки. Положение этих точек и отрезков отмечают на снимке проколом. Проходя по просеке, выявляют расположенные вдоль нее резко заметные ориентиры (мелкие болотца, озерки, крупные деревья, полянки и т. п.) и находят изображение их на снимке. Соответственно фактическому расстоянию ориентиров от просеки и масштабу аэрофотоснимков отмечают местоположение просеки на снимке новым проколом.

Таким образом устанавливают все пересечения квартальных просек и отмечают их на снимке. Все проколы обводят кружками, и на обороте снимка у каждого прокола делают соответствующую надпись. По этим проколам на снимках проводят квартальные просеки и надписывают номера кварталов.

В северных и восточных таежных районах довольно часто не бывает заранее проложенной квартальной сети в этих случаях одновременно с таксацией леса по аэроснимкам прокладывают квартальные просеки. Схему проекта квартальной сети разрабатывают до выхода таксатора в лес. Ее наносят на накидной монтаж (фотоплан) и переносят ее на фотоснимки в виде пунктирных линий мягким карандашом.

В этих же районах нередко встречаются однообразные насаждения, занимающие значительные площади. на снимках таких насаждений трудно определить положение просеки и пересечение ее с другими просеками. Положение просеки определяют в этом случае промерами от хорошо видимых ориентиров.

Аэрофотоснимки используют для таксации леса при том условии, если местоположение изображенных на них участков можно точно найти в натуре.

Закончив обход по квартальным просекам приступают к таксации внутриквартальных участков. По снимкам намечают таксационные ходы. Таксационные ходы должны быть проложены так, чтобы они пересекали наибольшее число выделов, их можно было привязать к имеющемся в квартале ориентирам и свести до минимума протяженность их по не покрытым лесом площадям. Если в квартале преобладают насаждения, не имеющие различий в таксационных показателях, а число ориентиров недостаточное, необходимо прорубить таксационные визиры и вести таксацию внутриквартальных участков с них. Расстояние между прорубаемыми визирами должно быть таким, чтобы наземной таксацией был охвачен каждый участок.

Линию внутриквартальных ходов наносят на снимки красной тушью. При таксации внутриквартальных участков точки, в которых таксатор производит описание леса, на снимках необходимо отмечать крестиками и проколами и делать соответствующую запись на обороте снимка. При прокладке дополнительных визиров уточняют и исправляют границы участков. Сначала обходят квартальные просеки. Участки, резко различающиеся по своим таксационным признакам, таксируют по просекам без промера их длины. Если на квартальных просеках обнаружены участки, не учтенные камеральным путем, но по своим таксационным особенностям требующие самостоятельного описания, делают промер до ближайшего пикетажного колышка и устанавливают границу между участками.

При маршрутной таксации по квартальным просекам описывают все выходящие на просеки участки. Таксационную характеристику каждого участка записывают в журнал таксации под характеристикой, составленной путем камерального дешифрирования. Если таксационный участок имеет протяжение по просеке до 200 м, его описывают один раз (в одном пункте), если от 200 до 400 м - 2 раза (в двух пунктах) и свыше 400 м - 3 раза (в трех пунктах). Точки, в которых произведено таксационное описание участков, отмечают на снимках крестиками.

Одновременно с таксацией по квартальным просекам на снимки наносят дороги, канавы, реки, ручьи и другие линии, пересекающие квартальные просеки. Если на снимках не видны квартальные просеки, правильность предварительного нанесения просек на снимки проверяют, выявляя ориентиры на местности и распознавая их изображения на снимках.

При таксации по квартальным просекам и визирам их одновременно промеряют.

Появление спектрозональных снимков значительно расширило возможности таксации путем дешифрирования снимков.

Спектрозональные цветные снимки позволяют отделять хвойные от лиственных пород. Хвойные имеют на снимках зеленый цвет, а лиственные - оранжевый, красно- и желто-оранжевый с различными оттенками. При использовании спектрозональных снимков ошибки в определении таксационных показателей насаждений получаются практическими такими же, как и при наземной глазомерной таксации. Грубых ошибок при дешифрировании допускается меньше, чем при наземной глазомерной таксации. Поэтому таксация методом дешифрирования спектрозональных снимков находит все большее распространение. Но минимум определенных наземных работ необходим. Применение камерального дешифрирования дает большой экономический эффект и снижение трудозатрат на таксацию таежных лесов.

Аэрофотоснимки, значительно облегчающие получение геодезической основы для таксации лесных массивов, содержат также обширную информацию о самой лесоводственно-таксационной характеристике сфотографированных участков. Работу по опознанию характера снятых участков леса на основе особенностей изображения их на снимках называют камеральным дешифрированием снимков.Эта работа подразделяется на контурное и таксационное дешифрирование. Но обычно оба эти вида работы выполняют неразрывно друг от друга. Контурное дешифрирование заключается в установлении границ, выделов, а таксационное - в определении таксационных показателей насаждений.

Анализируя форму, размеры, цвет (тон) крон деревьев на снимке, а также сочетание освещенных и затемненных частей изображенных крон, можно описать форму и состав древостоя.

На стереоскопической модели насаждения все изображенные деревья имеют определенные размеры - высоту дерева, ширину и длину крон. С помощью специальных стреоприборов на стереомодели можно определить эти размеры Можно установить их и визуальным путем. По установленным размерам изображения, зная масштаб снимков, можно определить истинные размеры деревьев, а следовательно, и важнейший таксационный показатель насаждения - среднюю высоту.

Средние диаметры насаждений или отдельных элементов леса при дешифрировании снимков можно установить на основании зависимости диаметров деревьев от их высоты и ширины кон. На пробных площадях, закладываемых в лесу перед дешифровочными работами, находят уравнения, отражающие такие связи, а по ним для удобства пользования составляют вспомогательные таблицы или графики.

Классы бонитета и типы леса дешифровщики устанавливают с учетом зависимости показателей от элементов ландшафта, находящих отражение на стереомодели местности (всхолмления, низины, долины склоны гор и их экспозиции и т. п.) Конкретную приуроченность бонитетов и типов леса к элементам ландшафта выявляют во время предварительного полевого изучения природных условий в устраиваемом лесном фонде.

Возраст насаждений при дешифрировании снимков устанавливают по соотношению высот деревьев, найденных путем измерения, с классами бонитета, опознанными по косвенным признакам. Кроме того, при определении возраста насаждений принимается во внимание форма крон: для высоковозрастных деревьев большинства пород характерна крона притупленной формы.

Полнота насаждений по изображениям их на снимках определяют на основании закономерных связей между сомкнутостью крон и непосредственно полнотой. Саму же сомкнутость полога определяют на снимке с помощью точечных палеток. Главнейший показатель - запас насаждения находят расчетным путем или по номограммам на основании ранее установленных высоты, полноты и состава насаждения.

В последнее время камеральное таксационное дешифрирование аэрофотоснимков в сочетании с некоторым объемом наземных работ широко применяется в малоосвоенных лесах Сибири и Дальнего Востока.

При выявлении и обследовании площадей, пройденных лесными пожарами, а также при статистическом учете лесного фонда крупных территорий применяют фотоматериалы космической съемки, масштабы которых значительно меньше, чем аэрофотоснимков.