Леса России: политика, промышленность, наука, образование

Леса России: политика, промышленность, наука, образование

В статье рассмотрен опыт разработки геоинформационной системы (ГИС) предназначенной для применения в крупных лесозаготовительных предприятиях (разработчик ООО «Геонавигатор», г. Санкт-Петербург) [1].

В статье рассмотрен опыт разработки геоинформационной системы (ГИС) предназначенной для применения в крупных лесозаготовительных предприятиях (разработчик ООО «Геонавигатор», г. Санкт-Петербург) [1].

Географические информационные системы, являются современными компьютерными технологиями, которые позволяют связать картографические геопространственные объекты с атрибутивной информацией в виде систем управления базами данных (СУБД). В настоящее время широко применим ряд современных технологий позволяющих создавать комплексные сетевые многопользовательские ГИС построенные по принципу клиент-сервер с возможностью создания приложений в различных средах программирования.

При разработке лесной ГИС в качестве базовой технологической платформы, была выбрана отечественная система «Zulu Server» (разработчик ООО «Политерм», г. Санкт-Петербург), в качестве СУБД использовано ПО «SQL Server 2010», в качестве языка программирования применен Delphi.

ГИС ZuluServer — сервер геоинформационной системы Zulu, позволяющий организовать совместную работу с файлами данных во внутреннем формате системы Zulu в локальной сети или сети Интернет. При этом сервер поддерживает выдачу данных по протоколам WMS, WFS и WTS консорциума OGC. В ГИС ZuluServer возможно применение библиотеки ActiveX компонентов, предназначенный для разработки ГИС-приложений с использованием карт Zulu в популярных средах разработки [2].

При работе над проектом по разработке лесной ГИС была применена «гибкая» методология построения приложений. В ее основе лежит гибкий, управляемый, адаптируемый к контексту проекта процесс разработки, когда учитываются конкретные условия для реализации программного обеспечения. При таком подходе создается адаптивный процесс, обеспечивающий преодоление трудностей и ограничений большинства крупных проектов разработки ПО и достижение целей, установленных концепцией проекта [3].

На Рисунке 1 представлена общая схема основных элементов и внешних объектов взаимодействия использованная при разработке лесной ГИС [4].

В своей основе ГИС содержит повыдельную электронную картографию лесоустройства, совмещенную с базой данных таксационных описаний и ряд инновационных разработок в виде программных надстроек, позволяющих системно решать задачи управления процессами лесопользования.

Основной уклон при разработке специального программного обеспечения был сделан на создание блока бизнес планирования процесса лесозаготовки, который включает в себя функционал, позволяющий решать следующие производственные задачи:

Планирование размещения лесосек по годам рубки

Программное обеспечение, позволяет производить плановый набор лесфонда в рубку на долгосрочную перспективу с учетом ограничений, определенных сроками примыкания лесосек, проектом освоения лесов и природно- производственными факторами. Для лесосек, отведенных на карте, в автоматизированном режиме рассчитываются бизнес характеристики насаждений: ликвидные запасы по породам, средние объемы хлыста, количество стволов, плановые объемы выхода пиловочника, балансов и т.д. Наборы лесфонда ведутся в соответствии с расчетом мощностей лесозаготовительных участков и годовой расчетной лесосекой определенной договорами аренды. По лесным участкам, попавшим в долгосрочный план рубки, формируются наряды- задания на полевые работы по отводу и таксации лесосек для бригад отводчиков.

Ввод натурно отведенных лесосек

Разработаны программные приложения, которые дают возможность осуществлять ввод в ГИС натурно отведенных лесосек по результатам геодезической съемки и по данным импортированным из навигационного оборудования. Таксационные характеристики, полученные в результате натурных обследований, импортируются из внешнего Excel файла в специальную форму – паспорт лесосеки. На основании данных введенных в систему в автоматизированном режиме формируется технологическая карта разработки лесосеки, в которой содержится информация по плановым показателям на заготовку древесины, абрис лесосеки с ситуацией и экспликацией. Оплата работ отводчиков рассчитывается на основании формируемой в ГИС справки по отводу и таксации лесосек.

Автоматизированное формирование сортиментных планов

В системе реализованы функции автоматизированного формирования документации в виде ведомостей, содержащих плановые показатели, которые необходимы для построения производственной программы лесозаготовок, как- то: объемов заготовки, процентов выхода пиловочника и балансов, средние объемы хлыста, количество стволов, расстояние вывозки до пунктов потребления, и др. Для формирования сортиментных планов используются статистические данные, хранимые в ГИС, по плановым и натурно отведенным лесосекам.

Планирование размещения лесной дорожной инфраструктуры

В соответствии с плановым и натурным набором лесосек проводится анализ транспортной доступности лесных участков, в случае необходимости проектируются новые объекты лесной дорожной инфраструктуры. При планировании размещения лесных дорог оценивается рельеф местности, расстояние вывозки, запас древесины в грузосборной зоне и в перспективных лесосеках, примыкающих к планируемой дорожной инфраструктуре.

Контроль движения техники на заготовке и вывозке древесины

Создано специальное программное обеспечение позволяющее производить импорт в систему графической и семантической информации по трекам единиц оборудования из   различных систем   мониторинга автотранспорта. Реализованный функционал позволяет выполнять одновременную визуализацию множества  треков   на карте ГИС, классифицировать треки по лесозаготовительным бригадам, автоколоннам на вывозке и относящимся к ним видам техники по датам и сменам производства работ.

Контроль выполнения условий лесной сертификации FSC

Одним из принципов добровольной лесной сертификации является поддержание и улучшение лесов высокой природоохранной ценности (ЛВПЦ). В лесной ГИС может содержаться картографическая информация о таких лесах, при этом для зон строгой охраны может быть подключен пространственный фильтр, который блокирует отвод делянок в пределах таких зон.

Мониторинг пожаров

В лесной ГИС выполнена интеграция с открытыми сервисами, выполняющими спутниковый мониторинг лесных пожаров. При обращении к сервисам в ГИС импортируются данные о термоточках на даты запросов, с визуализацией пожара на электронной карте с привязкой к кварталу и выделу. На основании имеющихся данных о лесных пожарах организуется учет площадей, пройденных пожарами, с сохранением информации о площади пожара,  годе,  месторасположении  пожара,  количестве людей и техники, задействованных при тушении пожаров.
Бизнес планирование тесно связано с взаимодействием с органами государственной власти, для этих целей в лесной ГИС реализован блок автоматизированного формирования специализированной отраслевой отчетности между арендаторами лесных участков и лесничествами, включающий в себя следующий функционал:

• Автоматизированный расчет материально-денежной оценки лесов различными методами с возможностью импорта ведомостей перечета деревьев из внешнего файла;
• Лесная декларация с приложениями на основе автоматизированного расчета МДО и загрузки данных из внешнего файла;
• Отчеты об использовании, охране, защите, воспроизводстве лесов и лесоразведении.

Специальное программное обеспечение показало свою эффективность и активно используется на предприятиях лесозаготовительной отрасли при планировании лесозаготовок. На сегодняшний день лесная ГИС является полноценным информационным продуктом бизнес планирования, не имеющим аналогов в России, что дает компаниям, применяющим данное программное обеспечение ряд конкурентных преимуществ перед предприятиями отрасли.

Ресурсы и литература :

1. Тезисы доклада: pdf_rus/Abstract_Andreychuk_rus.pdf
2. Сайт разработчиков ГИС: http://www.politerm.com 
3. Microsoft Corporation, 2006–2008. Гибкая методология разработки программного обеспечения. Подготовлено к печати издательством «Русская Редакция».
4. Презентация: Andreychuk.pdf