Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве
Лекция 1. Введение.
1. Сущность предмета.
2. История применения данных дистанционного зондирования для целей лесного хозяйства.
3. Перспективы использования материалов дистанционного зондирования на современном этапе.
Лекция 2. Физические основы дистанционного зондирования.
1. Электромагнитное излучение, основные свойства.
2. Спектр электромагнитного излучения, зоны спектра.
3. Гамма, рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное и радиоволновое излучения.
4. Оптический диапазон.
5. Влияние атмосферы. Рассеивание и поглощение излучения атмосферой. Рассеивание Релея, рассеивание Ми, неселективное рассеивание.
6. Окна прозрачности атмосферы.
7. Зоны спектра используемые для дистанционного зондирования.
Лекция 3. Отражательная способность объектов.
1. Альбедо. Индикатриса отражения, типы отражения.
2. Коэффициенты яркости и спектральной яркости, кривые спектральной яркости.
3. Спектральная отражательная способность растительного покрова, влияние на нее пигментации листьев, структуры полога, содержания влаги, видового состава.
4. Спектральная отражательная способность почв, влияние на нее гранулометрического состава, влаги, содержания органических веществ.
5. Спектральная отражательная способность водных поверхностей.
Лекция 4. Приборы и оборудование дистанционного зондирования Земли.
1. Общая схема дистанционного зондирования.
2. Основные составляющие системы: источник излучения, прохождение в атмосфере, объект, датчик. Активные и пассивные системы.
3. Виды съемки (в зависимости от высоты съемки, носителя аппаратуры, угла наклона главной оптической оси, масштаба, числа маршрутов, применяемому оборудованию, спектральным диапазонам, разрешению).
4. Съемка с воздушных летательных аппаратов. Носители аппаратуры. Аналоговое и цифровое съемочное оборудование, приборы и материалы.
5. Основные требования и оценка качества материалов аэросъемки. Метеорологические условия и время съемки.
6. Лазерная локация поверхности Земли (лидарная съемка). Общие принципы лазерной локации.
7. Инструментальные средства лазерной локации. Навигационное обеспечение лидарной съемки.
8. Определение координат лазерных точек. Обработка данных лазерной локации.
9. Лазерная локация леса. Лазерно-локационный метод картографирования.
10. Съемка с космических летательных аппаратов. Носители аппаратуры. Съемочное оборудование датчики и сенсоры.
11. Основные характеристики космических снимков.
Лекция 5. Основы фотограмметрии.
1. Основные положения теории центрального проектирования.
2. Схема фотокамеры, элементы внутреннего ориентирования снимка. Геодезическая система координат, элементы внешнего ориентирования снимка.
3. Геометрические свойства одиночного снимка. Связь координат соответственных точек местности и снимка.
4. Связь между координатами соответственных точек горизонтального и наклонного снимков.
5. Масштаб аэроснимка.
6. Искажения на аэроснимках.
7. Формирование фотосхемы. Фототриангуляция.
8. Трансформирование снимков, формирование фотоплана.
9. Монокулярное и бинокулярное стереоскопическое зрение. Методы наблюдения стереоскопического эффекта, стереоскопическая модель. Методы стереоскопических измерений.
10. Геометрические свойства стереопары.
11. Элементы взаимного ориентирования стереопары.
12. Внешнее ориентирование фотограмметрической модели.
13. Аналоговые и цифровые фотограмметрические станции.
14. Формирование цифровой модели местности.
Лекция 6. Строение полога древостоя.
1. Крона отдельного дерева. Размеры и форма крон.
2. Густота крон. Сомкнутость крон и полога древостоя.
3. Густота древостоя, и расстояние между деревьями. Участие крон в пологе древостоя.
4. Изучение полога древостоя, таксационно-дешифровочные пробные площади.
5. Определение сомкнутости полога.
6. Закономерности строения полога древостоя.
Лекция 7. Дешифрирование снимков.
1. Понятие о дешифрировании. Прямые и косвенные дешифровочные признаки.
2. Виды дешифрирования. Топографическое дешифрирование. Лесное дешифрирование.
3. Приборы и инструменты, применяемые при лесном дешифрировании.
4. Особенности изображения крон деревьев на снимках.
5. Дешифровочные признаки основных лесообразующих древесных видов.
6. Дешифрирование таксационных показателей по снимкам. Измерительное дешифрирование. Измерение высоты деревьев и древостоев (на одном снимке, стереоскопические измерения). Измерение диаметров крон. Оценка состава, густоты и сомкнутости полога древостоя. Определение полноты и запаса древостоя.
7. Взаимосвязи между таксационными и дешифровочными показателями.
8. Дешифровочные признаки нелесных и непокрытых лесом земель.
9. Ландшафтное дешифрирование.
10. Особенности дешифрирования космических снимков.
11. Достоверность дешифрирования аэро- и космических снимков.
Лекция 8. Инвентаризация лесов с использованием материалов дистанционного зондирования.
1. Использование аэроснимков при проведении базового лесоустройства.
2. Аэросъемочные работы.
3. Подготовительные работы.
4. Полевые работы.
5. Таксационные тренировки.
6. Подготовка снимков к таксации.
7. Камеральные работы.
8. Инвентаризация лесов на основе сочетания наземной таксации с камеральным дешифрированием аэроснимков. Анализ объекта инвентаризации.
9. Таксационно-дешифровочные пробные площади и типичные выделы.
10. Таксационно-дешифровочные тренировки.
11. Камеральное дешифрирование аэроснимков.
Лекция 9. Составление лесных планово-картографических материалов.
1. Плановое геодезическое обоснование.
2. Система глобального позиционирования.
3. Сгущение геодезического обоснования.
4. Трансформирование и привязка снимков.
5. Формирование мозаики снимков, создание фотосхем и фотопланов.
6. Производство планово-картографических лесоустроительных материалов.
7. Программное обеспечение. Аппаратные средства.
Лекция 10. Цифровые методы обработки снимков.
1. Цифровые снимки, форматы цифровых снимков.
2. Спектральные каналы. Синтезированные цветные изображения.
3. Программные комплексы для интерпретации данных дистанционного зондирования.
4. Этапы обработки цифровых снимков. Коррекция снимков.
5. Улучшение визуального восприятия изображения.
6. Классификация снимков. Статистический анализ.
7. Неконтролируемая классификация снимков.
8. Формирование обучающих выборок. Спектральные библиотеки.
9. Контролируемая классификация снимков. Классификация методами: параллелепипеда, минимального расстояния, максимального подобия, спектрального угла.
10. Оценка разделимости классов.
11. Обработка изображения после классификации (постклассификация).
12. Векторизация результатов классификации. Оценка точности классификации.
Лекция 11. Авиакосмические методы охраны и защиты лесов.
1. Планирование и организация охраны лесов от пожаров.
2. Технические средства авиационной охраны лесов.
3. Авиационное патрулирование лесов Авиационные методы тушения лесных пожаров.
4. Использование космических снимков для охраны лесов от пожаров и оценки ущерба.
5. Оценка лесопатологического состояния по материалам дистанционного зондирования лесов.
6. Авиационно-химические методы борьбы с вредителями и болезнями леса.
7. Контроль рубок с использованием материалов дистанционного зондирования лесов.
