В качестве экспертов по вопросам инвентаризации лесов выступили:

- Гюнтер Броннер (ГБ), дипломированный инженер, специалист в области технологий учета растущего леса, компания Umweltdata GmbH, Австрия

- Владимир Молочко (ВМ), инженер в области построения информационных сетей, специалист по учету заготовленного леса и решений для отслеживания цепочек поставок леса, компания Latschbacher Group (Timber&Equipment GmbH), Австрия

Какие технологии применяют Ваши компании для инвентаризации лесов? Какую пользу это приносит обществу?

ВМ: Говоря о цифровизации леса, я имею в виду лес – отдельно растущие деревья, сухостой, молодняк, а не только древесину и уж тем более не только заготовленную древесину. Предыдущий виток цифровизации начался уже давно: его отправной точкой стала австрийская фирма Latschbacher ещё в 80-х годах прошлого века.  Идея состояла в том, чтобы маркировать заготовленный круглый лес штрих-кодом, а информацию о параметрах бревна вносить при помощи мобильного компьютера в систему логистики и учета.

Для этих целей компанией была предложена специальная технология маркировки, основным элементом которой стала пластиковая бирка с нанесенным штрих-кодом, которая надежно крепилась к торцу колоды.

Это позволило перейти от учета обезличенной древесины к точному учету длины, диаметра, объема, породы и, конечно, сортности (качества) заготовленной древесины.  К слову, эта технология с успехом применяется в Украине последние 7 лет, на текущий момент более 85% лесных хозяйств Украины подключились к системе электронного учета леса оператором которой является государственное предприятие "ЛИАЦ".

Есть уже какие-то результаты в странах-соседях Украины от применения Ваших технологий и каковы сравнительные цифры заготовки леса в европейских странах? Насколько сократился объем нелегальной вырубки лесов за эти годы?

ВМ: Технология учета круглого леса стремительно развивалась и сейчас система позволяет отслеживать в on-line режиме всю цепочку поставок круглого леса от заготовки круглого леса на лесосеке до продажи изделия из древесины в магазине. Например, в Украине создана одна из самых современных систем учета и контроля за заготовкой перемещением и реализацией круглого леса.

Говоря языком цифр, я ссылаюсь на такие данные: площадь лесов в Украине составляет приблизительно 10,4 млн. га. По площади лесов нашу страну можно сравнить с Польшей, где площадь лесов составляет около 9,2 млн. га, или с Германией, у которой леса занимают 10,7 млн. га.

Однако, этих цифр недостаточно для полноты картины. Мы оперируем еще и показателем годового объема легальной заготовки: в Украине он составляет около 20 млн. м3, при том, что в Польше и Германии эти цифры значительно выше - около 40 млн. м3 и 64 млн. м3 соответственно.

ГБ: Лес - прежде всего, природный ресурс, а уже во вторую очередь товар. В свое работе мы оперируем четырьмя тезисами, которые напрямую связаны с темой спасения лесов:

1. Цифровизация защитит лес от хищнической эксплуатации его ресурсов.
2. Нам нужны более совершенные модели выращивания леса.
3. Национальная инвентаризация лесов позволяет очертить проблемы, но мало чем способствует их решению.
4. Нам необходим так называемый круговой учет – от инвентаризации (учета растущего леса) до учета уже заготовленного леса, а также онлайн-обмен данными между такими системами.

ВМ: Положа руку на сердце: разве Вы всегда соблюдаете ограничение скорости? Или же только там, где Вы предполагаете наличие контроля? Точно так же обстоят дела и с нелегальной вырубкой леса.

В любой экономике, где заработок лесника едва ли позволяет ему прокормить свою семью, приходится считаться с некоторым соблазном – время от времени, протянув руку в ожидании награды, закрыть глаза на то, что парочка деревьев пошли по окольным маршрутам. Да, возможно, это самым случайным образом оказались самые ценные стволы, однако в лесу царит сумрак, лес всё стерпит – а если изворотливо подходить к делу, то и вообще никто ничего не заметит.

В мире большое количество организаций по защите дикой природы. Что они предлагают для решения этой проблемы? Какие их методы в борьбе с незаконной вырубкой лесов и насколько они эффективны?

ГБ: Всемирный Фонд Дикой Природы и другие общественные организации уже давно пользуются дистанционной разведкой и при помощи спутниковых снимков следят за вырубкой леса по всей планете. Правда, эти меры оказываются бессильными против скрытой и точечной кражи лесоматериалов. На тех спутниковых снимках, которые находятся в свободном доступе, можно увидеть только сплошные рубки. Не даром классическая таксация фактически безальтернативно является единственным действенным методом картирования площадей лесных ресурсов в развивающихся странах.

ВМ: При оценке запасов лесных ресурсов погрешность такого исследования достигает 20%, а при оценке их прироста – 40%. Всё это позволяет легко скрыть следы нелегальной вырубки древесины. Именно на природоохранных территориях можно успешно удерживать точечные нелегальные лесозаготовки в пределах безопасного порога зрительного восприятия, да и таксация там зачастую не проводится вовсе.

Если разведка при помощи спутниковых снимков бессильна против кражи лесоматериалов, то в чем главное преимущество и почему именно цифровизация сможет уберечь лес от хищнической эксплуатации ресурсов?

ГБ: Высококачественная цифровая модель крон деревьев на основе лазерного сканирования открывает совершенно другие перспективы. Это фундамент, заложив который можно эффективно выстроить всю информационную систему. Удаление отдельных больших деревьев не останется незамеченным уже на первых снимках, сделанных с установленного на самолёте лазерного сканера. В дальнейшем для грамотного мониторинга съемку можно проводить и при помощи спутников – желательно в формате стерео сцен в высоком разрешении.

Нам сложно объяснить, почему в своих многочисленных тендерах на проекты по картированию лесных ресурсов авторитетные банки экономического развития и прочие доноры не указывают работы на основе лазерного сканирования и модели высоты крон, как обязательную составляющую любого подобного проекта. Тем самым очень просто достигается максимальный эффект в деле повышения неистощительности использования лесных ресурсов и снижения их хищнической эксплуатации.

ВМ: Хищническая эксплуатация лесов происходит не по причине недобросовестных намерений, а подчас просто по незнанию. Модель высот лесного полога уже очень точно описывает распределение лесных ресурсов в отдельно взятом лесном хозяйстве. Можно существенно повысить точность модели, если сканирование будет осуществляться с лесозаготовительного комбайна (например, в процессе прореживания леса), с тележки подвесной канатной установки, дрона или из рюкзака. Эти данные позволяют определить сортимент и качество древесины каждого отдельного дерева. Пространственное распределение лесных ресурсов и ожидаемый прирост ценной древесины можно в режиме реального времени сравнивать с ходом лесозаготовительных мероприятий, контролируя тем самым соблюдение критериев неистощительного использования лесных ресурсов.

На Вашем рынке широко используется также такой термин как СРЛ (симуляция роста лесов), расскажите об этом подробнее.

ГБ: СРЛ десятилетиями находилась в кризисе из-за необычайно высоких затрат на получение необходимых исходных данных. Ситуация изменилась буквально несколько лет назад.

Теперь при помощи наземного лазерного сканирования (НЛС) мы быстро и с высокой точностью получаем многие необходимые данные. Современный лазерный сканер делает один оборот за одну минуту. Этого достаточно, чтобы получить изображение леса, как облака точек. Соответственно, обработав полученную информацию специальными алгоритмами, мы получаем набор данных: месторасположение отдельного дерева, диаметр на любой высоте, высота дерева, размеры и геометрия кроны деревьев, удаленность от соседних деревьев, экспозиция, наклон, высота над уровнем моря, сортиментный состав. К этому следует ещё добавить данные по геологии, почвам и климату.

Например, по данным центральной службы метеорологии и геодинамики Австрии, возможно получать данные по климатической модели для всей территории Австрии с разрешением один километр и с данными по распределению осадков. Разработав такого рода модель СРЛ, можно начинать вращать регулятор климата: как изменится рост леса при потеплении на 2°С? (примечание: за последние 100 лет средняя температура в отдельных регионах Австрии уже повысилась на 3°С).

При помощи СРЛ можно даже ответить на вопрос, как интенсивное прореживание леса скажется на диаметре растущих деревьев. Или как какое-либо изменение в смешении древесных пород, позволит повысить "стойкость" леса к вредителям и изменению климатических условий.

ВМ: Компания Latschbacher Group совместно с австрийскими партнерами может задействовать технологию наземного лазерного сканирования при проведении инвентаризаций, а также предоставлять данные исследований на основе симуляции роста леса. Мы открыты к партнерству в этой области в Украине.

Возможно ли в Украине прийти, наконец, к качественной системе управления лесным хозяйством?

ВМ: Тщательное картирование лесных ресурсов откроет путь к качественной системе управления лесным хозяйством. Мы оцениваем потерю от неэффективного управления лесными ресурсами в Украине в десятки миллионов евро в год, и это оптимистические цифры.

Если взглянуть на расходы, потраченные на проведение национальной инвентаризации леса (НЛИ), потраченное на это время и усилия. И сравнить  реально полученную от этого пользу с возможностями лазерного сканирования с самолета, то не останется другой альтернативы, кроме как впасть в глубокую депрессию.

ГБ: Необходимо объяснить, что такое НЛИ и как она проводится. Стоит отметить, что инвентаризация стандартными методами практикуется во многих странах. Исключением является опыт нескольких стран. Например, австрийский подход к инвентаризации и управлению лесным хозяйством, где используются лазерные технологии для дистанционной разведки, стал незаменимым инструментом в распоряжении Федерального научно-исследовательского центра лесного хозяйства Австрии.

ВМ: Еще одна страна, которая использовала современные методы при проведении национальной инвентаризации лесов - Ирландия. Она получила от Европейского Космического Агентства спутниковые снимки высокого разрешения. Обработав эти снимки с помощью специальных алгоритмов, были получены данные о растущем лесе и возможность планировать прирост и заготовку. Но в Ирландии есть своя особенность – там растет однородный лес и нет горной местности. 

ГБ: Австрия же, как и Украина, имеет много смешанного леса и горную местность. Использование передовых технологий - хороший опыт для Украины.

ВМ: Германия использует стандартный метод проведения такой инвентаризации. Но надо понимать, что в Германии существует структура со штатом специально подготовленных специалистов, которые производят инвентаризацию в каждой Федеральной земле, потом все данные консолидируются и обрабатываются.

Каждая бригада состоит из двух специалистов со специальным оборудованием и автомобилем, она способна за один день собрать данные в двух точках.

Стоимость национальной инвентаризации в Германии составляет 21 млн. евро. Федеральное правительство и правительство земель тратит на сбор и обработку данных с одной точки более 350 евро. По данным последней инвентаризации, Германия обладает ресурсом в 90 миллиардов деревьев.

Теперь об Украине. Мы подготовили и математику проекта. Нами выполнены разные расчеты, которые помогут трезво оценить разные способы проведения инвентаризации. При этом я хочу сразу сказать, что мы полагаемся на собственный опыт и опыт партнеров в разных странах, поэтому и готовим свои расчеты максимально щепетильно. Нам важно донести до общества все известные аспекты такого проекта. По нашим оценкам стоимость реализации национальной инвентаризации лесов в Украине современными методами используя лазерные технологии составит около 10 млн. евро.

Нам известно, что в Украине планируется проводить национальную лесную инвентаризацию стандартными методами. Реализация проекта планируется на протяжении 5 лет.

Математика в деталях. Для этого масштабного проекта необходимо заложить более 16 тыс. точек выборки по всей площади лесов в Украине. (прим. точка выборки – это площадка в лесу, на которой проводятся замеры диаметра и высоты растущих деревьев, расстояния между деревьями и многое другое. Собранные данные записываются и обрабатываются в специальной программе.).

Соответственно, можно посчитать, что при проведении такой инвентаризации в Украине за один год необходимо собрать данные с 3200 точек, а это 20% от общего количества точек.  Следует учесть, что работа в лесу в Украине сезонна и может проводится с марта по ноябрь. За это время необходимо обрабатывать по 400 точек в месяц, соответственно 18 в день. Это минимум 9 бригад по 2 человека. Месячные затраты только по заработной плате на одну бригаду составят минимум 43 тыс. грн.

Не стоит забывать и о дополнительном оборудовании: две мерных вилки, одна с 7-ми метровой телескопической ручкой, высотомер, угломер, высокоточный GPS, компас, реласкоп, металлоискатель, защищенный полевой компьютер, автомобиль и топливо на каждый день работы. Оборудование необходимо приобрести до начала работ.

Все данные, собранные в точке выборки в лесу, необходимо вносить в программу, которая должна отслеживать возможные ошибки при сборе информации и сразу оповещать о них специалиста. Далее – обработка и систематизация данных. Примером такой программы может служить программное обеспечение ArcGIS американской компании ESRI. Но сразу необходимо заложить в бюджет стоимость лицензий и стоимость ежегодного обслуживания этой программы.

Далее национальная лесная инвентаризация предполагает, что весь лес приблизительно похож на лес в точках выборки, исходя из этого делается вывод о запасах древесины, породном составе, приросту и зрелости леса. В Украине преимущественно смешанные леса, а в Карпатском регионе еще и горная местность. В низинах лес растет быстрее т.к. там задерживается больше влаги. Эти природные особенности еще более увеличивают погрешность в определении запасов.

Стандартный метод дорогостоящий и трудоемкий, а результат – это приблизительные данные, которые невозможно использовать в планировании лесохозяйственной деятельности предприятия и отрасли. В современном мире данные, которым даже 6 месяцев, могут стать устаревшими, не говоря уже о данных пятилетней давности. И с экологической точки зрения национальная инвентаризация ничем не поможет сохранению леса на природоохранных территориях.

Действительно ли возможно сохранить и улучшить экологию при помощи цифровизации леса?

ГБ: Новые лазерные технологии позволяют в корне поменять знания о растущем лесе, границах лесных участков, рельефе местности, породном и сортиментном составе, получить комплексную модель высот крон. Определить участки леса, зараженные жуком, запланировать заготовку леса именно там, где лес достиг своей спелости, построить лесные дороги и получить максимальный экономический эффект.

Самое главное в таком проекте - неистощимое ведение лесного хозяйства с использованием стимулятора роста леса. Проведя лазерное сканирование с самолета один раз и загрузив данные в систему, мы получаем возможность мониторинга и контроля ведения лесного хозяйства, используя спутниковые снимки и сравнивая их с данными в системе. Это позволяет "видеть" отсутствие даже нескольких деревьев.

Мне будет жаль, если тезисы, которые изложены выше, прозвучали упрощенно или спорно. Но в свете неэффективного использования финансовых ресурсов, предназначенных для развития лесной отрасли, стоит позволить себе поразмыслить о каких-то более современных возможностях. Новые проверенные практикой решения существуют – нужно лишь захотеть их увидеть.

Руководитель одного земельного лесного управления как-то сказал мне: в лесу царит сумрак – так должно оставаться и впредь. К сожалению, он имел в виду не приятный микроклимат в лесу, а цифровизацию.

Помимо лесов необходимо управлять и городскими пространствами, в которых есть зеленые насаждения. Существуют ли решения, позволяющие отслеживать состояние деревьев в городских зонах? Эта тема регулярно подымается на профильных мероприятиях, где уже не только активисты, но и команды разных "зеленых" коммунальных предприятий, говорят о потребности в таких решениях.

ВМ: Решение есть, и оно готово работать в Украине. Мы много работаем в Европе и нашли итальянского партнера, который последние 15 лет занимается подобными разработками. Его самый большой успех, конечно же, в родной ему Италии – около 100 успешных проектов, самый громкий - в Милане. Другие страны не стоят в стороне – Берлин, Вена, Краков,Сингапур тоже используют это решение.

Система R3, о которой я говорю — это не просто удобный кадастр деревьев, а целая система, позволяющая управлять парковыми хозяйствами и парковой инфраструктурой - зелеными насаждениями, газонами, детскими площадками, скамейками и прочими объектами, которые мы можем видеть в парках.

Например, программное обеспечение позволяет отслеживать, какие именно работы по конкретным деревьям проведены или должны быть проведены, кем, когда.

Активисты будут счастливы: такая система предлагает возможность обмена информацией с горожанами. Например, Вы видите, что в каком-то парке сломана детская площадка, украден люк или словано дерево. Через интерфейс системы Вы можете быстро сообщить владельцу системы (городской администрации в лице коммунального предприятия или подрядчика) о поломке, отправив фото. Вас уведомят о работах, проведенных по объекту, через ту же систему. Данные открыты, портал является общественным.

Для городских властей такая система является существенных преимуществом как для получения устойчивой отчетности о работе своих подчиненных, которые ухаживают за деревьями. В случае судебных разбирательств, например, вследствие падения дерева на автомобиль после бури, данные системы R3 служат доказательством в суде. Если все необходимые работы по дереву были проведены, но дерево все равно упало, город может предъявить эти данные в суде и доказать свою правоту на основании данных системы. 

На данный момент функции системы значительно расширяются, благодаря научным проектам, в которых участвует и наша компания. К примеру,  с помощью этой системы уже можно установить, какие виды деревьев поглощают больше CO2 и, таким образом, являются полезнее городу. Мы уже проводим консультации с городскими советами в украинских городах - обратная связь обнадеживает: большинство "зеленых" (профильных) организаций в мэриях позитивно воспринимают подобные решения и открыты к диалогу. Дело за малым – показать, насколько выигрывает город при реализации такого эффективного и удобного инструмента.