Wydawca treści

Geomatyka

Geomatyka to dyscyplina zajmująca się pozyskiwaniem, analizowaniem, przechowywaniem, interpretowaniem, przetwarzaniem, upowszechnianiem i praktycznym stosowaniem geoinformacji (Gaździcki 2010).

Geomatyka obejmuje i integruje liczne dziedziny wiedzy:

·          systemy informacji geograficznej (GIS),

·          geodezję i kartografię

·          fotogrametrię i teledetekcję,

·          globalne systemy nawigacji satelitarnej (GNSS)

Techniki geomatyki to zbiory narzędzi które pomagają leśnikom w wprowadzeniu gospodarki leśnej oraz umożliwiają sprawne zarządzanie nieruchomościami nadleśnictwa.

Systemy informacji geograficznej (GIS),

Najważniejszą i najczęściej wykorzystywaną techniką geomatyki w Nadleśnictwie jest leśna mapa numeryczna (LMN). Stanowi ona zbiór cyfrowych danych przestrzennych (warstw informacyjnych), które są relacyjnie powiązane z bazą opisową systemu LAS (SILP). Obie bazy tworzą system informacji przestrzennej nadleśnictwa. Leśna mapa numeryczna posiada swój standard (SLMN), jednolity dla wszystkich nadleśnictw w kraju.

Leśna Mapa Numeryczna jest zasilana szczegółowymi danymi dotyczącymi lasów (i nie tylko). Umożliwia to przeprowadzenie różnorodnych analiz przestrzennych oraz przedstawienie ich wyników w postaci cyfrowych i analogowych map tematycznych. Opracowania kartograficzne mają ogromne znaczenie jako środek przekazu i zapisu informacji o lesie. W praktyce mapy są wykorzystywane niemal w każdym dziale nadleśnictwa (stan posiadania, urządzanie lasu, ochrona przyrody, ochrona lasu, użytkowanie lasu, transport, certyfikacja, nadzór nad lasami prywatnymi, planowanie przestrzenne, dzierżawy gruntów, edukacja, turystyka, promocja, inwentaryzacja infrastruktury liniowej, inwestycje drogowe).

Nadleśnictwo Dobrocin posiada leśną mapę numeryczną od 2005r.

Fotogrametria i teledetekcja

Fotogrametria jest działem nauki i techniki zajmującym się odtwarzaniem kształtów, rozmiarów i wzajemnego położenia obiektów w terenie na podstawie zdjęć fotogrametrycznych, wykonywanych z powierzchni Ziemi, samolotów lub satelitów. Z kolei teledetekcja jest działem nauki zajmującym się zdalnym pozyskiwaniem, przetwarzaniem i interpretowaniem informacji jakościowych o obiektach, zjawiskach i procesach na powierzchni Ziemi (Zawiła - Niedźwiedzki 2010).

W Nadleśnictwie Dobrocin wykorzystujemy do analiz i interpretacji cyfrową ortofotomapę lotniczą, którą otrzymaliśmy wraz z planem urządzenia lasu  (ortofotomapa to rastrowy, kartometryczny obraz terenu powstały w wyniku ortogonalnego przetworzenia zdjęć lotniczych lub scen satelitarnych) oraz dane z lotniczego skanigu laserowego.

Parametry ortoftomapy:

- Kolorystyka: RGB i CIR

- Rozdzielczość przestrzenna: pixel 0,25 m

- Zasięg opracowania: 1200 km2 (zasięg terytorialny nadleśnictwa)

- Data nalotu: lipiec 2009r.

Lotniczy skaning laserowy

Nadleśnictwo Dobrocin w ramach obowiązującej ustawy zdania 4 marca 2010r. o infrastrukturze informacji przestrzennej (transpozycja dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady nr 2007/2/WE z dnia 14 marca 2007r. ustanawiająca infrastrukturę informacji przestrzennej we Wspólnocie Europejskiej INSPIRE) pozyskało z zasobu CODGiK w Warszawie (patrz: http://www.codgik.gov.pl) dane pochodzące z lotniczego skaningu laserowego w celu realizacji ustawowych zadań publicznych.

Lotniczy skaning laserowy to aktywny system teledetekcyjny, znany też pod akronimem LIDAR (ang. LightDetection and Ranging).

„Ideę skaningu laserowego można sprowadzić do zasady laserowego pomiaru odległości z lecącego samolotu (helikoptera) do punktów powierzchni terenu. Jeżeli gęstość terenowych punktów pomiarowych jest tak duża, że ich średnia odległość wynosi około metra do kilku metrów, to w efekcie uzyskuje się quasi-ciągłą, przestrzenną reprezentację powierzchni terenu. W praktyce promień dalmierza laserowego, poprzez zwierciadło skanujące lub układ światłowodów "przeczesuje" teren w płaszczyźnie poprzecznej do kierunku lotu. Laser działa impulsowo i z dużą częstotliwością "próbkuje" teren. Energia częściowo odbita od powierzchni terenu jest poprzez układ optyczny skanera odbierana i rejestrowana. Tak jak w tradycyjnym dalmierzu laserowym, na podstawie pomiaru czasu powrotu odbitego sygnału określa się odległość: samolot - punkt terenowy" (źródło: www.geoforum.pl)

Otrzymano następujące zbiory danych:

- chmury punktów (ok.9 mld punktów wysokościowych formacie LAS 1.2)

- numeryczny model terenu (formaty ASCII, ARC/INFO ASCII GRID)

- numeryczny model pokrycia terenu (formaty ASCII, ARC/INFO ASCII GRID)

Parametry:

- zasięg opracowania: ok. 1000 km2

- data nalotu: 2012-2014 r.

- system: RIEGL_LMS_Q680i

Obecnie przy użyciu LIDAR-a możliwe jest uzyskanie różnorodnych informacji o drzewostanie min. średnia wysokość drzew, liczba drzew, średnica koron, lokalizacja gniazd, luk, zrębów, granice wydzieleń (Będkowski 2010, Wężyk 2010). Aktualnie trwają prace nad oceną dokładności geometrii LMN oraz jakości wykonanych prac taksacyjnych (analiza wysokości drzewostanów).

Globalny system nawigacji satelitarnej (GNSS)

Głównym zadaniem GNSS jest wyznaczenie pozycji użytkownika (współrzędne x, y, z).

W chwili obecnej Nadleśnictwo posiada 1 odbiornik w klasie geodezyjnej (dokładność pomiarów do 1m) oraz 12 odbiorników w klasie GIS (dokładność pomiarów 1-5 m).

Przykłady wykorzystania odbiorników GNSS w nadleśnictwie

1. Kontrole granic działek leśnych

2. Ustalanie przebiegu wewnętrznych granic

3. Inwentaryzacja przyrodnicza (lokalizacja zagrożonych siedlisk i gatunków roślin, grzybów i zwierząt, lokalizacja pomników przyrody)

4. Pomiar powierzchni zrębów, gniazd, luk, kęp ekologicznych.

5. Wyznaczanie powierzchni i lokalizacja odnowień sztucznych i naturalnych.

6. Wyznaczanie ścieżek leśnych i edukacyjnych, tras rowerowych i wycieczkowych

7. Odtwarzanie przebiegu linii oddziałowych oraz granic wydzieleń

8. Określanie położenia drzew i drzewostanów nasiennych,

9. Lokalizacja pożarów

10. Wskazywanie lokalizacji pól zabiegowych (opryski lotnicze)

11. Inwentaryzacja uszkodzeń upraw i młodników przez zwierzynę

12. Odbiornik GNSS to wreszcie znakomite urządzenie wspomagające prowadzenie bieżących zadań gospodarczych. Specjalnie napisane oprogramowanie, wykorzystujące leśną mapę numeryczną oraz dane z SILP, w połączeniu z nawigacją satelitarną pozwala nie tylko na szybkie lokalizowanie drzewostanów, ale także wyświetlanie aktualnych informacji o opisie taksacyjnym, planach i pozyskaniu drewna (Brach 2011)

Nadleśnictwo Dobrocin w pomiarach GNSS wykorzystuje system ASG-EUPOS (serwis NAWGEO patrz: www.asgeupos.pl).

Geomatyka to innowacyjna technologia w którą warto inwestować.

            Kamil Onoszko

Specjalista Służby Leśnej

ds. urządzania lasu i geomatyki

 

W opracowaniu wykorzystano następującą literaturę:

[1] BĘDKOWSKI Krzysztof, BRACH Michał, WĘŻYK Piotr, ZAWIŁA-NIEDŹWIEDZKI Tomasz, 2010: Geomatyka w Lasach Państwowych, wydano przez CILP, Warszawa

[2] GAŹDZICKI Jerzy, 2010: Internetowy leksykon geomatyczny, www.ptip.org.pl

[3] strona internetowa: www.geoforum.pl