Použití fotogrammetrie při 2. etapě Národní inventarizace lesů

Tags: Fotogrammetrie | GIS

Hlavní cíle Národní inventarizace lesů:

• poskytnout požadované informace o lesích pro potřeby státní správy,
• umožnit hodnocení hospodaření v lesích a dosahování cílů lesního hospodářství,
• poskytnout údaje k dlouhodobé kontrole důsledků státní lesnické politiky a dotační politiky státu pro stav lesů.

Národní inventarizace lesů je nezávislá na jiných způsobech šetření lesa, včetně lesních hospodářských plánů a osnov, a její výsledky nejsou ovlivněny vlastníkem ani státní správou lesů.

Historie

Po 1. světové válce došlo v Evropě k nebývalým změnám ve vnímání úlohy státu a vznikla s tím související potřeba získat věrohodné údaje o zdrojích a stavu národního hospodářství pro jejich optimální využití. Jedním z těchto údajů je i informace o stavu lesů jako zdroje dříví. Proto bylo potřeba znát zásoby na území celého státu. Jednou z prvních zemí bylo Norsko, které uvádí za oficiální počátek své národní inventarizace lesů rok 1919.

Sestava NVIDIA 3D Vision Kit

Historie národní inventarizace lesů u nás začala po 2. světové válce projektem s názvem „Inventarizace lesů 1950". V rozestupu deseti let následovaly další inventarizace, vždy se ale vycházelo z lesních hospodářských plánů.

První cyklus „skutečné" inventarizace probíhal v letech 2001–2004. V roce 2001 započalo venkovní šetření. Došlo k zásadní změně, která odlišuje Národní inventarizaci lesů v České republice (NIL ČR) od předešlých souhrnných lesních hospodářských plánů a desetiletých inventarizací. Vychází totiž ze speciálního terénního šetření, a nemá tedy stejný základ s hospodářskými plány. Převážná část údajů, které jsou v rámci Národní inventarizace lesů využívány pro výpočty, byla získána venkovním šetřením v síti 2x2 km. Souběžně s produkční funkcí lesa se sbírané informace týkaly i dalších vlastností lesního prostředí s ohledem na životního prostředí v jeho ekosystémových vazbách. Inventarizací byl pověřen Ústav pro hospodářskou úpravu lesů, Brandýs nad Labem (ÚHÚL).

Ortofoto s barevným vyrovnáním z dané oblasti

2. etapa NIL

V roce 2003 byla založena Evropská síť národních inventarizací lesů (European National Forest Inventories Network – ENFIN), sdružující jednotlivé národní inventarizace lesů. Cílem je dosáhnout přiblížení metod získávání a zpracování dat, aby byla lepší možnost porovnávat výsledky z jednotlivých zemí. To je důležité zejména při tvorbě lesnické a dotační politiky Evropské unie, zjišťování stavu životního prostředí, atd. Jedním z doporučení je vyhodnocovat letecké, popřípadě družicové snímky. Řadu informací pozemním šetřením ani nejde s dostatečnou přesností získat a u jiných se jejich pořízení zlevňuje.

Na základě doporučení FAO a ENFIN byla v ÚHÚLu vypracována metodika pro 2. etapu NIL. V současné době probíhá pilotní projekt 2. etapy NIL v přírodní lesní oblasti PLO36 (Středomoravské Karpaty o rozloze cca 124 909 ha, lesnatost oblasti činí: cca 31 %).

Výběr lokalit šetřených v NIL probíhá ve dvou úrovních:

• Fotogrammetrické vyhodnocení infračervených snímků v kanceláři.
• Pozemní šetření s různou intenzitou – největší intenzita je pro kategorii LES.

Fotogrammetrické vyhodnocení infračervených snímků

V rámci pilotního projektu bylo provedeno letecké snímkování lokality PLO36 kamerou UltraCAM X firmou ArgusGEO. Pracovníci ÚHÚL provedli ortofoto zpracování infračervených i barevných snímků programem PhoTopoL. Tyto snímky slouží jako podklad pro lepší orientaci přímo v terénu.

Samotné inventarizační plochy jsou vyhodnocovány ve velmi husté síti (1*1 km).

Vyhodnocením se rozdělí lokality (inventarizační plochy) do kategorií

• LES
• OWL (other wooded land, ostatní nelesní pozemky s porostem dřevin)
• OLWTC (other land with tree cover, ostatní pozemky pokryté stromy)
• OSTATNÍ

Pokud jsou zařazeny do kategorie LES, zjišťují se hodnoty dalších veličin – rozdělujících LES na další kategorie dle zápoje, růstové fáze lesa, dřevinné skladby.

Detail inventarizační plochy, s vyznačením transektu a dotazy průvodce

V případě jiné kategorie než LES se určuje kategorie LULUCF (Land Use, Land Use Change and Forestry Activities – využití půdy, změny využití půdy a lesní aktivity). Na transektech (úsečka o délce 500 m, procházející inventarizační plochou) se zaznamenávají zejména liniové prvky (cesty, toky, okraje lesa atd.).

Vyhodnocení probíhá ve speciální nadstavbě PhoNIL programu PhoTopoL. Operátoři vyhodnocují na několika stanicích s tím, že data jsou ukládána přímo do datového skladu ÚHÚL v MS SQL. Operátor je provázen celou operací průvodcem, kdy pouze odpovídá na otázky jemu kladené. Vyhodnocování probíhá ve stereo módu. Pro stereo zobrazení je použita nejnovější technologie NVIDIA 3D Vision Kit (sestava LCD monitor Samsung 2233RZ a stereo brýlí).

Přínos fotogrammetrie

Národní inventarizace lesů v 1. etapě má téměř 40 tis. bodů v síti 2x2 km. Tato hustota není dostatečně přesná na úrovních nižších, než je rozloha celé ČR – tj. kraje, přírodní lesní oblasti. Při zvýšení hustoty na 1x1 km je použití pouze pozemní klasifikace bodů sítě NIL zcela nemožné vzhledem k rozpočtovým, kapacitním a časovým možnostem.

Fotogrammetrie umožní řízení časově náročného a drahého pozemního šetření a zvýšení přesnosti odhadu parametrů. Poskytne důležité podklady pro přesnou navigaci šetřících skupin na inventarizační plochu, řadu výstupů zaměřených mimo kategorii LES (bude odhadována řada parametrů popisujících dřevinnou vegetaci – solitéry, liniové porosty, malé porosty dřevin do 0,5 ha atd.).

Přináší také zvýšení statistické věrohodnosti odhadu sumárních hodnot (odhadují se například celkové zásoby, celková rozloha jednotlivých kategorií atd.).