Wykorzystanie danych radarowych w szacowaniu wielkości biomasy drzewnej w Polsce

Transkrypt

1 Wykorzystanie danych radarowych w szacowaniu wielkości biomasy drzewnej w Polsce Agata Hościło 1, Aneta Lewandowska 1, Dariusz Ziółkowski 1, Krzysztof Stereńczak 2, Marek Lisańczuk 2 1 Centrum Teledetekcji Instytut Geodezji i Kartografii (CT-IGIK) 2 Instytut Badawczy Leśnictwa (IBL) 19 March

2 Centrum Teledetekcji - IGIK 19 March

3 Założenie projektu GlobBiomass Cel projektu: opracowanie globalnego produktu przedstawiającego rozkład biomasy na świecie oraz oszacowanie biomasy leśnej dla 5 regionów położonych w różnych strefach klimatycznych: Szwecja, Polska, Indonezja (płd. Borneo), Meksyk i RPA. Lider: Wydział Obserwacji Ziemi- Friedrich-Schiller-University Jena Konsorcjum - 14 instytucji z 8 krajów europejskich, w tym z Polski: Centrum Teledetekcji IGIK oraz Instytut Badawczy Leśnictwa. Zadania IGIK: opracowanie mapy biomasy leśnej dla Polski dla roku 2005, 2010 i map zmian na podstawie dostępnych danych satelitarnych. Więcej informacji o projekcie: 19 March

4 Lasy w Polsce Lasy w Polsce Pow. 91,630 km² % pow. kraju Ponad 77% zarządzanych przez Lasy Państwowe Dominujące drzewostany: lasy iglaste 70% (głównie sosan) lasy liściaste 30% (dąb, brzoza oak, buk) Średni wiek: ok 60 lat Średnia miąższość 270 m3 / ha Forest type in Poland, Source: Copernicus High Resolution Forest Type layer March

5 Dane referencyjne Wielkoobszarowa Inwentaryzacja Stanu Lasów (WISL) - sieć stałych powierzchni próbnych założonych na terenie całego kraju, na których cyklicznie (co 5 lat) prowadzona jest inwentaryzacja stanu lasu. Sieć powierzchni oparto o układ powierzchni Obserwacyjnych (ICP Forest) do oceny uszkodzeń lasów (Commission Regulation (EEC) No 1969/87) Lata 2015/16 19 March

6 Dane referencyjne Dane inwentaryzacyjne Miąższość grubizny (objętość drzewa) [m3] Wskaźnik ekspansji biomasy (BEFs) (IPCC, 2006) + Wskaźnik gęstości drewna (KOBIZE 2013) = Biomasa drzewna [t/ha] 19 March

7 Jak działa radar? X-band 3 cm C-band 6 cm S-band 12 cm L-band 24 cm P-band 70 cm Alos March

8 Sentinel 1: C-band Jak działa radar? S1_VV Polaryzacja S1_VH 19 March

9 Biomasa 2015 Sentinel /16 VH, HH - Wstępne przetworzenie (kalibracja, geokodowanie, korekta terenowa, radiometryczna normalizacja, konwersja do Gamma0) - Sceny mozaikowane wg orbit - Wybór scen najlepiej skorelowanych z danymi referencyjnymi - Wielokanałowa filtracja - Obliczenie wieloczasowych statystyk: suma i mediana dla VV, VH dla sezonu zimowego i letniego. 19 March

10 Biomasa 2015 Mozaika Sentinel /16 - Rozdzielczość przestrzenna 10 m - 4 kanały 19 March

11 Biomasa 2015 Rozkład powierzchni referencyjnych 70% pow. treningowe 30% pow. testowe Metoda: Random Forest Regression Produkt finalny: uśrednione wartości oszacowanej dla poszczególnych orbit 19 March

12 AGB 2015

13 AGB 2015 Zgodność wartości biomasy w lasach na granicach orbit

14 AGB 2015 S-1 ascending vs descending acquisition geometrical shift Ascending \ Descending Globbiomass 3rd User Meeting

15 Niezależna walidacja AGB2015 Nadleśnictwa: Supraśl, Pieńsk, Herby i Milicz wydzielenia oddziały

16 Niezależna Walidacja AGB 2015 Zakresy biomasy: Walidacja na poziomie wydzielenia: Oś X = suma biomasy w wydzieleniu Oś Y = suma biomasy w wydzieleniu oszacowań na podstawie danych satelitarnych 19 March

17 Niezależna Walidacja AGB 2015 Walidacja na poziomie wydzielenia: Oś X = suma biomasy w wydzieleniu Oś Y = suma biomasy w wydzieleniu oszacowań na podstawie danych satelitarnych 19 March 2019 Globbiomass Final Meeting 17

18 Zmiana biomasy AGB Spadek AGB Przyrost 19 March

19 Zmiana biomasy AGB Spadek AGB Przyrost 19 March

20 Dziękuję za uwagę!